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     return;
 556
 557   // If we already defined this type, we don't need to define it again.
 558   if (DefinedTypes.find(Ty) != DefinedTypes.end())
 559     return;
 560
 561   // Everything below needs the name for the type so get it now.
 562   std::string typeName(getCppName(Ty));
 563
 564   // Print the type definition
 565   switch (Ty->getTypeID()) {
 566   case Type::FunctionTyID:  {
 567     FunctionType* FT = cast<FunctionType>(Ty);
 568     Out << "std::vector<Type*>" << typeName << "_args;";
 569     nl(Out);
 570     FunctionType::param_iterator PI = FT->param_begin();
 571     FunctionType::param_iterator PE = FT->param_end();
 572     for (; PI != PE; ++PI) {
 573       Type* argTy = static_cast<Type*>(*PI);
 574       printType(argTy);
 575       std::string argName(getCppName(argTy));
 576       Out << typeName << "_args.push_back(" << argName;
 577       Out << ");";
 578       nl(Out);
 579     }
 580     printType(FT->getReturnType());
 581     std::string retTypeName(getCppName(FT->getReturnType()));
 582     Out << "FunctionType* " << typeName << " = FunctionType::get(";
 583     in(); nl(Out) << "/*Result=*/" << retTypeName;
 584     Out << ",";
 585     nl(Out) << "/*Params=*/" << typeName << "_args,";
 586     nl(Out) << "/*isVarArg=*/" << (FT->isVarArg() ? "true" : "false") << ");";
 587     out();
 588     nl(Out);
 589     break;
 590   }
 591   case Type::StructTyID: {
 592     StructType* ST = cast<StructType>(Ty);
 593     if (!ST->isLiteral()) {
 594       Out << "StructType *" << typeName << " = mod->getTypeByName(\"";
 595       printEscapedString(ST->getName());
 596       Out << "\");";
 597       nl(Out);
 598       Out << "if (!" << typeName << ") {";
 599       nl(Out);
 600       Out << typeName << " = ";
 601       Out << "StructType::create(mod->getContext(), \"";
 602       printEscapedString(ST->getName());
 603       Out << "\");";
 604       nl(Out);
 605       Out << "}";
 606       nl(Out);
 607       // Indicate that this type is now defined.
 608       DefinedTypes.insert(Ty);
 609     }
 610
 611     Out << "std::vector<Type*>" << typeName << "_fields;";
 612     nl(Out);
 613     StructType::element_iterator EI = ST->element_begin();
 614     StructType::element_iterator EE = ST->element_end();
 615     for (; EI != EE; ++EI) {
 616       Type* fieldTy = static_cast<Type*>(*EI);
 617       printType(fieldTy);
 618       std::string fieldName(getCppName(fieldTy));
 619       Out << typeName << "_fields.push_back(" << fieldName;
 620       Out << ");";
 621       nl(Out);
 622     }
 623
 624     if (ST->isLiteral()) {
 625       Out << "StructType *" << typeName << " = ";
 626       Out << "StructType::get(" << "mod->getContext(), ";
 627     } else {
 628       Out << "if (" << typeName << "->isOpaque()) {";
 629       nl(Out);
 630       Out << typeName << "->setBody(";
 631     }
 632
 633     Out << typeName << "_fields, /*isPacked=*/"
 634         << (ST->isPacked() ? "true" : "false") << ");";
 635     nl(Out);
 636     if (!ST->isLiteral()) {
 637       Out << "}";
 638       nl(Out);
 639     }
 640     break;
 641   }
 642   case Type::ArrayTyID: {
 643     ArrayType* AT = cast<ArrayType>(Ty);
 644     Type* ET = AT->getElementType();
 645     printType(ET);
 646     if (DefinedTypes.find(Ty) == DefinedTypes.end()) {
 647       std::string elemName(getCppName(ET));
 648       Out << "ArrayType* " << typeName << " = ArrayType::get("
 649           << elemName << ", " << AT->getNumElements() << ");";
 650       nl(Out);
 651     }
 652     break;
 653   }
 654   case Type::PointerTyID: {
 655     PointerType* PT = cast<PointerType>(Ty);
 656     Type* ET = PT->getElementType();
 657     printType(ET);
 658     if (DefinedTypes.find(Ty) == DefinedTypes.end()) {
 659       std::string elemName(getCppName(ET));
 660       Out << "PointerType* " << typeName << " = PointerType::get("
 661           << elemName << ", " << PT->getAddressSpace() << ");";
 662       nl(Out);
 663     }
 664     break;
 665   }
 666   case Type::VectorTyID: {
 667     VectorType* PT = cast<VectorType>(Ty);
 668     Type* ET = PT->getElementType();
 669     printType(ET);
 670     if (DefinedTypes.find(Ty) == DefinedTypes.end()) {
 671       std::string elemName(getCppName(ET));
 672       Out << "VectorType* " << typeName << " = VectorType::get("
 673           << elemName << ", " << PT->getNumElements() << ");";
 674       nl(Out);
 675     }
 676     break;
 677   }
 678   default:
 679     error("Invalid TypeID");
 680   }
 681
 682   // Indicate that this type is now defined.
 683   DefinedTypes.insert(Ty);
 684
 685   // Finally, separate the type definition from other with a newline.
 686   nl(Out);
 687 }
 688
 689 void CppWriter::printTypes(const Module* M) {
 690   // Add all of the global variables to the value table.
 691   for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
 692          E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
 693     if (I->hasInitializer())
 694       printType(I->getInitializer()->getType());
 695     printType(I->getType());
 696   }
 697
 698   // Add all the functions to the table
 699   for (Module::const_iterator FI = TheModule->begin(), FE = TheModule->end();
 700        FI != FE; ++FI) {
 701     printType(FI->getReturnType());
 702     printType(FI->getFunctionType());
 703     // Add all the function arguments
 704     for (Function::const_arg_iterator AI = FI->arg_begin(),
 705            AE = FI->arg_end(); AI != AE; ++AI) {
 706       printType(AI->getType());
 707     }
 708
 709     // Add all of the basic blocks and instructions
 710     for (Function::const_iterator BB = FI->begin(),
 711            E = FI->end(); BB != E; ++BB) {
 712       printType(BB->getType());
 713       for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I!=E;
 714            ++I) {
 715         printType(I->getType());
 716         for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i)
 717           printType(I->getOperand(i)->getType());
 718       }
 719     }
 720   }
 721 }
 722
 723
 724 // printConstant - Print out a constant pool entry...
 725 void CppWriter::printConstant(const Constant *CV) {
 726   // First, if the constant is actually a GlobalValue (variable or function)
 727   // or its already in the constant list then we've printed it already and we
 728   // can just return.
 729   if (isa<GlobalValue>(CV) || ValueNames.find(CV) != ValueNames.end())
 730     return;
 731
 732   std::string constName(getCppName(CV));
 733   std::string typeName(getCppName(CV->getType()));
 734
 735   if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CV)) {
 736     std::string constValue = CI->getValue().toString(10, true);
 737     Out << "ConstantInt* " << constName
 738         << " = ConstantInt::get(mod->getContext(), APInt("
 739         << cast<IntegerType>(CI->getType())->getBitWidth()
 740         << ", StringRef(\"" <<  constValue << "\"), 10));";
 741   } else if (isa<ConstantAggregateZero>(CV)) {
 742     Out << "ConstantAggregateZero* " << constName
 743         << " = ConstantAggregateZero::get(" << typeName << ");";
 744   } else if (isa<ConstantPointerNull>(CV)) {
 745     Out << "ConstantPointerNull* " << constName
 746         << " = ConstantPointerNull::get(" << typeName << ");";
 747   } else if (const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(CV)) {
 748     Out << "ConstantFP* " << constName << " = ";
 749     printCFP(CFP);
 750     Out << ";";
 751   } else if (const ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(CV)) {
 752     Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 753     nl(Out);
 754     unsigned N = CA->getNumOperands();
 755     for (unsigned i = 0; i < N; ++i) {
 756       printConstant(CA->getOperand(i)); // recurse to print operands
 757       Out << constName << "_elems.push_back("
 758           << getCppName(CA->getOperand(i)) << ");";
 759       nl(Out);
 760     }
 761     Out << "Constant* " << constName << " = ConstantArray::get("
 762         << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 763   } else if (const ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(CV)) {
 764     Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_fields;";
 765     nl(Out);
 766     unsigned N = CS->getNumOperands();
 767     for (unsigned i = 0; i < N; i++) {
 768       printConstant(CS->getOperand(i));
 769       Out << constName << "_fields.push_back("
 770           << getCppName(CS->getOperand(i)) << ");";
 771       nl(Out);
 772     }
 773     Out << "Constant* " << constName << " = ConstantStruct::get("
 774         << typeName << ", " << constName << "_fields);";
 775   } else if (const ConstantVector *CVec = dyn_cast<ConstantVector>(CV)) {
 776     Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 777     nl(Out);
 778     unsigned N = CVec->getNumOperands();
 779     for (unsigned i = 0; i < N; ++i) {
 780       printConstant(CVec->getOperand(i));
 781       Out << constName << "_elems.push_back("
 782           << getCppName(CVec->getOperand(i)) << ");";
 783       nl(Out);
 784     }
 785     Out << "Constant* " << constName << " = ConstantVector::get("
 786         << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 787   } else if (isa<UndefValue>(CV)) {
 788     Out << "UndefValue* " << constName << " = UndefValue::get("
 789         << typeName << ");";
 790   } else if (const ConstantDataSequential *CDS =
 791                dyn_cast<ConstantDataSequential>(CV)) {
 792     if (CDS->isString()) {
 793       Out << "Constant *" << constName <<
 794       " = ConstantDataArray::getString(mod->getContext(), \"";
 795       StringRef Str = CDS->getAsString();
 796       bool nullTerminate = false;
 797       if (Str.back() == 0) {
 798         Str = Str.drop_back();
 799         nullTerminate = true;
 800       }
 801       printEscapedString(Str);
 802       // Determine if we want null termination or not.
 803       if (nullTerminate)
 804         Out << "\", true);";
 805       else
 806         Out << "\", false);";// No null terminator
 807     } else {
 808       // TODO: Could generate more efficient code generating CDS calls instead.
 809       Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 810       nl(Out);
 811       for (unsigned i = 0; i != CDS->getNumElements(); ++i) {
 812         Constant *Elt = CDS->getElementAsConstant(i);
 813         printConstant(Elt);
 814         Out << constName << "_elems.push_back(" << getCppName(Elt) << ");";
 815         nl(Out);
 816       }
 817       Out << "Constant* " << constName;
 818
 819       if (isa<ArrayType>(CDS->getType()))
 820         Out << " = ConstantArray::get(";
 821       else
 822         Out << " = ConstantVector::get(";
 823       Out << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 824     }
 825   } else if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(CV)) {
 826     if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
 827       Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_indices;";
 828       nl(Out);
 829       printConstant(CE->getOperand(0));
 830       for (unsigned i = 1; i < CE->getNumOperands(); ++i ) {
 831         printConstant(CE->getOperand(i));
 832         Out << constName << "_indices.push_back("
 833             << getCppName(CE->getOperand(i)) << ");";
 834         nl(Out);
 835       }
 836       Out << "Constant* " << constName
 837           << " = ConstantExpr::getGetElementPtr("
 838           << getCppName(CE->getOperand(0)) << ", "
 839           << constName << "_indices);";
 840     } else if (CE->isCast()) {
 841       printConstant(CE->getOperand(0));
 842       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantExpr::getCast(";
 843       switch (CE->getOpcode()) {
 844       default: llvm_unreachable("Invalid cast opcode");
 845       case Instruction::Trunc: Out << "Instruction::Trunc"; break;
 846       case Instruction::ZExt:  Out << "Instruction::ZExt"; break;
 847       case Instruction::SExt:  Out << "Instruction::SExt"; break;
 848       case Instruction::FPTrunc:  Out << "Instruction::FPTrunc"; break;
 849       case Instruction::FPExt:  Out << "Instruction::FPExt"; break;
 850       case Instruction::FPToUI:  Out << "Instruction::FPToUI"; break;
 851       case Instruction::FPToSI:  Out << "Instruction::FPToSI"; break;
 852       case Instruction::UIToFP:  Out << "Instruction::UIToFP"; break;
 853       case Instruction::SIToFP:  Out << "Instruction::SIToFP"; break;
 854       case Instruction::PtrToInt:  Out << "Instruction::PtrToInt"; break;
 855       case Instruction::IntToPtr:  Out << "Instruction::IntToPtr"; break;
 856       case Instruction::BitCast:  Out << "Instruction::BitCast"; break;
 857       }
 858       Out << ", " << getCppName(CE->getOperand(0)) << ", "
 859           << getCppName(CE->getType()) << ");";
 860     } else {
 861       unsigned N = CE->getNumOperands();
 862       for (unsigned i = 0; i < N; ++i ) {
 863         printConstant(CE->getOperand(i));
 864       }
 865       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantExpr::";
 866       switch (CE->getOpcode()) {
 867       case Instruction::Add:    Out << "getAdd(";  break;
 868       case Instruction::FAdd:   Out << "getFAdd(";  break;
 869       case Instruction::Sub:    Out << "getSub("; break;
 870       case Instruction::FSub:   Out << "getFSub("; break;
 871       case Instruction::Mul:    Out << "getMul("; break;
 872       case Instruction::FMul:   Out << "getFMul("; break;
 873       case Instruction::UDiv:   Out << "getUDiv("; break;
 874       case Instruction::SDiv:   Out << "getSDiv("; break;
 875       case Instruction::FDiv:   Out << "getFDiv("; break;
 876       case Instruction::URem:   Out << "getURem("; break;
 877       case Instruction::SRem:   Out << "getSRem("; break;
 878       case Instruction::FRem:   Out << "getFRem("; break;
 879       case Instruction::And:    Out << "getAnd("; break;
 880       case Instruction::Or:     Out << "getOr("; break;
 881       case Instruction::Xor:    Out << "getXor("; break;
 882       case Instruction::ICmp:
 883         Out << "getICmp(ICmpInst::ICMP_";
 884         switch (CE->getPredicate()) {
 885         case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << "EQ"; break;
 886         case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << "NE"; break;
 887         case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << "SLT"; break;
 888         case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << "ULT"; break;
 889         case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << "SGT"; break;
 890         case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << "UGT"; break;
 891         case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << "SLE"; break;
 892         case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << "ULE"; break;
 893         case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << "SGE"; break;
 894         case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << "UGE"; break;
 895         default: error("Invalid ICmp Predicate");
 896         }
 897         break;
 898       case Instruction::FCmp:
 899         Out << "getFCmp(FCmpInst::FCMP_";
 900         switch (CE->getPredicate()) {
 901         case FCmpInst::FCMP_FALSE: Out << "FALSE"; break;
 902         case FCmpInst::FCMP_ORD:   Out << "ORD"; break;
 903         case FCmpInst::FCMP_UNO:   Out << "UNO"; break;
 904         case FCmpInst::FCMP_OEQ:   Out << "OEQ"; break;
 905         case FCmpInst::FCMP_UEQ:   Out << "UEQ"; break;
 906         case FCmpInst::FCMP_ONE:   Out << "ONE"; break;
 907         case FCmpInst::FCMP_UNE:   Out << "UNE"; break;
 908         case FCmpInst::FCMP_OLT:   Out << "OLT"; break;
 909         case FCmpInst::FCMP_ULT:   Out << "ULT"; break;
 910         case FCmpInst::FCMP_OGT:   Out << "OGT"; break;
 911         case FCmpInst::FCMP_UGT:   Out << "UGT"; break;
 912         case FCmpInst::FCMP_OLE:   Out << "OLE"; break;
 913         case FCmpInst::FCMP_ULE:   Out << "ULE"; break;
 914         case FCmpInst::FCMP_OGE:   Out << "OGE"; break;
 915         case FCmpInst::FCMP_UGE:   Out << "UGE"; break;
 916         case FCmpInst::FCMP_TRUE:  Out << "TRUE"; break;
 917         default: error("Invalid FCmp Predicate");
 918         }
 919         break;
 920       case Instruction::Shl:     Out << "getShl("; break;
 921       case Instruction::LShr:    Out << "getLShr("; break;
 922       case Instruction::AShr:    Out << "getAShr("; break;
 923       case Instruction::Select:  Out << "getSelect("; break;
 924       case Instruction::ExtractElement: Out << "getExtractElement("; break;
 925       case Instruction::InsertElement:  Out << "getInsertElement("; break;
 926       case Instruction::ShuffleVector:  Out << "getShuffleVector("; break;
 927       default:
 928         error("Invalid constant expression");
 929         break;
 930       }
 931       Out << getCppName(CE->getOperand(0));
 932       for (unsigned i = 1; i < CE->getNumOperands(); ++i)
 933         Out << ", " << getCppName(CE->getOperand(i));
 934       Out << ");";
 935     }
 936   } else if (const BlockAddress *BA = dyn_cast<BlockAddress>(CV)) {
 937     Out << "Constant* " << constName << " = ";
 938     Out << "BlockAddress::get(" << getOpName(BA->getBasicBlock()) << ");";
 939   } else {
 940     error("Bad Constant");
 941     Out << "Constant* " << constName << " = 0; ";
 942   }
 943   nl(Out);
 944 }
 945
 946 void CppWriter::printConstants(const Module* M) {
 947   // Traverse all the global variables looking for constant initializers
 948   for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
 949          E = TheModule->global_end(); I != E; ++I)
 950     if (I->hasInitializer())
 951       printConstant(I->getInitializer());
 952
 953   // Traverse the LLVM functions looking for constants
 954   for (Module::const_iterator FI = TheModule->begin(), FE = TheModule->end();
 955        FI != FE; ++FI) {
 956     // Add all of the basic blocks and instructions
 957     for (Function::const_iterator BB = FI->begin(),
 958            E = FI->end(); BB != E; ++BB) {
 959       for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I!=E;
 960            ++I) {
 961         for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i) {
 962           if (Constant* C = dyn_cast<Constant>(I->getOperand(i))) {
 963             printConstant(C);
 964           }
 965         }
 966       }
 967     }
 968   }
 969 }
 970
 971 void CppWriter::printVariableUses(const GlobalVariable *GV) {
 972   nl(Out) << "// Type Definitions";
 973   nl(Out);
 974   printType(GV->getType());
 975   if (GV->hasInitializer()) {
 976     const Constant *Init = GV->getInitializer();
 977     printType(Init->getType());
 978     if (const Function *F = dyn_cast<Function>(Init)) {
 979       nl(Out)<< "/ Function Declarations"; nl(Out);
 980       printFunctionHead(F);
 981     } else if (const GlobalVariable* gv = dyn_cast<GlobalVariable>(Init)) {
 982       nl(Out) << "// Global Variable Declarations"; nl(Out);
 983       printVariableHead(gv);
 984
 985       nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
 986       printVariableBody(gv);
 987     } else  {
 988       nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
 989       printConstant(Init);
 990     }
 991   }
 992 }
 993
 994 void CppWriter::printVariableHead(const GlobalVariable *GV) {
 995   nl(Out) << "GlobalVariable* " << getCppName(GV);
 996   if (is_inline) {
 997     Out << " = mod->getGlobalVariable(mod->getContext(), ";
 998     printEscapedString(GV->getName());
 999     Out << ", " << getCppName(GV->getType()->getElementType()) << ",true)";
1000     nl(Out) << "if (!" << getCppName(GV) << ") {";
1001     in(); nl(Out) << getCppName(GV);
1002   }
1003   Out << " = new GlobalVariable(/*Module=*/*mod, ";
1004   nl(Out) << "/*Type=*/";
1005   printCppName(GV->getType()->getElementType());
1006   Out << ",";
1007   nl(Out) << "/*isConstant=*/" << (GV->isConstant()?"true":"false");
1008   Out << ",";
1009   nl(Out) << "/*Linkage=*/";
1010   printLinkageType(GV->getLinkage());
1011   Out << ",";
1012   nl(Out) << "/*Initializer=*/0, ";
1013   if (GV->hasInitializer()) {
1014     Out << "// has initializer, specified below";
1015   }
1016   nl(Out) << "/*Name=*/\"";
1017   printEscapedString(GV->getName());
1018   Out << "\");";
1019   nl(Out);
1020
1021   if (GV->hasSection()) {
1022     printCppName(GV);
1023     Out << "->setSection(\"";
1024     printEscapedString(GV->getSection());
1025     Out << "\");";
1026     nl(Out);
1027   }
1028   if (GV->getAlignment()) {
1029     printCppName(GV);
1030     Out << "->setAlignment(" << GV->getAlignment() << ");";
1031     nl(Out);
1032   }
1033   if (GV->getVisibility() != GlobalValue::DefaultVisibility) {
1034     printCppName(GV);
1035     Out << "->setVisibility(";
1036     printVisibilityType(GV->getVisibility());
1037     Out << ");";
1038     nl(Out);
1039   }
1040   if (GV->getDLLStorageClass() != GlobalValue::DefaultStorageClass) {
1041     printCppName(GV);
1042     Out << "->setDLLStorageClass(";
1043     printDLLStorageClassType(GV->getDLLStorageClass());
1044     Out << ");";
1045     nl(Out);
1046   }
1047   if (GV->isThreadLocal()) {
1048     printCppName(GV);
1049     Out << "->setThreadLocalMode(";
1050     printThreadLocalMode(GV->getThreadLocalMode());
1051     Out << ");";
1052     nl(Out);
1053   }
1054   if (is_inline) {
1055     out(); Out << "}"; nl(Out);
1056   }
1057 }
1058
1059 void CppWriter::printVariableBody(const GlobalVariable *GV) {
1060   if (GV->hasInitializer()) {
1061     printCppName(GV);
1062     Out << "->setInitializer(";
1063     Out << getCppName(GV->getInitializer()) << ");";
1064     nl(Out);
1065   }
1066 }
1067
1068 std::string CppWriter::getOpName(const Value* V) {
1069   if (!isa<Instruction>(V) || DefinedValues.find(V) != DefinedValues.end())
1070     return getCppName(V);
1071
1072   // See if its alread in the map of forward references, if so just return the
1073   // name we already set up for it
1074   ForwardRefMap::const_iterator I = ForwardRefs.find(V);
1075   if (I != ForwardRefs.end())
1076     return I->second;
1077
1078   // This is a new forward reference. Generate a unique name for it
1079   std::string result(std::string("fwdref_") + utostr(uniqueNum++));
1080
1081   // Yes, this is a hack. An Argument is the smallest instantiable value that
1082   // we can make as a placeholder for the real value. We'll replace these
1083   // Argument instances later.
1084   Out << "Argument* " << result << " = new Argument("
1085       << getCppName(V->getType()) << ");";
1086   nl(Out);
1087   ForwardRefs[V] = result;
1088   return result;
1089 }
1090
1091 static StringRef ConvertAtomicOrdering(AtomicOrdering Ordering) {
1092   switch (Ordering) {
1093     case NotAtomic: return "NotAtomic";
1094     case Unordered: return "Unordered";
1095     case Monotonic: return "Monotonic";
1096     case Acquire: return "Acquire";
1097     case Release: return "Release";
1098     case AcquireRelease: return "AcquireRelease";
1099     case SequentiallyConsistent: return "SequentiallyConsistent";
1100   }
1101   llvm_unreachable("Unknown ordering");
1102 }
1103
1104 static StringRef ConvertAtomicSynchScope(SynchronizationScope SynchScope) {
1105   switch (SynchScope) {
1106     case SingleThread: return "SingleThread";
1107     case CrossThread: return "CrossThread";
1108   }
1109   llvm_unreachable("Unknown synch scope");
1110 }
1111
1112 // printInstruction - This member is called for each Instruction in a function.
1113 void CppWriter::printInstruction(const Instruction *I,
1114                                  const std::string& bbname) {
1115   std::string iName(getCppName(I));
1116
1117   // Before we emit this instruction, we need to take care of generating any
1118   // forward references. So, we get the names of all the operands in advance
1119   const unsigned Ops(I->getNumOperands());
1120   std::string* opNames = new std::string[Ops];
1121   for (unsigned i = 0; i < Ops; i++)
1122     opNames[i] = getOpName(I->getOperand(i));
1123
1124   switch (I->getOpcode()) {
1125   default:
1126     error("Invalid instruction");
1127     break;
1128
1129   case Instruction::Ret: {
1130     const ReturnInst* ret =  cast<ReturnInst>(I);
1131     Out << "ReturnInst::Create(mod->getContext(), "
1132         << (ret->getReturnValue() ? opNames[0] + ", " : "") << bbname << ");";
1133     break;
1134   }
1135   case Instruction::Br: {
1136     const BranchInst* br = cast<BranchInst>(I);
1137     Out << "BranchInst::Create(" ;
1138     if (br->getNumOperands() == 3) {
1139       Out << opNames[2] << ", "
1140           << opNames[1] << ", "
1141           << opNames[0] << ", ";
1142
1143     } else if (br->getNumOperands() == 1) {
1144       Out << opNames[0] << ", ";
1145     } else {
1146       error("Branch with 2 operands?");
1147     }
1148     Out << bbname << ");";
1149     break;
1150   }
1151   case Instruction::Switch: {
1152     const SwitchInst *SI = cast<SwitchInst>(I);
1153     Out << "SwitchInst* " << iName << " = SwitchInst::Create("
1154         << getOpName(SI->getCondition()) << ", "
1155         << getOpName(SI->getDefaultDest()) << ", "
1156         << SI->getNumCases() << ", " << bbname << ");";
1157     nl(Out);
1158     for (SwitchInst::ConstCaseIt i = SI->case_begin(), e = SI->case_end();
1159          i != e; ++i) {
1160       const ConstantInt* CaseVal = i.getCaseValue();
1161       const BasicBlock *BB = i.getCaseSuccessor();
1162       Out << iName << "->addCase("
1163           << getOpName(CaseVal) << ", "
1164           << getOpName(BB) << ");";
1165       nl(Out);
1166     }
1167     break;
1168   }
1169   case Instruction::IndirectBr: {
1170     const IndirectBrInst *IBI = cast<IndirectBrInst>(I);
1171     Out << "IndirectBrInst *" << iName << " = IndirectBrInst::Create("
1172         << opNames[0] << ", " << IBI->getNumDestinations() << ");";
1173     nl(Out);
1174     for (unsigned i = 1; i != IBI->getNumOperands(); ++i) {
1175       Out << iName << "->addDestination(" << opNames[i] << ");";
1176       nl(Out);
1177     }
1178     break;
1179   }
1180   case Instruction::Resume: {
1181     Out << "ResumeInst::Create(" << opNames[0] << ", " << bbname << ");";
1182     break;
1183   }
1184   case Instruction::Invoke: {
1185     const InvokeInst* inv = cast<InvokeInst>(I);
1186     Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_params;";
1187     nl(Out);
1188     for (unsigned i = 0; i < inv->getNumArgOperands(); ++i) {
1189       Out << iName << "_params.push_back("
1190           << getOpName(inv->getArgOperand(i)) << ");";
1191       nl(Out);
1192     }
1193     // FIXME: This shouldn't use magic numbers -3, -2, and -1.
1194     Out << "InvokeInst *" << iName << " = InvokeInst::Create("
1195         << getOpName(inv->getCalledValue()) << ", "
1196         << getOpName(inv->getNormalDest()) << ", "
1197         << getOpName(inv->getUnwindDest()) << ", "
1198         << iName << "_params, \"";
1199     printEscapedString(inv->getName());
1200     Out << "\", " << bbname << ");";
1201     nl(Out) << iName << "->setCallingConv(";
1202     printCallingConv(inv->getCallingConv());
1203     Out << ");";
1204     printAttributes(inv->getAttributes(), iName);
1205     Out << iName << "->setAttributes(" << iName << "_PAL);";
1206     nl(Out);
1207     break;
1208   }
1209   case Instruction::Unreachable: {
1210     Out << "new UnreachableInst("
1211         << "mod->getContext(), "
1212         << bbname << ");";
1213     break;
1214   }
1215   case Instruction::Add:
1216   case Instruction::FAdd:
1217   case Instruction::Sub:
1218   case Instruction::FSub:
1219   case Instruction::Mul:
1220   case Instruction::FMul:
1221   case Instruction::UDiv:
1222   case Instruction::SDiv:
1223   case Instruction::FDiv:
1224   case Instruction::URem:
1225   case Instruction::SRem:
1226   case Instruction::FRem:
1227   case Instruction::And:
1228   case Instruction::Or:
1229   case Instruction::Xor:
1230   case Instruction::Shl:
1231   case Instruction::LShr:
1232   case Instruction::AShr:{
1233     Out << "BinaryOperator* " << iName << " = BinaryOperator::Create(";
1234     switch (I->getOpcode()) {
1235     case Instruction::Add: Out << "Instruction::Add"; break;
1236     case Instruction::FAdd: Out << "Instruction::FAdd"; break;
1237     case Instruction::Sub: Out << "Instruction::Sub"; break;
1238     case Instruction::FSub: Out << "Instruction::FSub"; break;
1239     case Instruction::Mul: Out << "Instruction::Mul"; break;
1240     case Instruction::FMul: Out << "Instruction::FMul"; break;
1241     case Instruction::UDiv:Out << "Instruction::UDiv"; break;
1242     case Instruction::SDiv:Out << "Instruction::SDiv"; break;
1243     case Instruction::FDiv:Out << "Instruction::FDiv"; break;
1244     case Instruction::URem:Out << "Instruction::URem"; break;
1245     case Instruction::SRem:Out << "Instruction::SRem"; break;
1246     case Instruction::FRem:Out << "Instruction::FRem"; break;
1247     case Instruction::And: Out << "Instruction::And"; break;
1248     case Instruction::Or:  Out << "Instruction::Or";  break;
1249     case Instruction::Xor: Out << "Instruction::Xor"; break;
1250     case Instruction::Shl: Out << "Instruction::Shl"; break;
1251     case Instruction::LShr:Out << "Instruction::LShr"; break;
1252     case Instruction::AShr:Out << "Instruction::AShr"; break;
1253     default: Out << "Instruction::BadOpCode"; break;
1254     }
1255     Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1256     printEscapedString(I->getName());
1257     Out << "\", " << bbname << ");";
1258     break;
1259   }
1260   case Instruction::FCmp: {
1261     Out << "FCmpInst* " << iName << " = new FCmpInst(*" << bbname << ", ";
1262     switch (cast<FCmpInst>(I)->getPredicate()) {
1263     case FCmpInst::FCMP_FALSE: Out << "FCmpInst::FCMP_FALSE"; break;
1264     case FCmpInst::FCMP_OEQ  : Out << "FCmpInst::FCMP_OEQ"; break;
1265     case FCmpInst::FCMP_OGT  : Out << "FCmpInst::FCMP_OGT"; break;
1266     case FCmpInst::FCMP_OGE  : Out << "FCmpInst::FCMP_OGE"; break;
1267     case FCmpInst::FCMP_OLT  : Out << "FCmpInst::FCMP_OLT"; break;
1268     case FCmpInst::FCMP_OLE  : Out << "FCmpInst::FCMP_OLE"; break;
1269     case FCmpInst::FCMP_ONE  : Out << "FCmpInst::FCMP_ONE"; break;
1270     case FCmpInst::FCMP_ORD  : Out << "FCmpInst::FCMP_ORD"; break;
1271     case FCmpInst::FCMP_UNO  : Out << "FCmpInst::FCMP_UNO"; break;
1272     case FCmpInst::FCMP_UEQ  : Out << "FCmpInst::FCMP_UEQ"; break;
1273     case FCmpInst::FCMP_UGT  : Out << "FCmpInst::FCMP_UGT"; break;
1274     case FCmpInst::FCMP_UGE  : Out << "FCmpInst::FCMP_UGE"; break;
1275     case FCmpInst::FCMP_ULT  : Out << "FCmpInst::FCMP_ULT"; break;
1276     case FCmpInst::FCMP_ULE  : Out << "FCmpInst::FCMP_ULE"; break;
1277     case FCmpInst::FCMP_UNE  : Out << "FCmpInst::FCMP_UNE"; break;
1278     case FCmpInst::FCMP_TRUE : Out << "FCmpInst::FCMP_TRUE"; break;
1279     default: Out << "FCmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE"; break;
1280     }
1281     Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1282     printEscapedString(I->getName());
1283     Out << "\");";
1284     break;
1285   }
1286   case Instruction::ICmp: {
1287     Out << "ICmpInst* " << iName << " = new ICmpInst(*" << bbname << ", ";
1288     switch (cast<ICmpInst>(I)->getPredicate()) {
1289     case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << "ICmpInst::ICMP_EQ";  break;
1290     case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << "ICmpInst::ICMP_NE";  break;
1291     case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << "ICmpInst::ICMP_ULE"; break;
1292     case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << "ICmpInst::ICMP_SLE"; break;
1293     case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << "ICmpInst::ICMP_UGE"; break;
1294     case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << "ICmpInst::ICMP_SGE"; break;
1295     case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << "ICmpInst::ICMP_ULT"; break;
1296     case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << "ICmpInst::ICMP_SLT"; break;
1297     case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << "ICmpInst::ICMP_UGT"; break;
1298     case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << "ICmpInst::ICMP_SGT"; break;
1299     default: Out << "ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE"; break;
1300     }
1301     Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1302     printEscapedString(I->getName());
1303     Out << "\");";
1304     break;
1305   }
1306   case Instruction::Alloca: {
1307     const AllocaInst* allocaI = cast<AllocaInst>(I);
1308     Out << "AllocaInst* " << iName << " = new AllocaInst("
1309         << getCppName(allocaI->getAllocatedType()) << ", ";
1310     if (allocaI->isArrayAllocation())
1311       Out << opNames[0] << ", ";
1312     Out << "\"";
1313     printEscapedString(allocaI->getName());
1314     Out << "\", " << bbname << ");";
1315     if (allocaI->getAlignment())
1316       nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1317           << allocaI->getAlignment() << ");";
1318     break;
1319   }
1320   case Instruction::Load: {
1321     const LoadInst* load = cast<LoadInst>(I);
1322     Out << "LoadInst* " << iName << " = new LoadInst("
1323         << opNames[0] << ", \"";
1324     printEscapedString(load->getName());
1325     Out << "\", " << (load->isVolatile() ? "true" : "false" )
1326         << ", " << bbname << ");";
1327     if (load->getAlignment())
1328       nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1329               << load->getAlignment() << ");";
1330     if (load->isAtomic()) {
1331       StringRef Ordering = ConvertAtomicOrdering(load->getOrdering());
1332       StringRef CrossThread = ConvertAtomicSynchScope(load->getSynchScope());
1333       nl(Out) << iName << "->setAtomic("
1334               << Ordering << ", " << CrossThread << ");";
1335     }
1336     break;
1337   }
1338   case Instruction::Store: {
1339     const StoreInst* store = cast<StoreInst>(I);
1340     Out << "StoreInst* " << iName << " = new StoreInst("
1341         << opNames[0] << ", "
1342         << opNames[1] << ", "
1343         << (store->isVolatile() ? "true" : "false")
1344         << ", " << bbname << ");";
1345     if (store->getAlignment())
1346       nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1347               << store->getAlignment() << ");";
1348     if (store->isAtomic()) {
1349       StringRef Ordering = ConvertAtomicOrdering(store->getOrdering());
1350       StringRef CrossThread = ConvertAtomicSynchScope(store->getSynchScope());
1351       nl(Out) << iName << "->setAtomic("
1352               << Ordering << ", " << CrossThread << ");";
1353     }
1354     break;
1355   }
1356   case Instruction::GetElementPtr: {
1357     const GetElementPtrInst* gep = cast<GetElementPtrInst>(I);
1358     if (gep->getNumOperands() <= 2) {
1359       Out << "GetElementPtrInst* " << iName << " = GetElementPtrInst::Create("
1360           << opNames[0];
1361       if (gep->getNumOperands() == 2)
1362         Out << ", " << opNames[1];
1363     } else {
1364       Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_indices;";
1365       nl(Out);
1366       for (unsigned i = 1; i < gep->getNumOperands(); ++i ) {
1367         Out << iName << "_indices.push_back("
1368             << opNames[i] << ");";
1369         nl(Out);
1370       }
1371       Out << "Instruction* " << iName << " = GetElementPtrInst::Create("
1372           << opNames[0] << ", " << iName << "_indices";
1373     }
1374     Out << ", \"";
1375     printEscapedString(gep->getName());
1376     Out << "\", " << bbname << ");";
1377     break;
1378   }
1379   case Instruction::PHI: {
1380     const PHINode* phi = cast<PHINode>(I);
1381
1382     Out << "PHINode* " << iName << " = PHINode::Create("
1383         << getCppName(phi->getType()) << ", "
1384         << phi->getNumIncomingValues() << ", \"";
1385     printEscapedString(phi->getName());
1386     Out << "\", " << bbname << ");";
1387     nl(Out);
1388     for (unsigned i = 0; i < phi->getNumIncomingValues(); ++i) {
1389       Out << iName << "->addIncoming("
1390           << opNames[PHINode::getOperandNumForIncomingValue(i)] << ", "
1391           << getOpName(phi->getIncomingBlock(i)) << ");";
1392       nl(Out);
1393     }
1394     break;
1395   }
1396   case Instruction::Trunc:
1397   case Instruction::ZExt:
1398   case Instruction::SExt:
1399   case Instruction::FPTrunc:
1400   case Instruction::FPExt:
1401   case Instruction::FPToUI:
1402   case Instruction::FPToSI:
1403   case Instruction::UIToFP:
1404   case Instruction::SIToFP:
1405   case Instruction::PtrToInt:
1406   case Instruction::IntToPtr:
1407   case Instruction::BitCast: {
1408     const CastInst* cst = cast<CastInst>(I);
1409     Out << "CastInst* " << iName << " = new ";
1410     switch (I->getOpcode()) {
1411     case Instruction::Trunc:    Out << "TruncInst"; break;
1412     case Instruction::ZExt:     Out << "ZExtInst"; break;
1413     case Instruction::SExt:     Out << "SExtInst"; break;
1414     case Instruction::FPTrunc:  Out << "FPTruncInst"; break;
1415     case Instruction::FPExt:    Out << "FPExtInst"; break;
1416     case Instruction::FPToUI:   Out << "FPToUIInst"; break;
1417     case Instruction::FPToSI:   Out << "FPToSIInst"; break;
1418     case Instruction::UIToFP:   Out << "UIToFPInst"; break;
1419     case Instruction::SIToFP:   Out << "SIToFPInst"; break;
1420     case Instruction::PtrToInt: Out << "PtrToIntInst"; break;
1421     case Instruction::IntToPtr: Out << "IntToPtrInst"; break;
1422     case Instruction::BitCast:  Out << "BitCastInst"; break;
1423     default: llvm_unreachable("Unreachable");
1424     }
1425     Out << "(" << opNames[0] << ", "
1426         << getCppName(cst->getType()) << ", \"";
1427     printEscapedString(cst->getName());
1428     Out << "\", " << bbname << ");";
1429     break;
1430   }
1431   case Instruction::Call: {
1432     const CallInst* call = cast<CallInst>(I);
1433     if (const InlineAsm* ila = dyn_cast<InlineAsm>(call->getCalledValue())) {
1434       Out << "InlineAsm* " << getCppName(ila) << " = InlineAsm::get("
1435           << getCppName(ila->getFunctionType()) << ", \""
1436           << ila->getAsmString() << "\", \""
1437           << ila->getConstraintString() << "\","
1438           << (ila->hasSideEffects() ? "true" : "false") << ");";
1439       nl(Out);
1440     }
1441     if (call->getNumArgOperands() > 1) {
1442       Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_params;";
1443       nl(Out);
1444       for (unsigned i = 0; i < call->getNumArgOperands(); ++i) {
1445         Out << iName << "_params.push_back(" << opNames[i] << ");";
1446         nl(Out);
1447       }
1448       Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1449           << opNames[call->getNumArgOperands()] << ", "
1450           << iName << "_params, \"";
1451     } else if (call->getNumArgOperands() == 1) {
1452       Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1453           << opNames[call->getNumArgOperands()] << ", " << opNames[0] << ", \"";
1454     } else {
1455       Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1456           << opNames[call->getNumArgOperands()] << ", \"";
1457     }
1458     printEscapedString(call->getName());
1459     Out << "\", " << bbname << ");";
1460     nl(Out) << iName << "->setCallingConv(";
1461     printCallingConv(call->getCallingConv());
1462     Out << ");";
1463     nl(Out) << iName << "->setTailCall("
1464         << (call->isTailCall() ? "true" : "false");
1465     Out << ");";
1466     nl(Out);
1467     printAttributes(call->getAttributes(), iName);
1468     Out << iName << "->setAttributes(" << iName << "_PAL);";
1469     nl(Out);
1470     break;
1471   }
1472   case Instruction::Select: {
1473     const SelectInst* sel = cast<SelectInst>(I);
1474     Out << "SelectInst* " << getCppName(sel) << " = SelectInst::Create(";
1475     Out << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1476     printEscapedString(sel->getName());
1477     Out << "\", " << bbname << ");";
1478     break;
1479   }
1480   case Instruction::UserOp1:
1481     /// FALL THROUGH
1482   case Instruction::UserOp2: {
1483     /// FIXME: What should be done here?
1484     break;
1485   }
1486   case Instruction::VAArg: {
1487     const VAArgInst* va = cast<VAArgInst>(I);
1488     Out << "VAArgInst* " << getCppName(va) << " = new VAArgInst("
1489         << opNames[0] << ", " << getCppName(va->getType()) << ", \"";
1490     printEscapedString(va->getName());
1491     Out << "\", " << bbname << ");";
1492     break;
1493   }
1494   case Instruction::ExtractElement: {
1495     const ExtractElementInst* eei = cast<ExtractElementInst>(I);
1496     Out << "ExtractElementInst* " << getCppName(eei)
1497         << " = new ExtractElementInst(" << opNames[0]
1498         << ", " << opNames[1] << ", \"";
1499     printEscapedString(eei->getName());
1500     Out << "\", " << bbname << ");";
1501     break;
1502   }
1503   case Instruction::InsertElement: {
1504     const InsertElementInst* iei = cast<InsertElementInst>(I);
1505     Out << "InsertElementInst* " << getCppName(iei)
1506         << " = InsertElementInst::Create(" << opNames[0]
1507         << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1508     printEscapedString(iei->getName());
1509     Out << "\", " << bbname << ");";
1510     break;
1511   }
1512   case Instruction::ShuffleVector: {
1513     const ShuffleVectorInst* svi = cast<ShuffleVectorInst>(I);
1514     Out << "ShuffleVectorInst* " << getCppName(svi)
1515         << " = new ShuffleVectorInst(" << opNames[0]
1516         << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1517     printEscapedString(svi->getName());
1518     Out << "\", " << bbname << ");";
1519     break;
1520   }
1521   case Instruction::ExtractValue: {
1522     const ExtractValueInst *evi = cast<ExtractValueInst>(I);
1523     Out << "std::vector<unsigned> " << iName << "_indices;";
1524     nl(Out);
1525     for (unsigned i = 0; i < evi->getNumIndices(); ++i) {
1526       Out << iName << "_indices.push_back("
1527           << evi->idx_begin()[i] << ");";
1528       nl(Out);
1529     }
1530     Out << "ExtractValueInst* " << getCppName(evi)
1531         << " = ExtractValueInst::Create(" << opNames[0]
1532         << ", "
1533         << iName << "_indices, \"";
1534     printEscapedString(evi->getName());
1535     Out << "\", " << bbname << ");";
1536     break;
1537   }
1538   case Instruction::InsertValue: {
1539     const InsertValueInst *ivi = cast<InsertValueInst>(I);
1540     Out << "std::vector<unsigned> " << iName << "_indices;";
1541     nl(Out);
1542     for (unsigned i = 0; i < ivi->getNumIndices(); ++i) {
1543       Out << iName << "_indices.push_back("
1544           << ivi->idx_begin()[i] << ");";
1545       nl(Out);
1546     }
1547     Out << "InsertValueInst* " << getCppName(ivi)
1548         << " = InsertValueInst::Create(" << opNames[0]
1549         << ", " << opNames[1] << ", "
1550         << iName << "_indices, \"";
1551     printEscapedString(ivi->getName());
1552     Out << "\", " << bbname << ");";
1553     break;
1554   }
1555   case Instruction::Fence: {
1556     const FenceInst *fi = cast<FenceInst>(I);
1557     StringRef Ordering = ConvertAtomicOrdering(fi->getOrdering());
1558     StringRef CrossThread = ConvertAtomicSynchScope(fi->getSynchScope());
1559     Out << "FenceInst* " << iName
1560         << " = new FenceInst(mod->getContext(), "
1561         << Ordering << ", " << CrossThread << ", " << bbname
1562         << ");";
1563     break;
1564   }
1565   case Instruction::AtomicCmpXchg: {
1566     const AtomicCmpXchgInst *cxi = cast<AtomicCmpXchgInst>(I);
1567     StringRef SuccessOrdering =
1568         ConvertAtomicOrdering(cxi->getSuccessOrdering());
1569     StringRef FailureOrdering =
1570         ConvertAtomicOrdering(cxi->getFailureOrdering());
1571     StringRef CrossThread = ConvertAtomicSynchScope(cxi->getSynchScope());
1572     Out << "AtomicCmpXchgInst* " << iName
1573         << " = new AtomicCmpXchgInst("
1574         << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", "
1575         << SuccessOrdering << ", " << FailureOrdering << ", "
1576         << CrossThread << ", " << bbname
1577         << ");";
1578     nl(Out) << iName << "->setName(\"";
1579     printEscapedString(cxi->getName());
1580     Out << "\");";
1581     nl(Out) << iName << "->setVolatile("
1582             << (cxi->isVolatile() ? "true" : "false") << ");";
1583     nl(Out) << iName << "->setWeak("
1584             << (cxi->isWeak() ? "true" : "false") << ");";
1585     break;
1586   }
1587   case Instruction::AtomicRMW: {
1588     const AtomicRMWInst *rmwi = cast<AtomicRMWInst>(I);
1589     StringRef Ordering = ConvertAtomicOrdering(rmwi->getOrdering());
1590     StringRef CrossThread = ConvertAtomicSynchScope(rmwi->getSynchScope());
1591     StringRef Operation;
1592     switch (rmwi->getOperation()) {
1593       case AtomicRMWInst::Xchg: Operation = "AtomicRMWInst::Xchg"; break;
1594       case AtomicRMWInst::Add:  Operation = "AtomicRMWInst::Add"; break;
1595       case AtomicRMWInst::Sub:  Operation = "AtomicRMWInst::Sub"; break;
1596       case AtomicRMWInst::And:  Operation = "AtomicRMWInst::And"; break;
1597       case AtomicRMWInst::Nand: Operation = "AtomicRMWInst::Nand"; break;
1598       case AtomicRMWInst::Or:   Operation = "AtomicRMWInst::Or"; break;
1599       case AtomicRMWInst::Xor:  Operation = "AtomicRMWInst::Xor"; break;
1600       case AtomicRMWInst::Max:  Operation = "AtomicRMWInst::Max"; break;
1601       case AtomicRMWInst::Min:  Operation = "AtomicRMWInst::Min"; break;
1602       case AtomicRMWInst::UMax: Operation = "AtomicRMWInst::UMax"; break;
1603       case AtomicRMWInst::UMin: Operation = "AtomicRMWInst::UMin"; break;
1604       case AtomicRMWInst::BAD_BINOP: llvm_unreachable("Bad atomic operation");
1605     }
1606     Out << "AtomicRMWInst* " << iName
1607         << " = new AtomicRMWInst("
1608         << Operation << ", "
1609         << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", "
1610         << Ordering << ", " << CrossThread << ", " << bbname
1611         << ");";
1612     nl(Out) << iName << "->setName(\"";
1613     printEscapedString(rmwi->getName());
1614     Out << "\");";
1615     nl(Out) << iName << "->setVolatile("
1616             << (rmwi->isVolatile() ? "true" : "false") << ");";
1617     break;
1618   }
1619   case Instruction::LandingPad: {
1620     const LandingPadInst *lpi = cast<LandingPadInst>(I);
1621     Out << "LandingPadInst* " << iName << " = LandingPadInst::Create(";
1622     printCppName(lpi->getType());
1623     Out << ", " << opNames[0] << ", " << lpi->getNumClauses() << ", \"";
1624     printEscapedString(lpi->getName());
1625     Out << "\", " << bbname << ");";
1626     nl(Out) << iName << "->setCleanup("
1627             << (lpi->isCleanup() ? "true" : "false")
1628             << ");";
1629     for (unsigned i = 0, e = lpi->getNumClauses(); i != e; ++i)
1630       nl(Out) << iName << "->addClause(" << opNames[i+1] << ");";
1631     break;
1632   }
1633   }
1634   DefinedValues.insert(I);
1635   nl(Out);
1636   delete [] opNames;
1637 }
1638
1639 // Print out the types, constants and declarations needed by one function
1640 void CppWriter::printFunctionUses(const Function* F) {
1641   nl(Out) << "// Type Definitions"; nl(Out);
1642   if (!is_inline) {
1643     // Print the function's return type
1644     printType(F->getReturnType());
1645
1646     // Print the function's function type
1647     printType(F->getFunctionType());
1648
1649     // Print the types of each of the function's arguments
1650     for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1651          AI != AE; ++AI) {
1652       printType(AI->getType());
1653     }
1654   }
1655
1656   // Print type definitions for every type referenced by an instruction and
1657   // make a note of any global values or constants that are referenced
1658   SmallPtrSet<GlobalValue*,64> gvs;
1659   SmallPtrSet<Constant*,64> consts;
1660   for (Function::const_iterator BB = F->begin(), BE = F->end();
1661        BB != BE; ++BB){
1662     for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end();
1663          I != E; ++I) {
1664       // Print the type of the instruction itself
1665       printType(I->getType());
1666
1667       // Print the type of each of the instruction's operands
1668       for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i) {
1669         Value* operand = I->getOperand(i);
1670         printType(operand->getType());
1671
1672         // If the operand references a GVal or Constant, make a note of it
1673         if (GlobalValue* GV = dyn_cast<GlobalValue>(operand)) {
1674           gvs.insert(GV);
1675           if (GenerationType != GenFunction)
1676             if (GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(GV))
1677               if (GVar->hasInitializer())
1678                 consts.insert(GVar->getInitializer());
1679         } else if (Constant* C = dyn_cast<Constant>(operand)) {
1680           consts.insert(C);
1681           for (Value* operand : C->operands()) {
1682             // If the operand references a GVal or Constant, make a note of it
1683             printType(operand->getType());
1684             if (GlobalValue* GV = dyn_cast<GlobalValue>(operand)) {
1685               gvs.insert(GV);
1686               if (GenerationType != GenFunction)
1687                 if (GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(GV))
1688                   if (GVar->hasInitializer())
1689                     consts.insert(GVar->getInitializer());
1690             }
1691           }
1692         }
1693       }
1694     }
1695   }
1696
1697   // Print the function declarations for any functions encountered
1698   nl(Out) << "// Function Declarations"; nl(Out);
1699   for (auto *GV : gvs) {
1700     if (Function *Fun = dyn_cast<Function>(GV)) {
1701       if (!is_inline || Fun != F)
1702         printFunctionHead(Fun);
1703     }
1704   }
1705
1706   // Print the global variable declarations for any variables encountered
1707   nl(Out) << "// Global Variable Declarations"; nl(Out);
1708   for (auto *GV : gvs) {
1709     if (GlobalVariable *F = dyn_cast<GlobalVariable>(GV))
1710       printVariableHead(F);
1711   }
1712
1713   // Print the constants found
1714   nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
1715   for (const auto *C : consts) {
1716     printConstant(C);
1717   }
1718
1719   // Process the global variables definitions now that all the constants have
1720   // been emitted. These definitions just couple the gvars with their constant
1721   // initializers.
1722   if (GenerationType != GenFunction) {
1723     nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
1724     for (auto *GV : gvs) {
1725       if (GlobalVariable *Var = dyn_cast<GlobalVariable>(GV))
1726         printVariableBody(Var);
1727     }
1728   }
1729 }
1730
1731 void CppWriter::printFunctionHead(const Function* F) {
1732   nl(Out) << "Function* " << getCppName(F);
1733   Out << " = mod->getFunction(\"";
1734   printEscapedString(F->getName());
1735   Out << "\");";
1736   nl(Out) << "if (!" << getCppName(F) << ") {";
1737   nl(Out) << getCppName(F);
1738
1739   Out<< " = Function::Create(";
1740   nl(Out,1) << "/*Type=*/" << getCppName(F->getFunctionType()) << ",";
1741   nl(Out) << "/*Linkage=*/";
1742   printLinkageType(F->getLinkage());
1743   Out << ",";
1744   nl(Out) << "/*Name=*/\"";
1745   printEscapedString(F->getName());
1746   Out << "\", mod); " << (F->isDeclaration()? "// (external, no body)" : "");
1747   nl(Out,-1);
1748   printCppName(F);
1749   Out << "->setCallingConv(";
1750   printCallingConv(F->getCallingConv());
1751   Out << ");";
1752   nl(Out);
1753   if (F->hasSection()) {
1754     printCppName(F);
1755     Out << "->setSection(\"" << F->getSection() << "\");";
1756     nl(Out);
1757   }
1758   if (F->getAlignment()) {
1759     printCppName(F);
1760     Out << "->setAlignment(" << F->getAlignment() << ");";
1761     nl(Out);
1762   }
1763   if (F->getVisibility() != GlobalValue::DefaultVisibility) {
1764     printCppName(F);
1765     Out << "->setVisibility(";
1766     printVisibilityType(F->getVisibility());
1767     Out << ");";
1768     nl(Out);
1769   }
1770   if (F->getDLLStorageClass() != GlobalValue::DefaultStorageClass) {
1771     printCppName(F);
1772     Out << "->setDLLStorageClass(";
1773     printDLLStorageClassType(F->getDLLStorageClass());
1774     Out << ");";
1775     nl(Out);
1776   }
1777   if (F->hasGC()) {
1778     printCppName(F);
1779     Out << "->setGC(\"" << F->getGC() << "\");";
1780     nl(Out);
1781   }
1782   Out << "}";
1783   nl(Out);
1784   printAttributes(F->getAttributes(), getCppName(F));
1785   printCppName(F);
1786   Out << "->setAttributes(" << getCppName(F) << "_PAL);";
1787   nl(Out);
1788 }
1789
1790 void CppWriter::printFunctionBody(const Function *F) {
1791   if (F->isDeclaration())
1792     return; // external functions have no bodies.
1793
1794   // Clear the DefinedValues and ForwardRefs maps because we can't have
1795   // cross-function forward refs
1796   ForwardRefs.clear();
1797   DefinedValues.clear();
1798
1799   // Create all the argument values
1800   if (!is_inline) {
1801     if (!F->arg_empty()) {
1802       Out << "Function::arg_iterator args = " << getCppName(F)
1803           << "->arg_begin();";
1804       nl(Out);
1805     }
1806     for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1807          AI != AE; ++AI) {
1808       Out << "Value* " << getCppName(AI) << " = args++;";
1809       nl(Out);
1810       if (AI->hasName()) {
1811         Out << getCppName(AI) << "->setName(\"";
1812         printEscapedString(AI->getName());
1813         Out << "\");";
1814         nl(Out);
1815       }
1816     }
1817   }
1818
1819   // Create all the basic blocks
1820   nl(Out);
1821   for (Function::const_iterator BI = F->begin(), BE = F->end();
1822        BI != BE; ++BI) {
1823     std::string bbname(getCppName(BI));
1824     Out << "BasicBlock* " << bbname <<
1825            " = BasicBlock::Create(mod->getContext(), \"";
1826     if (BI->hasName())
1827       printEscapedString(BI->getName());
1828     Out << "\"," << getCppName(BI->getParent()) << ",0);";
1829     nl(Out);
1830   }
1831
1832   // Output all of its basic blocks... for the function
1833   for (Function::const_iterator BI = F->begin(), BE = F->end();
1834        BI != BE; ++BI) {
1835     std::string bbname(getCppName(BI));
1836     nl(Out) << "// Block " << BI->getName() << " (" << bbname << ")";
1837     nl(Out);
1838
1839     // Output all of the instructions in the basic block...
1840     for (BasicBlock::const_iterator I = BI->begin(), E = BI->end();
1841          I != E; ++I) {
1842       printInstruction(I,bbname);
1843     }
1844   }
1845
1846   // Loop over the ForwardRefs and resolve them now that all instructions
1847   // are generated.
1848   if (!ForwardRefs.empty()) {
1849     nl(Out) << "// Resolve Forward References";
1850     nl(Out);
1851   }
1852
1853   while (!ForwardRefs.empty()) {
1854     ForwardRefMap::iterator I = ForwardRefs.begin();
1855     Out << I->second << "->replaceAllUsesWith("
1856         << getCppName(I->first) << "); delete " << I->second << ";";
1857     nl(Out);
1858     ForwardRefs.erase(I);
1859   }
1860 }
1861
1862 void CppWriter::printInline(const std::string& fname,
1863                             const std::string& func) {
1864   const Function* F = TheModule->getFunction(func);
1865   if (!F) {
1866     error(std::string("Function '") + func + "' not found in input module");
1867     return;
1868   }
1869   if (F->isDeclaration()) {
1870     error(std::string("Function '") + func + "' is external!");
1871     return;
1872   }
1873   nl(Out) << "BasicBlock* " << fname << "(Module* mod, Function *"
1874           << getCppName(F);
1875   unsigned arg_count = 1;
1876   for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1877        AI != AE; ++AI) {
1878     Out << ", Value* arg_" << arg_count++;
1879   }
1880   Out << ") {";
1881   nl(Out);
1882   is_inline = true;
1883   printFunctionUses(F);
1884   printFunctionBody(F);
1885   is_inline = false;
1886   Out << "return " << getCppName(F->begin()) << ";";
1887   nl(Out) << "}";
1888   nl(Out);
1889 }
1890
1891 void CppWriter::printModuleBody() {
1892   // Print out all the type definitions
1893   nl(Out) << "// Type Definitions"; nl(Out);
1894   printTypes(TheModule);
1895
1896   // Functions can call each other and global variables can reference them so
1897   // define all the functions first before emitting their function bodies.
1898   nl(Out) << "// Function Declarations"; nl(Out);
1899   for (Module::const_iterator I = TheModule->begin(), E = TheModule->end();
1900        I != E; ++I)
1901     printFunctionHead(I);
1902
1903   // Process the global variables declarations. We can't initialze them until
1904   // after the constants are printed so just print a header for each global
1905   nl(Out) << "// Global Variable Declarations\n"; nl(Out);
1906   for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
1907          E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
1908     printVariableHead(I);
1909   }
1910
1911   // Print out all the constants definitions. Constants don't recurse except
1912   // through GlobalValues. All GlobalValues have been declared at this point
1913   // so we can proceed to generate the constants.
1914   nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
1915   printConstants(TheModule);
1916
1917   // Process the global variables definitions now that all the constants have
1918   // been emitted. These definitions just couple the gvars with their constant
1919   // initializers.
1920   nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
1921   for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
1922          E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
1923     printVariableBody(I);
1924   }
1925
1926   // Finally, we can safely put out all of the function bodies.
1927   nl(Out) << "// Function Definitions"; nl(Out);
1928   for (Module::const_iterator I = TheModule->begin(), E = TheModule->end();
1929        I != E; ++I) {
1930     if (!I->isDeclaration()) {
1931       nl(Out) << "// Function: " << I->getName() << " (" << getCppName(I)
1932               << ")";
1933       nl(Out) << "{";
1934       nl(Out,1);
1935       printFunctionBody(I);
1936       nl(Out,-1) << "}";
1937       nl(Out);
1938     }
1939   }
1940 }
1941
1942 void CppWriter::printProgram(const std::string& fname,
1943                              const std::string& mName) {
1944   Out << "#include <llvm/Pass.h>\n";
1945
1946   Out << "#include <llvm/ADT/SmallVector.h>\n";
1947   Out << "#include <llvm/Analysis/Verifier.h>\n";
1948   Out << "#include <llvm/IR/BasicBlock.h>\n";
1949   Out << "#include <llvm/IR/CallingConv.h>\n";
1950   Out << "#include <llvm/IR/Constants.h>\n";
1951   Out << "#include <llvm/IR/DerivedTypes.h>\n";
1952   Out << "#include <llvm/IR/Function.h>\n";
1953   Out << "#include <llvm/IR/GlobalVariable.h>\n";
1954   Out << "#include <llvm/IR/IRPrintingPasses.h>\n";
1955   Out << "#include <llvm/IR/InlineAsm.h>\n";
1956   Out << "#include <llvm/IR/Instructions.h>\n";
1957   Out << "#include <llvm/IR/LLVMContext.h>\n";
1958   Out << "#include <llvm/IR/LegacyPassManager.h>\n";
1959   Out << "#include <llvm/IR/Module.h>\n";
1960   Out << "#include <llvm/Support/FormattedStream.h>\n";
1961   Out << "#include <llvm/Support/MathExtras.h>\n";
1962   Out << "#include <algorithm>\n";
1963   Out << "using namespace llvm;\n\n";
1964   Out << "Module* " << fname << "();\n\n";
1965   Out << "int main(int argc, char**argv) {\n";
1966   Out << "  Module* Mod = " << fname << "();\n";
1967   Out << "  verifyModule(*Mod, PrintMessageAction);\n";
1968   Out << "  PassManager PM;\n";
1969   Out << "  PM.add(createPrintModulePass(&outs()));\n";
1970   Out << "  PM.run(*Mod);\n";
1971   Out << "  return 0;\n";
1972   Out << "}\n\n";
1973   printModule(fname,mName);
1974 }
1975
1976 void CppWriter::printModule(const std::string& fname,
1977                             const std::string& mName) {
1978   nl(Out) << "Module* " << fname << "() {";
1979   nl(Out,1) << "// Module Construction";
1980   nl(Out) << "Module* mod = new Module(\"";
1981   printEscapedString(mName);
1982   Out << "\", getGlobalContext());";
1983   if (!TheModule->getTargetTriple().empty()) {
1984     nl(Out) << "mod->setDataLayout(\"" << TheModule->getDataLayoutStr()
1985             << "\");";
1986   }
1987   if (!TheModule->getTargetTriple().empty()) {
1988     nl(Out) << "mod->setTargetTriple(\"" << TheModule->getTargetTriple()
1989             << "\");";
1990   }
1991
1992   if (!TheModule->getModuleInlineAsm().empty()) {
1993     nl(Out) << "mod->setModuleInlineAsm(\"";
1994     printEscapedString(TheModule->getModuleInlineAsm());
1995     Out << "\");";
1996   }
1997   nl(Out);
1998
1999   printModuleBody();
2000   nl(Out) << "return mod;";
2001   nl(Out,-1) << "}";
2002   nl(Out);
2003 }
2004
2005 void CppWriter::printContents(const std::string& fname,
2006                               const std::string& mName) {
2007   Out << "\nModule* " << fname << "(Module *mod) {\n";
2008   Out << "\nmod->setModuleIdentifier(\"";
2009   printEscapedString(mName);
2010   Out << "\");\n";
2011   printModuleBody();
2012   Out << "\nreturn mod;\n";
2013   Out << "\n}\n";
2014 }
2015
2016 void CppWriter::printFunction(const std::string& fname,
2017                               const std::string& funcName) {
2018   const Function* F = TheModule->getFunction(funcName);
2019   if (!F) {
2020     error(std::string("Function '") + funcName + "' not found in input module");
2021     return;
2022   }
2023   Out << "\nFunction* " << fname << "(Module *mod) {\n";
2024   printFunctionUses(F);
2025   printFunctionHead(F);
2026   printFunctionBody(F);
2027   Out << "return " << getCppName(F) << ";\n";
2028   Out << "}\n";
2029 }
2030
2031 void CppWriter::printFunctions() {
2032   const Module::FunctionListType &funcs = TheModule->getFunctionList();
2033   Module::const_iterator I  = funcs.begin();
2034   Module::const_iterator IE = funcs.end();
2035
2036   for (; I != IE; ++I) {
2037     const Function &func = *I;
2038     if (!func.isDeclaration()) {
2039       std::string name("define_");
2040       name += func.getName();
2041       printFunction(name, func.getName());
2042     }
2043   }
2044 }
2045
2046 void CppWriter::printVariable(const std::string& fname,
2047                               const std::string& varName) {
2048   const GlobalVariable* GV = TheModule->getNamedGlobal(varName);
2049
2050   if (!GV) {
2051     error(std::string("Variable '") + varName + "' not found in input module");
2052     return;
2053   }
2054   Out << "\nGlobalVariable* " << fname << "(Module *mod) {\n";
2055   printVariableUses(GV);
2056   printVariableHead(GV);
2057   printVariableBody(GV);
2058   Out << "return " << getCppName(GV) << ";\n";
2059   Out << "}\n";
2060 }
2061
2062 void CppWriter::printType(const std::string &fname,
2063                           const std::string &typeName) {
2064   Type* Ty = TheModule->getTypeByName(typeName);
2065   if (!Ty) {
2066     error(std::string("Type '") + typeName + "' not found in input module");
2067     return;
2068   }
2069   Out << "\nType* " << fname << "(Module *mod) {\n";
2070   printType(Ty);
2071   Out << "return " << getCppName(Ty) << ";\n";
2072   Out << "}\n";
2073 }
2074
2075 bool CppWriter::runOnModule(Module &M) {
2076   TheModule = &M;
2077
2078   // Emit a header
2079   Out << "// Generated by llvm2cpp - DO NOT MODIFY!\n\n";
2080
2081   // Get the name of the function we're supposed to generate
2082   std::string fname = FuncName.getValue();
2083
2084   // Get the name of the thing we are to generate
2085   std::string tgtname = NameToGenerate.getValue();
2086   if (GenerationType == GenModule ||
2087       GenerationType == GenContents ||
2088       GenerationType == GenProgram ||
2089       GenerationType == GenFunctions) {
2090     if (tgtname == "!bad!") {
2091       if (M.getModuleIdentifier() == "-")
2092         tgtname = "<stdin>";
2093       else
2094         tgtname = M.getModuleIdentifier();
2095     }
2096   } else if (tgtname == "!bad!")
2097     error("You must use the -for option with -gen-{function,variable,type}");
2098
2099   switch (WhatToGenerate(GenerationType)) {
2100    case GenProgram:
2101     if (fname.empty())
2102       fname = "makeLLVMModule";
2103     printProgram(fname,tgtname);
2104     break;
2105    case GenModule:
2106     if (fname.empty())
2107       fname = "makeLLVMModule";
2108     printModule(fname,tgtname);
2109     break;
2110    case GenContents:
2111     if (fname.empty())
2112       fname = "makeLLVMModuleContents";
2113     printContents(fname,tgtname);
2114     break;
2115    case GenFunction:
2116     if (fname.empty())
2117       fname = "makeLLVMFunction";
2118     printFunction(fname,tgtname);
2119     break;
2120    case GenFunctions:
2121     printFunctions();
2122     break;
2123    case GenInline:
2124     if (fname.empty())
2125       fname = "makeLLVMInline";
2126     printInline(fname,tgtname);
2127     break;
2128    case GenVariable:
2129     if (fname.empty())
2130       fname = "makeLLVMVariable";
2131     printVariable(fname,tgtname);
2132     break;
2133    case GenType:
2134     if (fname.empty())
2135       fname = "makeLLVMType";
2136     printType(fname,tgtname);
2137     break;
2138   }
2139
2140   return false;
2141 }
2142
2143 char CppWriter::ID = 0;
2144
2145 //===----------------------------------------------------------------------===//
2146 //                       External Interface declaration
2147 //===----------------------------------------------------------------------===//
2148
2149 bool CPPTargetMachine::addPassesToEmitFile(
2150     PassManagerBase &PM, raw_pwrite_stream &o, CodeGenFileType FileType,
2151     bool DisableVerify, AnalysisID StartAfter, AnalysisID StopAfter,
2152     MachineFunctionInitializer *MFInitializer) {
2153   if (FileType != TargetMachine::CGFT_AssemblyFile)
2154     return true;
2155   auto FOut = llvm::make_unique<formatted_raw_ostream>(o);
2156   PM.add(new CppWriter(std::move(FOut)));
2157   return false;
2158 }