lib/Target/CppBackend/CPPBackend.cpp

   1 //===-- CPPBackend.cpp - Library for converting LLVM code to C++ code -----===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements the writing of the LLVM IR as a set of C++ calls to the
  11 // LLVM IR interface. The input module is assumed to be verified.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "CPPTargetMachine.h"
  16 #include "llvm/CallingConv.h"
  17 #include "llvm/Constants.h"
  18 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  19 #include "llvm/InlineAsm.h"
  20 #include "llvm/Instruction.h"
  21 #include "llvm/Instructions.h"
  22 #include "llvm/Module.h"
  23 #include "llvm/Pass.h"
  24 #include "llvm/PassManager.h"
  25 #include "llvm/TypeSymbolTable.h"
  26 #include "llvm/Target/TargetMachineRegistry.h"
  27 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  28 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  29 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  30 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  31 #include "llvm/Support/Streams.h"
  32 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  33 #include "llvm/Config/config.h"
  34 #include <algorithm>
  35 #include <set>
  36
  37 using namespace llvm;
  38
  39 static cl::opt<std::string>
  40 FuncName("cppfname", cl::desc("Specify the name of the generated function"),
  41          cl::value_desc("function name"));
  42
  43 enum WhatToGenerate {
  44   GenProgram,
  45   GenModule,
  46   GenContents,
  47   GenFunction,
  48   GenFunctions,
  49   GenInline,
  50   GenVariable,
  51   GenType
  52 };
  53
  54 static cl::opt<WhatToGenerate> GenerationType("cppgen", cl::Optional,
  55   cl::desc("Choose what kind of output to generate"),
  56   cl::init(GenProgram),
  57   cl::values(
  58     clEnumValN(GenProgram,  "program",   "Generate a complete program"),
  59     clEnumValN(GenModule,   "module",    "Generate a module definition"),
  60     clEnumValN(GenContents, "contents",  "Generate contents of a module"),
  61     clEnumValN(GenFunction, "function",  "Generate a function definition"),
  62     clEnumValN(GenFunctions,"functions", "Generate all function definitions"),
  63     clEnumValN(GenInline,   "inline",    "Generate an inline function"),
  64     clEnumValN(GenVariable, "variable",  "Generate a variable definition"),
  65     clEnumValN(GenType,     "type",      "Generate a type definition"),
  66     clEnumValEnd
  67   )
  68 );
  69
  70 static cl::opt<std::string> NameToGenerate("cppfor", cl::Optional,
  71   cl::desc("Specify the name of the thing to generate"),
  72   cl::init("!bad!"));
  73
  74 /// CppBackendTargetMachineModule - Note that this is used on hosts
  75 /// that cannot link in a library unless there are references into the
  76 /// library.  In particular, it seems that it is not possible to get
  77 /// things to work on Win32 without this.  Though it is unused, do not
  78 /// remove it.
  79 extern "C" int CppBackendTargetMachineModule;
  80 int CppBackendTargetMachineModule = 0;
  81
  82 // Register the target.
  83 static RegisterTarget<CPPTargetMachine> X("cpp", "C++ backend");
  84
  85 namespace {
  86   typedef std::vector<const Type*> TypeList;
  87   typedef std::map<const Type*,std::string> TypeMap;
  88   typedef std::map<const Value*,std::string> ValueMap;
  89   typedef std::set<std::string> NameSet;
  90   typedef std::set<const Type*> TypeSet;
  91   typedef std::set<const Value*> ValueSet;
  92   typedef std::map<const Value*,std::string> ForwardRefMap;
  93
  94   /// CppWriter - This class is the main chunk of code that converts an LLVM
  95   /// module to a C++ translation unit.
  96   class CppWriter : public ModulePass {
  97     const char* progname;
  98     raw_ostream &Out;
  99     const Module *TheModule;
 100     uint64_t uniqueNum;
 101     TypeMap TypeNames;
 102     ValueMap ValueNames;
 103     TypeMap UnresolvedTypes;
 104     TypeList TypeStack;
 105     NameSet UsedNames;
 106     TypeSet DefinedTypes;
 107     ValueSet DefinedValues;
 108     ForwardRefMap ForwardRefs;
 109     bool is_inline;
 110
 111   public:
 112     static char ID;
 113     explicit CppWriter(raw_ostream &o) :
 114       ModulePass(&ID), Out(o), uniqueNum(0), is_inline(false) {}
 115
 116     virtual const char *getPassName() const { return "C++ backend"; }
 117
 118     bool runOnModule(Module &M);
 119
 120     void printProgram(const std::string& fname, const std::string& modName );
 121     void printModule(const std::string& fname, const std::string& modName );
 122     void printContents(const std::string& fname, const std::string& modName );
 123     void printFunction(const std::string& fname, const std::string& funcName );
 124     void printFunctions();
 125     void printInline(const std::string& fname, const std::string& funcName );
 126     void printVariable(const std::string& fname, const std::string& varName );
 127     void printType(const std::string& fname, const std::string& typeName );
 128
 129     void error(const std::string& msg);
 130
 131   private:
 132     void printLinkageType(GlobalValue::LinkageTypes LT);
 133     void printVisibilityType(GlobalValue::VisibilityTypes VisTypes);
 134     void printCallingConv(unsigned cc);
 135     void printEscapedString(const std::string& str);
 136     void printCFP(const ConstantFP* CFP);
 137
 138     std::string getCppName(const Type* val);
 139     inline void printCppName(const Type* val);
 140
 141     std::string getCppName(const Value* val);
 142     inline void printCppName(const Value* val);
 143
 144     void printAttributes(const AttrListPtr &PAL, const std::string &name);
 145     bool printTypeInternal(const Type* Ty);
 146     inline void printType(const Type* Ty);
 147     void printTypes(const Module* M);
 148
 149     void printConstant(const Constant *CPV);
 150     void printConstants(const Module* M);
 151
 152     void printVariableUses(const GlobalVariable *GV);
 153     void printVariableHead(const GlobalVariable *GV);
 154     void printVariableBody(const GlobalVariable *GV);
 155
 156     void printFunctionUses(const Function *F);
 157     void printFunctionHead(const Function *F);
 158     void printFunctionBody(const Function *F);
 159     void printInstruction(const Instruction *I, const std::string& bbname);
 160     std::string getOpName(Value*);
 161
 162     void printModuleBody();
 163   };
 164
 165   static unsigned indent_level = 0;
 166   inline raw_ostream& nl(raw_ostream& Out, int delta = 0) {
 167     Out << "\n";
 168     if (delta >= 0 || indent_level >= unsigned(-delta))
 169       indent_level += delta;
 170     for (unsigned i = 0; i < indent_level; ++i)
 171       Out << "  ";
 172     return Out;
 173   }
 174
 175   inline void in() { indent_level++; }
 176   inline void out() { if (indent_level >0) indent_level--; }
 177
 178   inline void
 179   sanitize(std::string& str) {
 180     for (size_t i = 0; i < str.length(); ++i)
 181       if (!isalnum(str[i]) && str[i] != '_')
 182         str[i] = '_';
 183   }
 184
 185   inline std::string
 186   getTypePrefix(const Type* Ty ) {
 187     switch (Ty->getTypeID()) {
 188     case Type::VoidTyID:     return "void_";
 189     case Type::IntegerTyID:
 190       return std::string("int") + utostr(cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth()) +
 191         "_";
 192     case Type::FloatTyID:    return "float_";
 193     case Type::DoubleTyID:   return "double_";
 194     case Type::LabelTyID:    return "label_";
 195     case Type::FunctionTyID: return "func_";
 196     case Type::StructTyID:   return "struct_";
 197     case Type::ArrayTyID:    return "array_";
 198     case Type::PointerTyID:  return "ptr_";
 199     case Type::VectorTyID:   return "packed_";
 200     case Type::OpaqueTyID:   return "opaque_";
 201     default:                 return "other_";
 202     }
 203     return "unknown_";
 204   }
 205
 206   // Looks up the type in the symbol table and returns a pointer to its name or
 207   // a null pointer if it wasn't found. Note that this isn't the same as the
 208   // Mode::getTypeName function which will return an empty string, not a null
 209   // pointer if the name is not found.
 210   inline const std::string*
 211   findTypeName(const TypeSymbolTable& ST, const Type* Ty) {
 212     TypeSymbolTable::const_iterator TI = ST.begin();
 213     TypeSymbolTable::const_iterator TE = ST.end();
 214     for (;TI != TE; ++TI)
 215       if (TI->second == Ty)
 216         return &(TI->first);
 217     return 0;
 218   }
 219
 220   void CppWriter::error(const std::string& msg) {
 221     cerr << progname << ": " << msg << "\n";
 222     exit(2);
 223   }
 224
 225   // printCFP - Print a floating point constant .. very carefully :)
 226   // This makes sure that conversion to/from floating yields the same binary
 227   // result so that we don't lose precision.
 228   void CppWriter::printCFP(const ConstantFP *CFP) {
 229     bool ignored;
 230     APFloat APF = APFloat(CFP->getValueAPF());  // copy
 231     if (CFP->getType() == Type::FloatTy)
 232       APF.convert(APFloat::IEEEdouble, APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
 233     Out << "ConstantFP::get(";
 234     Out << "APFloat(";
 235 #if HAVE_PRINTF_A
 236     char Buffer[100];
 237     sprintf(Buffer, "%A", APF.convertToDouble());
 238     if ((!strncmp(Buffer, "0x", 2) ||
 239          !strncmp(Buffer, "-0x", 3) ||
 240          !strncmp(Buffer, "+0x", 3)) &&
 241         APF.bitwiseIsEqual(APFloat(atof(Buffer)))) {
 242       if (CFP->getType() == Type::DoubleTy)
 243         Out << "BitsToDouble(" << Buffer << ")";
 244       else
 245         Out << "BitsToFloat((float)" << Buffer << ")";
 246       Out << ")";
 247     } else {
 248 #endif
 249       std::string StrVal = ftostr(CFP->getValueAPF());
 250
 251       while (StrVal[0] == ' ')
 252         StrVal.erase(StrVal.begin());
 253
 254       // Check to make sure that the stringized number is not some string like
 255       // "Inf" or NaN.  Check that the string matches the "[-+]?[0-9]" regex.
 256       if (((StrVal[0] >= '0' && StrVal[0] <= '9') ||
 257            ((StrVal[0] == '-' || StrVal[0] == '+') &&
 258             (StrVal[1] >= '0' && StrVal[1] <= '9'))) &&
 259           (CFP->isExactlyValue(atof(StrVal.c_str())))) {
 260         if (CFP->getType() == Type::DoubleTy)
 261           Out <<  StrVal;
 262         else
 263           Out << StrVal << "f";
 264       } else if (CFP->getType() == Type::DoubleTy)
 265         Out << "BitsToDouble(0x"
 266             << utohexstr(CFP->getValueAPF().bitcastToAPInt().getZExtValue())
 267             << "ULL) /* " << StrVal << " */";
 268       else
 269         Out << "BitsToFloat(0x"
 270             << utohexstr((uint32_t)CFP->getValueAPF().
 271                                         bitcastToAPInt().getZExtValue())
 272             << "U) /* " << StrVal << " */";
 273       Out << ")";
 274 #if HAVE_PRINTF_A
 275     }
 276 #endif
 277     Out << ")";
 278   }
 279
 280   void CppWriter::printCallingConv(unsigned cc){
 281     // Print the calling convention.
 282     switch (cc) {
 283     case CallingConv::C:     Out << "CallingConv::C"; break;
 284     case CallingConv::Fast:  Out << "CallingConv::Fast"; break;
 285     case CallingConv::Cold:  Out << "CallingConv::Cold"; break;
 286     case CallingConv::FirstTargetCC: Out << "CallingConv::FirstTargetCC"; break;
 287     default:                 Out << cc; break;
 288     }
 289   }
 290
 291   void CppWriter::printLinkageType(GlobalValue::LinkageTypes LT) {
 292     switch (LT) {
 293     case GlobalValue::InternalLinkage:
 294       Out << "GlobalValue::InternalLinkage"; break;
 295     case GlobalValue::PrivateLinkage:
 296       Out << "GlobalValue::PrivateLinkage"; break;
 297     case GlobalValue::LinkOnceAnyLinkage:
 298       Out << "GlobalValue::LinkOnceAnyLinkage "; break;
 299     case GlobalValue::LinkOnceODRLinkage:
 300       Out << "GlobalValue::LinkOnceODRLinkage "; break;
 301     case GlobalValue::WeakAnyLinkage:
 302       Out << "GlobalValue::WeakAnyLinkage"; break;
 303     case GlobalValue::WeakODRLinkage:
 304       Out << "GlobalValue::WeakODRLinkage"; break;
 305     case GlobalValue::AppendingLinkage:
 306       Out << "GlobalValue::AppendingLinkage"; break;
 307     case GlobalValue::ExternalLinkage:
 308       Out << "GlobalValue::ExternalLinkage"; break;
 309     case GlobalValue::DLLImportLinkage:
 310       Out << "GlobalValue::DLLImportLinkage"; break;
 311     case GlobalValue::DLLExportLinkage:
 312       Out << "GlobalValue::DLLExportLinkage"; break;
 313     case GlobalValue::ExternalWeakAnyLinkage:
 314       Out << "GlobalValue::ExternalWeakAnyLinkage"; break;
 315     case GlobalValue::ExternalWeakODRLinkage:
 316       Out << "GlobalValue::ExternalWeakODRLinkage"; break;
 317     case GlobalValue::GhostLinkage:
 318       Out << "GlobalValue::GhostLinkage"; break;
 319     case GlobalValue::CommonAnyLinkage:
 320       Out << "GlobalValue::CommonAnyLinkage"; break;
 321     case GlobalValue::CommonODRLinkage:
 322       Out << "GlobalValue::CommonODRLinkage"; break;
 323     }
 324   }
 325
 326   void CppWriter::printVisibilityType(GlobalValue::VisibilityTypes VisType) {
 327     switch (VisType) {
 328     default: assert(0 && "Unknown GVar visibility");
 329     case GlobalValue::DefaultVisibility:
 330       Out << "GlobalValue::DefaultVisibility";
 331       break;
 332     case GlobalValue::HiddenVisibility:
 333       Out << "GlobalValue::HiddenVisibility";
 334       break;
 335     case GlobalValue::ProtectedVisibility:
 336       Out << "GlobalValue::ProtectedVisibility";
 337       break;
 338     }
 339   }
 340
 341   // printEscapedString - Print each character of the specified string, escaping
 342   // it if it is not printable or if it is an escape char.
 343   void CppWriter::printEscapedString(const std::string &Str) {
 344     for (unsigned i = 0, e = Str.size(); i != e; ++i) {
 345       unsigned char C = Str[i];
 346       if (isprint(C) && C != '"' && C != '\\') {
 347         Out << C;
 348       } else {
 349         Out << "\\x"
 350             << (char) ((C/16  < 10) ? ( C/16 +'0') : ( C/16 -10+'A'))
 351             << (char)(((C&15) < 10) ? ((C&15)+'0') : ((C&15)-10+'A'));
 352       }
 353     }
 354   }
 355
 356   std::string CppWriter::getCppName(const Type* Ty) {
 357     // First, handle the primitive types .. easy
 358     if (Ty->isPrimitiveType() || Ty->isInteger()) {
 359       switch (Ty->getTypeID()) {
 360       case Type::VoidTyID:   return "Type::VoidTy";
 361       case Type::IntegerTyID: {
 362         unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
 363         return "IntegerType::get(" + utostr(BitWidth) + ")";
 364       }
 365       case Type::FloatTyID:  return "Type::FloatTy";
 366       case Type::DoubleTyID: return "Type::DoubleTy";
 367       case Type::LabelTyID:  return "Type::LabelTy";
 368       default:
 369         error("Invalid primitive type");
 370         break;
 371       }
 372       return "Type::VoidTy"; // shouldn't be returned, but make it sensible
 373     }
 374
 375     // Now, see if we've seen the type before and return that
 376     TypeMap::iterator I = TypeNames.find(Ty);
 377     if (I != TypeNames.end())
 378       return I->second;
 379
 380     // Okay, let's build a new name for this type. Start with a prefix
 381     const char* prefix = 0;
 382     switch (Ty->getTypeID()) {
 383     case Type::FunctionTyID:    prefix = "FuncTy_"; break;
 384     case Type::StructTyID:      prefix = "StructTy_"; break;
 385     case Type::ArrayTyID:       prefix = "ArrayTy_"; break;
 386     case Type::PointerTyID:     prefix = "PointerTy_"; break;
 387     case Type::OpaqueTyID:      prefix = "OpaqueTy_"; break;
 388     case Type::VectorTyID:      prefix = "VectorTy_"; break;
 389     default:                    prefix = "OtherTy_"; break; // prevent breakage
 390     }
 391
 392     // See if the type has a name in the symboltable and build accordingly
 393     const std::string* tName = findTypeName(TheModule->getTypeSymbolTable(), Ty);
 394     std::string name;
 395     if (tName)
 396       name = std::string(prefix) + *tName;
 397     else
 398       name = std::string(prefix) + utostr(uniqueNum++);
 399     sanitize(name);
 400
 401     // Save the name
 402     return TypeNames[Ty] = name;
 403   }
 404
 405   void CppWriter::printCppName(const Type* Ty) {
 406     printEscapedString(getCppName(Ty));
 407   }
 408
 409   std::string CppWriter::getCppName(const Value* val) {
 410     std::string name;
 411     ValueMap::iterator I = ValueNames.find(val);
 412     if (I != ValueNames.end() && I->first == val)
 413       return  I->second;
 414
 415     if (const GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(val)) {
 416       name = std::string("gvar_") +
 417         getTypePrefix(GV->getType()->getElementType());
 418     } else if (isa<Function>(val)) {
 419       name = std::string("func_");
 420     } else if (const Constant* C = dyn_cast<Constant>(val)) {
 421       name = std::string("const_") + getTypePrefix(C->getType());
 422     } else if (const Argument* Arg = dyn_cast<Argument>(val)) {
 423       if (is_inline) {
 424         unsigned argNum = std::distance(Arg->getParent()->arg_begin(),
 425                                         Function::const_arg_iterator(Arg)) + 1;
 426         name = std::string("arg_") + utostr(argNum);
 427         NameSet::iterator NI = UsedNames.find(name);
 428         if (NI != UsedNames.end())
 429           name += std::string("_") + utostr(uniqueNum++);
 430         UsedNames.insert(name);
 431         return ValueNames[val] = name;
 432       } else {
 433         name = getTypePrefix(val->getType());
 434       }
 435     } else {
 436       name = getTypePrefix(val->getType());
 437     }
 438     name += (val->hasName() ? val->getName() : utostr(uniqueNum++));
 439     sanitize(name);
 440     NameSet::iterator NI = UsedNames.find(name);
 441     if (NI != UsedNames.end())
 442       name += std::string("_") + utostr(uniqueNum++);
 443     UsedNames.insert(name);
 444     return ValueNames[val] = name;
 445   }
 446
 447   void CppWriter::printCppName(const Value* val) {
 448     printEscapedString(getCppName(val));
 449   }
 450
 451   void CppWriter::printAttributes(const AttrListPtr &PAL,
 452                                   const std::string &name) {
 453     Out << "AttrListPtr " << name << "_PAL;";
 454     nl(Out);
 455     if (!PAL.isEmpty()) {
 456       Out << '{'; in(); nl(Out);
 457       Out << "SmallVector<AttributeWithIndex, 4> Attrs;"; nl(Out);
 458       Out << "AttributeWithIndex PAWI;"; nl(Out);
 459       for (unsigned i = 0; i < PAL.getNumSlots(); ++i) {
 460         unsigned index = PAL.getSlot(i).Index;
 461         Attributes attrs = PAL.getSlot(i).Attrs;
 462         Out << "PAWI.Index = " << index << "U; PAWI.Attrs = 0 ";
 463 #define HANDLE_ATTR(X)                 \
 464         if (attrs & Attribute::X)      \
 465           Out << " | Attribute::" #X;  \
 466         attrs &= ~Attribute::X;
 467
 468         HANDLE_ATTR(SExt);
 469         HANDLE_ATTR(ZExt);
 470         HANDLE_ATTR(StructRet);
 471         HANDLE_ATTR(InReg);
 472         HANDLE_ATTR(NoReturn);
 473         HANDLE_ATTR(NoUnwind);
 474         HANDLE_ATTR(ByVal);
 475         HANDLE_ATTR(NoAlias);
 476         HANDLE_ATTR(Nest);
 477         HANDLE_ATTR(ReadNone);
 478         HANDLE_ATTR(ReadOnly);
 479         HANDLE_ATTR(NoCapture);
 480 #undef HANDLE_ATTR
 481         assert(attrs == 0 && "Unhandled attribute!");
 482         Out << ";";
 483         nl(Out);
 484         Out << "Attrs.push_back(PAWI);";
 485         nl(Out);
 486       }
 487       Out << name << "_PAL = AttrListPtr::get(Attrs.begin(), Attrs.end());";
 488       nl(Out);
 489       out(); nl(Out);
 490       Out << '}'; nl(Out);
 491     }
 492   }
 493
 494   bool CppWriter::printTypeInternal(const Type* Ty) {
 495     // We don't print definitions for primitive types
 496     if (Ty->isPrimitiveType() || Ty->isInteger())
 497       return false;
 498
 499     // If we already defined this type, we don't need to define it again.
 500     if (DefinedTypes.find(Ty) != DefinedTypes.end())
 501       return false;
 502
 503     // Everything below needs the name for the type so get it now.
 504     std::string typeName(getCppName(Ty));
 505
 506     // Search the type stack for recursion. If we find it, then generate this
 507     // as an OpaqueType, but make sure not to do this multiple times because
 508     // the type could appear in multiple places on the stack. Once the opaque
 509     // definition is issued, it must not be re-issued. Consequently we have to
 510     // check the UnresolvedTypes list as well.
 511     TypeList::const_iterator TI = std::find(TypeStack.begin(), TypeStack.end(),
 512                                             Ty);
 513     if (TI != TypeStack.end()) {
 514       TypeMap::const_iterator I = UnresolvedTypes.find(Ty);
 515       if (I == UnresolvedTypes.end()) {
 516         Out << "PATypeHolder " << typeName << "_fwd = OpaqueType::get();";
 517         nl(Out);
 518         UnresolvedTypes[Ty] = typeName;
 519       }
 520       return true;
 521     }
 522
 523     // We're going to print a derived type which, by definition, contains other
 524     // types. So, push this one we're printing onto the type stack to assist with
 525     // recursive definitions.
 526     TypeStack.push_back(Ty);
 527
 528     // Print the type definition
 529     switch (Ty->getTypeID()) {
 530     case Type::FunctionTyID:  {
 531       const FunctionType* FT = cast<FunctionType>(Ty);
 532       Out << "std::vector<const Type*>" << typeName << "_args;";
 533       nl(Out);
 534       FunctionType::param_iterator PI = FT->param_begin();
 535       FunctionType::param_iterator PE = FT->param_end();
 536       for (; PI != PE; ++PI) {
 537         const Type* argTy = static_cast<const Type*>(*PI);
 538         bool isForward = printTypeInternal(argTy);
 539         std::string argName(getCppName(argTy));
 540         Out << typeName << "_args.push_back(" << argName;
 541         if (isForward)
 542           Out << "_fwd";
 543         Out << ");";
 544         nl(Out);
 545       }
 546       bool isForward = printTypeInternal(FT->getReturnType());
 547       std::string retTypeName(getCppName(FT->getReturnType()));
 548       Out << "FunctionType* " << typeName << " = FunctionType::get(";
 549       in(); nl(Out) << "/*Result=*/" << retTypeName;
 550       if (isForward)
 551         Out << "_fwd";
 552       Out << ",";
 553       nl(Out) << "/*Params=*/" << typeName << "_args,";
 554       nl(Out) << "/*isVarArg=*/" << (FT->isVarArg() ? "true" : "false") << ");";
 555       out();
 556       nl(Out);
 557       break;
 558     }
 559     case Type::StructTyID: {
 560       const StructType* ST = cast<StructType>(Ty);
 561       Out << "std::vector<const Type*>" << typeName << "_fields;";
 562       nl(Out);
 563       StructType::element_iterator EI = ST->element_begin();
 564       StructType::element_iterator EE = ST->element_end();
 565       for (; EI != EE; ++EI) {
 566         const Type* fieldTy = static_cast<const Type*>(*EI);
 567         bool isForward = printTypeInternal(fieldTy);
 568         std::string fieldName(getCppName(fieldTy));
 569         Out << typeName << "_fields.push_back(" << fieldName;
 570         if (isForward)
 571           Out << "_fwd";
 572         Out << ");";
 573         nl(Out);
 574       }
 575       Out << "StructType* " << typeName << " = StructType::get("
 576           << typeName << "_fields, /*isPacked=*/"
 577           << (ST->isPacked() ? "true" : "false") << ");";
 578       nl(Out);
 579       break;
 580     }
 581     case Type::ArrayTyID: {
 582       const ArrayType* AT = cast<ArrayType>(Ty);
 583       const Type* ET = AT->getElementType();
 584       bool isForward = printTypeInternal(ET);
 585       std::string elemName(getCppName(ET));
 586       Out << "ArrayType* " << typeName << " = ArrayType::get("
 587           << elemName << (isForward ? "_fwd" : "")
 588           << ", " << utostr(AT->getNumElements()) << ");";
 589       nl(Out);
 590       break;
 591     }
 592     case Type::PointerTyID: {
 593       const PointerType* PT = cast<PointerType>(Ty);
 594       const Type* ET = PT->getElementType();
 595       bool isForward = printTypeInternal(ET);
 596       std::string elemName(getCppName(ET));
 597       Out << "PointerType* " << typeName << " = PointerType::get("
 598           << elemName << (isForward ? "_fwd" : "")
 599           << ", " << utostr(PT->getAddressSpace()) << ");";
 600       nl(Out);
 601       break;
 602     }
 603     case Type::VectorTyID: {
 604       const VectorType* PT = cast<VectorType>(Ty);
 605       const Type* ET = PT->getElementType();
 606       bool isForward = printTypeInternal(ET);
 607       std::string elemName(getCppName(ET));
 608       Out << "VectorType* " << typeName << " = VectorType::get("
 609           << elemName << (isForward ? "_fwd" : "")
 610           << ", " << utostr(PT->getNumElements()) << ");";
 611       nl(Out);
 612       break;
 613     }
 614     case Type::OpaqueTyID: {
 615       Out << "OpaqueType* " << typeName << " = OpaqueType::get();";
 616       nl(Out);
 617       break;
 618     }
 619     default:
 620       error("Invalid TypeID");
 621     }
 622
 623     // If the type had a name, make sure we recreate it.
 624     const std::string* progTypeName =
 625       findTypeName(TheModule->getTypeSymbolTable(),Ty);
 626     if (progTypeName) {
 627       Out << "mod->addTypeName(\"" << *progTypeName << "\", "
 628           << typeName << ");";
 629       nl(Out);
 630     }
 631
 632     // Pop us off the type stack
 633     TypeStack.pop_back();
 634
 635     // Indicate that this type is now defined.
 636     DefinedTypes.insert(Ty);
 637
 638     // Early resolve as many unresolved types as possible. Search the unresolved
 639     // types map for the type we just printed. Now that its definition is complete
 640     // we can resolve any previous references to it. This prevents a cascade of
 641     // unresolved types.
 642     TypeMap::iterator I = UnresolvedTypes.find(Ty);
 643     if (I != UnresolvedTypes.end()) {
 644       Out << "cast<OpaqueType>(" << I->second
 645           << "_fwd.get())->refineAbstractTypeTo(" << I->second << ");";
 646       nl(Out);
 647       Out << I->second << " = cast<";
 648       switch (Ty->getTypeID()) {
 649       case Type::FunctionTyID: Out << "FunctionType"; break;
 650       case Type::ArrayTyID:    Out << "ArrayType"; break;
 651       case Type::StructTyID:   Out << "StructType"; break;
 652       case Type::VectorTyID:   Out << "VectorType"; break;
 653       case Type::PointerTyID:  Out << "PointerType"; break;
 654       case Type::OpaqueTyID:   Out << "OpaqueType"; break;
 655       default:                 Out << "NoSuchDerivedType"; break;
 656       }
 657       Out << ">(" << I->second << "_fwd.get());";
 658       nl(Out); nl(Out);
 659       UnresolvedTypes.erase(I);
 660     }
 661
 662     // Finally, separate the type definition from other with a newline.
 663     nl(Out);
 664
 665     // We weren't a recursive type
 666     return false;
 667   }
 668
 669   // Prints a type definition. Returns true if it could not resolve all the
 670   // types in the definition but had to use a forward reference.
 671   void CppWriter::printType(const Type* Ty) {
 672     assert(TypeStack.empty());
 673     TypeStack.clear();
 674     printTypeInternal(Ty);
 675     assert(TypeStack.empty());
 676   }
 677
 678   void CppWriter::printTypes(const Module* M) {
 679     // Walk the symbol table and print out all its types
 680     const TypeSymbolTable& symtab = M->getTypeSymbolTable();
 681     for (TypeSymbolTable::const_iterator TI = symtab.begin(), TE = symtab.end();
 682          TI != TE; ++TI) {
 683
 684       // For primitive types and types already defined, just add a name
 685       TypeMap::const_iterator TNI = TypeNames.find(TI->second);
 686       if (TI->second->isInteger() || TI->second->isPrimitiveType() ||
 687           TNI != TypeNames.end()) {
 688         Out << "mod->addTypeName(\"";
 689         printEscapedString(TI->first);
 690         Out << "\", " << getCppName(TI->second) << ");";
 691         nl(Out);
 692         // For everything else, define the type
 693       } else {
 694         printType(TI->second);
 695       }
 696     }
 697
 698     // Add all of the global variables to the value table...
 699     for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
 700            E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
 701       if (I->hasInitializer())
 702         printType(I->getInitializer()->getType());
 703       printType(I->getType());
 704     }
 705
 706     // Add all the functions to the table
 707     for (Module::const_iterator FI = TheModule->begin(), FE = TheModule->end();
 708          FI != FE; ++FI) {
 709       printType(FI->getReturnType());
 710       printType(FI->getFunctionType());
 711       // Add all the function arguments
 712       for (Function::const_arg_iterator AI = FI->arg_begin(),
 713              AE = FI->arg_end(); AI != AE; ++AI) {
 714         printType(AI->getType());
 715       }
 716
 717       // Add all of the basic blocks and instructions
 718       for (Function::const_iterator BB = FI->begin(),
 719              E = FI->end(); BB != E; ++BB) {
 720         printType(BB->getType());
 721         for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I!=E;
 722              ++I) {
 723           printType(I->getType());
 724           for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i)
 725             printType(I->getOperand(i)->getType());
 726         }
 727       }
 728     }
 729   }
 730
 731
 732   // printConstant - Print out a constant pool entry...
 733   void CppWriter::printConstant(const Constant *CV) {
 734     // First, if the constant is actually a GlobalValue (variable or function)
 735     // or its already in the constant list then we've printed it already and we
 736     // can just return.
 737     if (isa<GlobalValue>(CV) || ValueNames.find(CV) != ValueNames.end())
 738       return;
 739
 740     std::string constName(getCppName(CV));
 741     std::string typeName(getCppName(CV->getType()));
 742
 743     if (isa<GlobalValue>(CV)) {
 744       // Skip variables and functions, we emit them elsewhere
 745       return;
 746     }
 747
 748     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CV)) {
 749       std::string constValue = CI->getValue().toString(10, true);
 750       Out << "ConstantInt* " << constName << " = ConstantInt::get(APInt("
 751           << cast<IntegerType>(CI->getType())->getBitWidth() << ",  \""
 752           <<  constValue << "\", " << constValue.length() << ", 10));";
 753     } else if (isa<ConstantAggregateZero>(CV)) {
 754       Out << "ConstantAggregateZero* " << constName
 755           << " = ConstantAggregateZero::get(" << typeName << ");";
 756     } else if (isa<ConstantPointerNull>(CV)) {
 757       Out << "ConstantPointerNull* " << constName
 758           << " = ConstantPointerNull::get(" << typeName << ");";
 759     } else if (const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(CV)) {
 760       Out << "ConstantFP* " << constName << " = ";
 761       printCFP(CFP);
 762       Out << ";";
 763     } else if (const ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(CV)) {
 764       if (CA->isString() && CA->getType()->getElementType() == Type::Int8Ty) {
 765         Out << "Constant* " << constName << " = ConstantArray::get(\"";
 766         std::string tmp = CA->getAsString();
 767         bool nullTerminate = false;
 768         if (tmp[tmp.length()-1] == 0) {
 769           tmp.erase(tmp.length()-1);
 770           nullTerminate = true;
 771         }
 772         printEscapedString(tmp);
 773         // Determine if we want null termination or not.
 774         if (nullTerminate)
 775           Out << "\", true"; // Indicate that the null terminator should be
 776                              // added.
 777         else
 778           Out << "\", false";// No null terminator
 779         Out << ");";
 780       } else {
 781         Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 782         nl(Out);
 783         unsigned N = CA->getNumOperands();
 784         for (unsigned i = 0; i < N; ++i) {
 785           printConstant(CA->getOperand(i)); // recurse to print operands
 786           Out << constName << "_elems.push_back("
 787               << getCppName(CA->getOperand(i)) << ");";
 788           nl(Out);
 789         }
 790         Out << "Constant* " << constName << " = ConstantArray::get("
 791             << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 792       }
 793     } else if (const ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(CV)) {
 794       Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_fields;";
 795       nl(Out);
 796       unsigned N = CS->getNumOperands();
 797       for (unsigned i = 0; i < N; i++) {
 798         printConstant(CS->getOperand(i));
 799         Out << constName << "_fields.push_back("
 800             << getCppName(CS->getOperand(i)) << ");";
 801         nl(Out);
 802       }
 803       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantStruct::get("
 804           << typeName << ", " << constName << "_fields);";
 805     } else if (const ConstantVector *CP = dyn_cast<ConstantVector>(CV)) {
 806       Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 807       nl(Out);
 808       unsigned N = CP->getNumOperands();
 809       for (unsigned i = 0; i < N; ++i) {
 810         printConstant(CP->getOperand(i));
 811         Out << constName << "_elems.push_back("
 812             << getCppName(CP->getOperand(i)) << ");";
 813         nl(Out);
 814       }
 815       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantVector::get("
 816           << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 817     } else if (isa<UndefValue>(CV)) {
 818       Out << "UndefValue* " << constName << " = UndefValue::get("
 819           << typeName << ");";
 820     } else if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(CV)) {
 821       if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
 822         Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_indices;";
 823         nl(Out);
 824         printConstant(CE->getOperand(0));
 825         for (unsigned i = 1; i < CE->getNumOperands(); ++i ) {
 826           printConstant(CE->getOperand(i));
 827           Out << constName << "_indices.push_back("
 828               << getCppName(CE->getOperand(i)) << ");";
 829           nl(Out);
 830         }
 831         Out << "Constant* " << constName
 832             << " = ConstantExpr::getGetElementPtr("
 833             << getCppName(CE->getOperand(0)) << ", "
 834             << "&" << constName << "_indices[0], "
 835             << constName << "_indices.size()"
 836             << " );";
 837       } else if (CE->isCast()) {
 838         printConstant(CE->getOperand(0));
 839         Out << "Constant* " << constName << " = ConstantExpr::getCast(";
 840         switch (CE->getOpcode()) {
 841         default: assert(0 && "Invalid cast opcode");
 842         case Instruction::Trunc: Out << "Instruction::Trunc"; break;
 843         case Instruction::ZExt:  Out << "Instruction::ZExt"; break;
 844         case Instruction::SExt:  Out << "Instruction::SExt"; break;
 845         case Instruction::FPTrunc:  Out << "Instruction::FPTrunc"; break;
 846         case Instruction::FPExt:  Out << "Instruction::FPExt"; break;
 847         case Instruction::FPToUI:  Out << "Instruction::FPToUI"; break;
 848         case Instruction::FPToSI:  Out << "Instruction::FPToSI"; break;
 849         case Instruction::UIToFP:  Out << "Instruction::UIToFP"; break;
 850         case Instruction::SIToFP:  Out << "Instruction::SIToFP"; break;
 851         case Instruction::PtrToInt:  Out << "Instruction::PtrToInt"; break;
 852         case Instruction::IntToPtr:  Out << "Instruction::IntToPtr"; break;
 853         case Instruction::BitCast:  Out << "Instruction::BitCast"; break;
 854         }
 855         Out << ", " << getCppName(CE->getOperand(0)) << ", "
 856             << getCppName(CE->getType()) << ");";
 857       } else {
 858         unsigned N = CE->getNumOperands();
 859         for (unsigned i = 0; i < N; ++i ) {
 860           printConstant(CE->getOperand(i));
 861         }
 862         Out << "Constant* " << constName << " = ConstantExpr::";
 863         switch (CE->getOpcode()) {
 864         case Instruction::Add:    Out << "getAdd(";  break;
 865         case Instruction::Sub:    Out << "getSub("; break;
 866         case Instruction::Mul:    Out << "getMul("; break;
 867         case Instruction::UDiv:   Out << "getUDiv("; break;
 868         case Instruction::SDiv:   Out << "getSDiv("; break;
 869         case Instruction::FDiv:   Out << "getFDiv("; break;
 870         case Instruction::URem:   Out << "getURem("; break;
 871         case Instruction::SRem:   Out << "getSRem("; break;
 872         case Instruction::FRem:   Out << "getFRem("; break;
 873         case Instruction::And:    Out << "getAnd("; break;
 874         case Instruction::Or:     Out << "getOr("; break;
 875         case Instruction::Xor:    Out << "getXor("; break;
 876         case Instruction::ICmp:
 877           Out << "getICmp(ICmpInst::ICMP_";
 878           switch (CE->getPredicate()) {
 879           case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << "EQ"; break;
 880           case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << "NE"; break;
 881           case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << "SLT"; break;
 882           case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << "ULT"; break;
 883           case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << "SGT"; break;
 884           case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << "UGT"; break;
 885           case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << "SLE"; break;
 886           case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << "ULE"; break;
 887           case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << "SGE"; break;
 888           case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << "UGE"; break;
 889           default: error("Invalid ICmp Predicate");
 890           }
 891           break;
 892         case Instruction::FCmp:
 893           Out << "getFCmp(FCmpInst::FCMP_";
 894           switch (CE->getPredicate()) {
 895           case FCmpInst::FCMP_FALSE: Out << "FALSE"; break;
 896           case FCmpInst::FCMP_ORD:   Out << "ORD"; break;
 897           case FCmpInst::FCMP_UNO:   Out << "UNO"; break;
 898           case FCmpInst::FCMP_OEQ:   Out << "OEQ"; break;
 899           case FCmpInst::FCMP_UEQ:   Out << "UEQ"; break;
 900           case FCmpInst::FCMP_ONE:   Out << "ONE"; break;
 901           case FCmpInst::FCMP_UNE:   Out << "UNE"; break;
 902           case FCmpInst::FCMP_OLT:   Out << "OLT"; break;
 903           case FCmpInst::FCMP_ULT:   Out << "ULT"; break;
 904           case FCmpInst::FCMP_OGT:   Out << "OGT"; break;
 905           case FCmpInst::FCMP_UGT:   Out << "UGT"; break;
 906           case FCmpInst::FCMP_OLE:   Out << "OLE"; break;
 907           case FCmpInst::FCMP_ULE:   Out << "ULE"; break;
 908           case FCmpInst::FCMP_OGE:   Out << "OGE"; break;
 909           case FCmpInst::FCMP_UGE:   Out << "UGE"; break;
 910           case FCmpInst::FCMP_TRUE:  Out << "TRUE"; break;
 911           default: error("Invalid FCmp Predicate");
 912           }
 913           break;
 914         case Instruction::Shl:     Out << "getShl("; break;
 915         case Instruction::LShr:    Out << "getLShr("; break;
 916         case Instruction::AShr:    Out << "getAShr("; break;
 917         case Instruction::Select:  Out << "getSelect("; break;
 918         case Instruction::ExtractElement: Out << "getExtractElement("; break;
 919         case Instruction::InsertElement:  Out << "getInsertElement("; break;
 920         case Instruction::ShuffleVector:  Out << "getShuffleVector("; break;
 921         default:
 922           error("Invalid constant expression");
 923           break;
 924         }
 925         Out << getCppName(CE->getOperand(0));
 926         for (unsigned i = 1; i < CE->getNumOperands(); ++i)
 927           Out << ", " << getCppName(CE->getOperand(i));
 928         Out << ");";
 929       }
 930     } else {
 931       error("Bad Constant");
 932       Out << "Constant* " << constName << " = 0; ";
 933     }
 934     nl(Out);
 935   }
 936
 937   void CppWriter::printConstants(const Module* M) {
 938     // Traverse all the global variables looking for constant initializers
 939     for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
 940            E = TheModule->global_end(); I != E; ++I)
 941       if (I->hasInitializer())
 942         printConstant(I->getInitializer());
 943
 944     // Traverse the LLVM functions looking for constants
 945     for (Module::const_iterator FI = TheModule->begin(), FE = TheModule->end();
 946          FI != FE; ++FI) {
 947       // Add all of the basic blocks and instructions
 948       for (Function::const_iterator BB = FI->begin(),
 949              E = FI->end(); BB != E; ++BB) {
 950         for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I!=E;
 951              ++I) {
 952           for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i) {
 953             if (Constant* C = dyn_cast<Constant>(I->getOperand(i))) {
 954               printConstant(C);
 955             }
 956           }
 957         }
 958       }
 959     }
 960   }
 961
 962   void CppWriter::printVariableUses(const GlobalVariable *GV) {
 963     nl(Out) << "// Type Definitions";
 964     nl(Out);
 965     printType(GV->getType());
 966     if (GV->hasInitializer()) {
 967       Constant* Init = GV->getInitializer();
 968       printType(Init->getType());
 969       if (Function* F = dyn_cast<Function>(Init)) {
 970         nl(Out)<< "/ Function Declarations"; nl(Out);
 971         printFunctionHead(F);
 972       } else if (GlobalVariable* gv = dyn_cast<GlobalVariable>(Init)) {
 973         nl(Out) << "// Global Variable Declarations"; nl(Out);
 974         printVariableHead(gv);
 975       } else  {
 976         nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
 977         printConstant(gv);
 978       }
 979       if (GlobalVariable* gv = dyn_cast<GlobalVariable>(Init)) {
 980         nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
 981         printVariableBody(gv);
 982       }
 983     }
 984   }
 985
 986   void CppWriter::printVariableHead(const GlobalVariable *GV) {
 987     nl(Out) << "GlobalVariable* " << getCppName(GV);
 988     if (is_inline) {
 989       Out << " = mod->getGlobalVariable(";
 990       printEscapedString(GV->getName());
 991       Out << ", " << getCppName(GV->getType()->getElementType()) << ",true)";
 992       nl(Out) << "if (!" << getCppName(GV) << ") {";
 993       in(); nl(Out) << getCppName(GV);
 994     }
 995     Out << " = new GlobalVariable(";
 996     nl(Out) << "/*Type=*/";
 997     printCppName(GV->getType()->getElementType());
 998     Out << ",";
 999     nl(Out) << "/*isConstant=*/" << (GV->isConstant()?"true":"false");
1000     Out << ",";
1001     nl(Out) << "/*Linkage=*/";
1002     printLinkageType(GV->getLinkage());
1003     Out << ",";
1004     nl(Out) << "/*Initializer=*/0, ";
1005     if (GV->hasInitializer()) {
1006       Out << "// has initializer, specified below";
1007     }
1008     nl(Out) << "/*Name=*/\"";
1009     printEscapedString(GV->getName());
1010     Out << "\",";
1011     nl(Out) << "mod);";
1012     nl(Out);
1013
1014     if (GV->hasSection()) {
1015       printCppName(GV);
1016       Out << "->setSection(\"";
1017       printEscapedString(GV->getSection());
1018       Out << "\");";
1019       nl(Out);
1020     }
1021     if (GV->getAlignment()) {
1022       printCppName(GV);
1023       Out << "->setAlignment(" << utostr(GV->getAlignment()) << ");";
1024       nl(Out);
1025     }
1026     if (GV->getVisibility() != GlobalValue::DefaultVisibility) {
1027       printCppName(GV);
1028       Out << "->setVisibility(";
1029       printVisibilityType(GV->getVisibility());
1030       Out << ");";
1031       nl(Out);
1032     }
1033     if (is_inline) {
1034       out(); Out << "}"; nl(Out);
1035     }
1036   }
1037
1038   void CppWriter::printVariableBody(const GlobalVariable *GV) {
1039     if (GV->hasInitializer()) {
1040       printCppName(GV);
1041       Out << "->setInitializer(";
1042       Out << getCppName(GV->getInitializer()) << ");";
1043       nl(Out);
1044     }
1045   }
1046
1047   std::string CppWriter::getOpName(Value* V) {
1048     if (!isa<Instruction>(V) || DefinedValues.find(V) != DefinedValues.end())
1049       return getCppName(V);
1050
1051     // See if its alread in the map of forward references, if so just return the
1052     // name we already set up for it
1053     ForwardRefMap::const_iterator I = ForwardRefs.find(V);
1054     if (I != ForwardRefs.end())
1055       return I->second;
1056
1057     // This is a new forward reference. Generate a unique name for it
1058     std::string result(std::string("fwdref_") + utostr(uniqueNum++));
1059
1060     // Yes, this is a hack. An Argument is the smallest instantiable value that
1061     // we can make as a placeholder for the real value. We'll replace these
1062     // Argument instances later.
1063     Out << "Argument* " << result << " = new Argument("
1064         << getCppName(V->getType()) << ");";
1065     nl(Out);
1066     ForwardRefs[V] = result;
1067     return result;
1068   }
1069
1070   // printInstruction - This member is called for each Instruction in a function.
1071   void CppWriter::printInstruction(const Instruction *I,
1072                                    const std::string& bbname) {
1073     std::string iName(getCppName(I));
1074
1075     // Before we emit this instruction, we need to take care of generating any
1076     // forward references. So, we get the names of all the operands in advance
1077     std::string* opNames = new std::string[I->getNumOperands()];
1078     for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); i++) {
1079       opNames[i] = getOpName(I->getOperand(i));
1080     }
1081
1082     switch (I->getOpcode()) {
1083     default:
1084       error("Invalid instruction");
1085       break;
1086
1087     case Instruction::Ret: {
1088       const ReturnInst* ret =  cast<ReturnInst>(I);
1089       Out << "ReturnInst::Create("
1090           << (ret->getReturnValue() ? opNames[0] + ", " : "") << bbname << ");";
1091       break;
1092     }
1093     case Instruction::Br: {
1094       const BranchInst* br = cast<BranchInst>(I);
1095       Out << "BranchInst::Create(" ;
1096       if (br->getNumOperands() == 3 ) {
1097         Out << opNames[0] << ", "
1098             << opNames[1] << ", "
1099             << opNames[2] << ", ";
1100
1101       } else if (br->getNumOperands() == 1) {
1102         Out << opNames[0] << ", ";
1103       } else {
1104         error("Branch with 2 operands?");
1105       }
1106       Out << bbname << ");";
1107       break;
1108     }
1109     case Instruction::Switch: {
1110       const SwitchInst* sw = cast<SwitchInst>(I);
1111       Out << "SwitchInst* " << iName << " = SwitchInst::Create("
1112           << opNames[0] << ", "
1113           << opNames[1] << ", "
1114           << sw->getNumCases() << ", " << bbname << ");";
1115       nl(Out);
1116       for (unsigned i = 2; i < sw->getNumOperands(); i += 2 ) {
1117         Out << iName << "->addCase("
1118             << opNames[i] << ", "
1119             << opNames[i+1] << ");";
1120         nl(Out);
1121       }
1122       break;
1123     }
1124     case Instruction::Invoke: {
1125       const InvokeInst* inv = cast<InvokeInst>(I);
1126       Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_params;";
1127       nl(Out);
1128       for (unsigned i = 3; i < inv->getNumOperands(); ++i) {
1129         Out << iName << "_params.push_back("
1130             << opNames[i] << ");";
1131         nl(Out);
1132       }
1133       Out << "InvokeInst *" << iName << " = InvokeInst::Create("
1134           << opNames[0] << ", "
1135           << opNames[1] << ", "
1136           << opNames[2] << ", "
1137           << iName << "_params.begin(), " << iName << "_params.end(), \"";
1138       printEscapedString(inv->getName());
1139       Out << "\", " << bbname << ");";
1140       nl(Out) << iName << "->setCallingConv(";
1141       printCallingConv(inv->getCallingConv());
1142       Out << ");";
1143       printAttributes(inv->getAttributes(), iName);
1144       Out << iName << "->setAttributes(" << iName << "_PAL);";
1145       nl(Out);
1146       break;
1147     }
1148     case Instruction::Unwind: {
1149       Out << "new UnwindInst("
1150           << bbname << ");";
1151       break;
1152     }
1153     case Instruction::Unreachable:{
1154       Out << "new UnreachableInst("
1155           << bbname << ");";
1156       break;
1157     }
1158     case Instruction::Add:
1159     case Instruction::Sub:
1160     case Instruction::Mul:
1161     case Instruction::UDiv:
1162     case Instruction::SDiv:
1163     case Instruction::FDiv:
1164     case Instruction::URem:
1165     case Instruction::SRem:
1166     case Instruction::FRem:
1167     case Instruction::And:
1168     case Instruction::Or:
1169     case Instruction::Xor:
1170     case Instruction::Shl:
1171     case Instruction::LShr:
1172     case Instruction::AShr:{
1173       Out << "BinaryOperator* " << iName << " = BinaryOperator::Create(";
1174       switch (I->getOpcode()) {
1175       case Instruction::Add: Out << "Instruction::Add"; break;
1176       case Instruction::Sub: Out << "Instruction::Sub"; break;
1177       case Instruction::Mul: Out << "Instruction::Mul"; break;
1178       case Instruction::UDiv:Out << "Instruction::UDiv"; break;
1179       case Instruction::SDiv:Out << "Instruction::SDiv"; break;
1180       case Instruction::FDiv:Out << "Instruction::FDiv"; break;
1181       case Instruction::URem:Out << "Instruction::URem"; break;
1182       case Instruction::SRem:Out << "Instruction::SRem"; break;
1183       case Instruction::FRem:Out << "Instruction::FRem"; break;
1184       case Instruction::And: Out << "Instruction::And"; break;
1185       case Instruction::Or:  Out << "Instruction::Or";  break;
1186       case Instruction::Xor: Out << "Instruction::Xor"; break;
1187       case Instruction::Shl: Out << "Instruction::Shl"; break;
1188       case Instruction::LShr:Out << "Instruction::LShr"; break;
1189       case Instruction::AShr:Out << "Instruction::AShr"; break;
1190       default: Out << "Instruction::BadOpCode"; break;
1191       }
1192       Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1193       printEscapedString(I->getName());
1194       Out << "\", " << bbname << ");";
1195       break;
1196     }
1197     case Instruction::FCmp: {
1198       Out << "FCmpInst* " << iName << " = new FCmpInst(";
1199       switch (cast<FCmpInst>(I)->getPredicate()) {
1200       case FCmpInst::FCMP_FALSE: Out << "FCmpInst::FCMP_FALSE"; break;
1201       case FCmpInst::FCMP_OEQ  : Out << "FCmpInst::FCMP_OEQ"; break;
1202       case FCmpInst::FCMP_OGT  : Out << "FCmpInst::FCMP_OGT"; break;
1203       case FCmpInst::FCMP_OGE  : Out << "FCmpInst::FCMP_OGE"; break;
1204       case FCmpInst::FCMP_OLT  : Out << "FCmpInst::FCMP_OLT"; break;
1205       case FCmpInst::FCMP_OLE  : Out << "FCmpInst::FCMP_OLE"; break;
1206       case FCmpInst::FCMP_ONE  : Out << "FCmpInst::FCMP_ONE"; break;
1207       case FCmpInst::FCMP_ORD  : Out << "FCmpInst::FCMP_ORD"; break;
1208       case FCmpInst::FCMP_UNO  : Out << "FCmpInst::FCMP_UNO"; break;
1209       case FCmpInst::FCMP_UEQ  : Out << "FCmpInst::FCMP_UEQ"; break;
1210       case FCmpInst::FCMP_UGT  : Out << "FCmpInst::FCMP_UGT"; break;
1211       case FCmpInst::FCMP_UGE  : Out << "FCmpInst::FCMP_UGE"; break;
1212       case FCmpInst::FCMP_ULT  : Out << "FCmpInst::FCMP_ULT"; break;
1213       case FCmpInst::FCMP_ULE  : Out << "FCmpInst::FCMP_ULE"; break;
1214       case FCmpInst::FCMP_UNE  : Out << "FCmpInst::FCMP_UNE"; break;
1215       case FCmpInst::FCMP_TRUE : Out << "FCmpInst::FCMP_TRUE"; break;
1216       default: Out << "FCmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE"; break;
1217       }
1218       Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1219       printEscapedString(I->getName());
1220       Out << "\", " << bbname << ");";
1221       break;
1222     }
1223     case Instruction::ICmp: {
1224       Out << "ICmpInst* " << iName << " = new ICmpInst(";
1225       switch (cast<ICmpInst>(I)->getPredicate()) {
1226       case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << "ICmpInst::ICMP_EQ";  break;
1227       case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << "ICmpInst::ICMP_NE";  break;
1228       case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << "ICmpInst::ICMP_ULE"; break;
1229       case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << "ICmpInst::ICMP_SLE"; break;
1230       case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << "ICmpInst::ICMP_UGE"; break;
1231       case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << "ICmpInst::ICMP_SGE"; break;
1232       case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << "ICmpInst::ICMP_ULT"; break;
1233       case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << "ICmpInst::ICMP_SLT"; break;
1234       case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << "ICmpInst::ICMP_UGT"; break;
1235       case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << "ICmpInst::ICMP_SGT"; break;
1236       default: Out << "ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE"; break;
1237       }
1238       Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1239       printEscapedString(I->getName());
1240       Out << "\", " << bbname << ");";
1241       break;
1242     }
1243     case Instruction::Malloc: {
1244       const MallocInst* mallocI = cast<MallocInst>(I);
1245       Out << "MallocInst* " << iName << " = new MallocInst("
1246           << getCppName(mallocI->getAllocatedType()) << ", ";
1247       if (mallocI->isArrayAllocation())
1248         Out << opNames[0] << ", " ;
1249       Out << "\"";
1250       printEscapedString(mallocI->getName());
1251       Out << "\", " << bbname << ");";
1252       if (mallocI->getAlignment())
1253         nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1254             << mallocI->getAlignment() << ");";
1255       break;
1256     }
1257     case Instruction::Free: {
1258       Out << "FreeInst* " << iName << " = new FreeInst("
1259           << getCppName(I->getOperand(0)) << ", " << bbname << ");";
1260       break;
1261     }
1262     case Instruction::Alloca: {
1263       const AllocaInst* allocaI = cast<AllocaInst>(I);
1264       Out << "AllocaInst* " << iName << " = new AllocaInst("
1265           << getCppName(allocaI->getAllocatedType()) << ", ";
1266       if (allocaI->isArrayAllocation())
1267         Out << opNames[0] << ", ";
1268       Out << "\"";
1269       printEscapedString(allocaI->getName());
1270       Out << "\", " << bbname << ");";
1271       if (allocaI->getAlignment())
1272         nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1273             << allocaI->getAlignment() << ");";
1274       break;
1275     }
1276     case Instruction::Load:{
1277       const LoadInst* load = cast<LoadInst>(I);
1278       Out << "LoadInst* " << iName << " = new LoadInst("
1279           << opNames[0] << ", \"";
1280       printEscapedString(load->getName());
1281       Out << "\", " << (load->isVolatile() ? "true" : "false" )
1282           << ", " << bbname << ");";
1283       break;
1284     }
1285     case Instruction::Store: {
1286       const StoreInst* store = cast<StoreInst>(I);
1287       Out << " new StoreInst("
1288           << opNames[0] << ", "
1289           << opNames[1] << ", "
1290           << (store->isVolatile() ? "true" : "false")
1291           << ", " << bbname << ");";
1292       break;
1293     }
1294     case Instruction::GetElementPtr: {
1295       const GetElementPtrInst* gep = cast<GetElementPtrInst>(I);
1296       if (gep->getNumOperands() <= 2) {
1297         Out << "GetElementPtrInst* " << iName << " = GetElementPtrInst::Create("
1298             << opNames[0];
1299         if (gep->getNumOperands() == 2)
1300           Out << ", " << opNames[1];
1301       } else {
1302         Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_indices;";
1303         nl(Out);
1304         for (unsigned i = 1; i < gep->getNumOperands(); ++i ) {
1305           Out << iName << "_indices.push_back("
1306               << opNames[i] << ");";
1307           nl(Out);
1308         }
1309         Out << "Instruction* " << iName << " = GetElementPtrInst::Create("
1310             << opNames[0] << ", " << iName << "_indices.begin(), "
1311             << iName << "_indices.end()";
1312       }
1313       Out << ", \"";
1314       printEscapedString(gep->getName());
1315       Out << "\", " << bbname << ");";
1316       break;
1317     }
1318     case Instruction::PHI: {
1319       const PHINode* phi = cast<PHINode>(I);
1320
1321       Out << "PHINode* " << iName << " = PHINode::Create("
1322           << getCppName(phi->getType()) << ", \"";
1323       printEscapedString(phi->getName());
1324       Out << "\", " << bbname << ");";
1325       nl(Out) << iName << "->reserveOperandSpace("
1326         << phi->getNumIncomingValues()
1327           << ");";
1328       nl(Out);
1329       for (unsigned i = 0; i < phi->getNumOperands(); i+=2) {
1330         Out << iName << "->addIncoming("
1331             << opNames[i] << ", " << opNames[i+1] << ");";
1332         nl(Out);
1333       }
1334       break;
1335     }
1336     case Instruction::Trunc:
1337     case Instruction::ZExt:
1338     case Instruction::SExt:
1339     case Instruction::FPTrunc:
1340     case Instruction::FPExt:
1341     case Instruction::FPToUI:
1342     case Instruction::FPToSI:
1343     case Instruction::UIToFP:
1344     case Instruction::SIToFP:
1345     case Instruction::PtrToInt:
1346     case Instruction::IntToPtr:
1347     case Instruction::BitCast: {
1348       const CastInst* cst = cast<CastInst>(I);
1349       Out << "CastInst* " << iName << " = new ";
1350       switch (I->getOpcode()) {
1351       case Instruction::Trunc:    Out << "TruncInst"; break;
1352       case Instruction::ZExt:     Out << "ZExtInst"; break;
1353       case Instruction::SExt:     Out << "SExtInst"; break;
1354       case Instruction::FPTrunc:  Out << "FPTruncInst"; break;
1355       case Instruction::FPExt:    Out << "FPExtInst"; break;
1356       case Instruction::FPToUI:   Out << "FPToUIInst"; break;
1357       case Instruction::FPToSI:   Out << "FPToSIInst"; break;
1358       case Instruction::UIToFP:   Out << "UIToFPInst"; break;
1359       case Instruction::SIToFP:   Out << "SIToFPInst"; break;
1360       case Instruction::PtrToInt: Out << "PtrToIntInst"; break;
1361       case Instruction::IntToPtr: Out << "IntToPtrInst"; break;
1362       case Instruction::BitCast:  Out << "BitCastInst"; break;
1363       default: assert(!"Unreachable"); break;
1364       }
1365       Out << "(" << opNames[0] << ", "
1366           << getCppName(cst->getType()) << ", \"";
1367       printEscapedString(cst->getName());
1368       Out << "\", " << bbname << ");";
1369       break;
1370     }
1371     case Instruction::Call:{
1372       const CallInst* call = cast<CallInst>(I);
1373       if (InlineAsm* ila = dyn_cast<InlineAsm>(call->getOperand(0))) {
1374         Out << "InlineAsm* " << getCppName(ila) << " = InlineAsm::get("
1375             << getCppName(ila->getFunctionType()) << ", \""
1376             << ila->getAsmString() << "\", \""
1377             << ila->getConstraintString() << "\","
1378             << (ila->hasSideEffects() ? "true" : "false") << ");";
1379         nl(Out);
1380       }
1381       if (call->getNumOperands() > 2) {
1382         Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_params;";
1383         nl(Out);
1384         for (unsigned i = 1; i < call->getNumOperands(); ++i) {
1385           Out << iName << "_params.push_back(" << opNames[i] << ");";
1386           nl(Out);
1387         }
1388         Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1389             << opNames[0] << ", " << iName << "_params.begin(), "
1390             << iName << "_params.end(), \"";
1391       } else if (call->getNumOperands() == 2) {
1392         Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1393             << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1394       } else {
1395         Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create(" << opNames[0]
1396             << ", \"";
1397       }
1398       printEscapedString(call->getName());
1399       Out << "\", " << bbname << ");";
1400       nl(Out) << iName << "->setCallingConv(";
1401       printCallingConv(call->getCallingConv());
1402       Out << ");";
1403       nl(Out) << iName << "->setTailCall("
1404           << (call->isTailCall() ? "true":"false");
1405       Out << ");";
1406       printAttributes(call->getAttributes(), iName);
1407       Out << iName << "->setAttributes(" << iName << "_PAL);";
1408       nl(Out);
1409       break;
1410     }
1411     case Instruction::Select: {
1412       const SelectInst* sel = cast<SelectInst>(I);
1413       Out << "SelectInst* " << getCppName(sel) << " = SelectInst::Create(";
1414       Out << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1415       printEscapedString(sel->getName());
1416       Out << "\", " << bbname << ");";
1417       break;
1418     }
1419     case Instruction::UserOp1:
1420       /// FALL THROUGH
1421     case Instruction::UserOp2: {
1422       /// FIXME: What should be done here?
1423       break;
1424     }
1425     case Instruction::VAArg: {
1426       const VAArgInst* va = cast<VAArgInst>(I);
1427       Out << "VAArgInst* " << getCppName(va) << " = new VAArgInst("
1428           << opNames[0] << ", " << getCppName(va->getType()) << ", \"";
1429       printEscapedString(va->getName());
1430       Out << "\", " << bbname << ");";
1431       break;
1432     }
1433     case Instruction::ExtractElement: {
1434       const ExtractElementInst* eei = cast<ExtractElementInst>(I);
1435       Out << "ExtractElementInst* " << getCppName(eei)
1436           << " = new ExtractElementInst(" << opNames[0]
1437           << ", " << opNames[1] << ", \"";
1438       printEscapedString(eei->getName());
1439       Out << "\", " << bbname << ");";
1440       break;
1441     }
1442     case Instruction::InsertElement: {
1443       const InsertElementInst* iei = cast<InsertElementInst>(I);
1444       Out << "InsertElementInst* " << getCppName(iei)
1445           << " = InsertElementInst::Create(" << opNames[0]
1446           << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1447       printEscapedString(iei->getName());
1448       Out << "\", " << bbname << ");";
1449       break;
1450     }
1451     case Instruction::ShuffleVector: {
1452       const ShuffleVectorInst* svi = cast<ShuffleVectorInst>(I);
1453       Out << "ShuffleVectorInst* " << getCppName(svi)
1454           << " = new ShuffleVectorInst(" << opNames[0]
1455           << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1456       printEscapedString(svi->getName());
1457       Out << "\", " << bbname << ");";
1458       break;
1459     }
1460     case Instruction::ExtractValue: {
1461       const ExtractValueInst *evi = cast<ExtractValueInst>(I);
1462       Out << "std::vector<unsigned> " << iName << "_indices;";
1463       nl(Out);
1464       for (unsigned i = 0; i < evi->getNumIndices(); ++i) {
1465         Out << iName << "_indices.push_back("
1466             << evi->idx_begin()[i] << ");";
1467         nl(Out);
1468       }
1469       Out << "ExtractValueInst* " << getCppName(evi)
1470           << " = ExtractValueInst::Create(" << opNames[0]
1471           << ", "
1472           << iName << "_indices.begin(), " << iName << "_indices.end(), \"";
1473       printEscapedString(evi->getName());
1474       Out << "\", " << bbname << ");";
1475       break;
1476     }
1477     case Instruction::InsertValue: {
1478       const InsertValueInst *ivi = cast<InsertValueInst>(I);
1479       Out << "std::vector<unsigned> " << iName << "_indices;";
1480       nl(Out);
1481       for (unsigned i = 0; i < ivi->getNumIndices(); ++i) {
1482         Out << iName << "_indices.push_back("
1483             << ivi->idx_begin()[i] << ");";
1484         nl(Out);
1485       }
1486       Out << "InsertValueInst* " << getCppName(ivi)
1487           << " = InsertValueInst::Create(" << opNames[0]
1488           << ", " << opNames[1] << ", "
1489           << iName << "_indices.begin(), " << iName << "_indices.end(), \"";
1490       printEscapedString(ivi->getName());
1491       Out << "\", " << bbname << ");";
1492       break;
1493     }
1494   }
1495   DefinedValues.insert(I);
1496   nl(Out);
1497   delete [] opNames;
1498 }
1499
1500   // Print out the types, constants and declarations needed by one function
1501   void CppWriter::printFunctionUses(const Function* F) {
1502     nl(Out) << "// Type Definitions"; nl(Out);
1503     if (!is_inline) {
1504       // Print the function's return type
1505       printType(F->getReturnType());
1506
1507       // Print the function's function type
1508       printType(F->getFunctionType());
1509
1510       // Print the types of each of the function's arguments
1511       for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1512            AI != AE; ++AI) {
1513         printType(AI->getType());
1514       }
1515     }
1516
1517     // Print type definitions for every type referenced by an instruction and
1518     // make a note of any global values or constants that are referenced
1519     SmallPtrSet<GlobalValue*,64> gvs;
1520     SmallPtrSet<Constant*,64> consts;
1521     for (Function::const_iterator BB = F->begin(), BE = F->end();
1522          BB != BE; ++BB){
1523       for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end();
1524            I != E; ++I) {
1525         // Print the type of the instruction itself
1526         printType(I->getType());
1527
1528         // Print the type of each of the instruction's operands
1529         for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i) {
1530           Value* operand = I->getOperand(i);
1531           printType(operand->getType());
1532
1533           // If the operand references a GVal or Constant, make a note of it
1534           if (GlobalValue* GV = dyn_cast<GlobalValue>(operand)) {
1535             gvs.insert(GV);
1536             if (GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(GV))
1537               if (GVar->hasInitializer())
1538                 consts.insert(GVar->getInitializer());
1539           } else if (Constant* C = dyn_cast<Constant>(operand))
1540             consts.insert(C);
1541         }
1542       }
1543     }
1544
1545     // Print the function declarations for any functions encountered
1546     nl(Out) << "// Function Declarations"; nl(Out);
1547     for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1548          I != E; ++I) {
1549       if (Function* Fun = dyn_cast<Function>(*I)) {
1550         if (!is_inline || Fun != F)
1551           printFunctionHead(Fun);
1552       }
1553     }
1554
1555     // Print the global variable declarations for any variables encountered
1556     nl(Out) << "// Global Variable Declarations"; nl(Out);
1557     for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1558          I != E; ++I) {
1559       if (GlobalVariable* F = dyn_cast<GlobalVariable>(*I))
1560         printVariableHead(F);
1561     }
1562
1563   // Print the constants found
1564     nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
1565     for (SmallPtrSet<Constant*,64>::iterator I = consts.begin(),
1566            E = consts.end(); I != E; ++I) {
1567       printConstant(*I);
1568     }
1569
1570     // Process the global variables definitions now that all the constants have
1571     // been emitted. These definitions just couple the gvars with their constant
1572     // initializers.
1573     nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
1574     for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1575          I != E; ++I) {
1576       if (GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(*I))
1577         printVariableBody(GV);
1578     }
1579   }
1580
1581   void CppWriter::printFunctionHead(const Function* F) {
1582     nl(Out) << "Function* " << getCppName(F);
1583     if (is_inline) {
1584       Out << " = mod->getFunction(\"";
1585       printEscapedString(F->getName());
1586       Out << "\", " << getCppName(F->getFunctionType()) << ");";
1587       nl(Out) << "if (!" << getCppName(F) << ") {";
1588       nl(Out) << getCppName(F);
1589     }
1590     Out<< " = Function::Create(";
1591     nl(Out,1) << "/*Type=*/" << getCppName(F->getFunctionType()) << ",";
1592     nl(Out) << "/*Linkage=*/";
1593     printLinkageType(F->getLinkage());
1594     Out << ",";
1595     nl(Out) << "/*Name=*/\"";
1596     printEscapedString(F->getName());
1597     Out << "\", mod); " << (F->isDeclaration()? "// (external, no body)" : "");
1598     nl(Out,-1);
1599     printCppName(F);
1600     Out << "->setCallingConv(";
1601     printCallingConv(F->getCallingConv());
1602     Out << ");";
1603     nl(Out);
1604     if (F->hasSection()) {
1605       printCppName(F);
1606       Out << "->setSection(\"" << F->getSection() << "\");";
1607       nl(Out);
1608     }
1609     if (F->getAlignment()) {
1610       printCppName(F);
1611       Out << "->setAlignment(" << F->getAlignment() << ");";
1612       nl(Out);
1613     }
1614     if (F->getVisibility() != GlobalValue::DefaultVisibility) {
1615       printCppName(F);
1616       Out << "->setVisibility(";
1617       printVisibilityType(F->getVisibility());
1618       Out << ");";
1619       nl(Out);
1620     }
1621     if (F->hasGC()) {
1622       printCppName(F);
1623       Out << "->setGC(\"" << F->getGC() << "\");";
1624       nl(Out);
1625     }
1626     if (is_inline) {
1627       Out << "}";
1628       nl(Out);
1629     }
1630     printAttributes(F->getAttributes(), getCppName(F));
1631     printCppName(F);
1632     Out << "->setAttributes(" << getCppName(F) << "_PAL);";
1633     nl(Out);
1634   }
1635
1636   void CppWriter::printFunctionBody(const Function *F) {
1637     if (F->isDeclaration())
1638       return; // external functions have no bodies.
1639
1640     // Clear the DefinedValues and ForwardRefs maps because we can't have
1641     // cross-function forward refs
1642     ForwardRefs.clear();
1643     DefinedValues.clear();
1644
1645     // Create all the argument values
1646     if (!is_inline) {
1647       if (!F->arg_empty()) {
1648         Out << "Function::arg_iterator args = " << getCppName(F)
1649             << "->arg_begin();";
1650         nl(Out);
1651       }
1652       for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1653            AI != AE; ++AI) {
1654         Out << "Value* " << getCppName(AI) << " = args++;";
1655         nl(Out);
1656         if (AI->hasName()) {
1657           Out << getCppName(AI) << "->setName(\"" << AI->getName() << "\");";
1658           nl(Out);
1659         }
1660       }
1661     }
1662
1663     // Create all the basic blocks
1664     nl(Out);
1665     for (Function::const_iterator BI = F->begin(), BE = F->end();
1666          BI != BE; ++BI) {
1667       std::string bbname(getCppName(BI));
1668       Out << "BasicBlock* " << bbname << " = BasicBlock::Create(\"";
1669       if (BI->hasName())
1670         printEscapedString(BI->getName());
1671       Out << "\"," << getCppName(BI->getParent()) << ",0);";
1672       nl(Out);
1673     }
1674
1675     // Output all of its basic blocks... for the function
1676     for (Function::const_iterator BI = F->begin(), BE = F->end();
1677          BI != BE; ++BI) {
1678       std::string bbname(getCppName(BI));
1679       nl(Out) << "// Block " << BI->getName() << " (" << bbname << ")";
1680       nl(Out);
1681
1682       // Output all of the instructions in the basic block...
1683       for (BasicBlock::const_iterator I = BI->begin(), E = BI->end();
1684            I != E; ++I) {
1685         printInstruction(I,bbname);
1686       }
1687     }
1688
1689     // Loop over the ForwardRefs and resolve them now that all instructions
1690     // are generated.
1691     if (!ForwardRefs.empty()) {
1692       nl(Out) << "// Resolve Forward References";
1693       nl(Out);
1694     }
1695
1696     while (!ForwardRefs.empty()) {
1697       ForwardRefMap::iterator I = ForwardRefs.begin();
1698       Out << I->second << "->replaceAllUsesWith("
1699           << getCppName(I->first) << "); delete " << I->second << ";";
1700       nl(Out);
1701       ForwardRefs.erase(I);
1702     }
1703   }
1704
1705   void CppWriter::printInline(const std::string& fname,
1706                               const std::string& func) {
1707     const Function* F = TheModule->getFunction(func);
1708     if (!F) {
1709       error(std::string("Function '") + func + "' not found in input module");
1710       return;
1711     }
1712     if (F->isDeclaration()) {
1713       error(std::string("Function '") + func + "' is external!");
1714       return;
1715     }
1716     nl(Out) << "BasicBlock* " << fname << "(Module* mod, Function *"
1717             << getCppName(F);
1718     unsigned arg_count = 1;
1719     for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1720          AI != AE; ++AI) {
1721       Out << ", Value* arg_" << arg_count;
1722     }
1723     Out << ") {";
1724     nl(Out);
1725     is_inline = true;
1726     printFunctionUses(F);
1727     printFunctionBody(F);
1728     is_inline = false;
1729     Out << "return " << getCppName(F->begin()) << ";";
1730     nl(Out) << "}";
1731     nl(Out);
1732   }
1733
1734   void CppWriter::printModuleBody() {
1735     // Print out all the type definitions
1736     nl(Out) << "// Type Definitions"; nl(Out);
1737     printTypes(TheModule);
1738
1739     // Functions can call each other and global variables can reference them so
1740     // define all the functions first before emitting their function bodies.
1741     nl(Out) << "// Function Declarations"; nl(Out);
1742     for (Module::const_iterator I = TheModule->begin(), E = TheModule->end();
1743          I != E; ++I)
1744       printFunctionHead(I);
1745
1746     // Process the global variables declarations. We can't initialze them until
1747     // after the constants are printed so just print a header for each global
1748     nl(Out) << "// Global Variable Declarations\n"; nl(Out);
1749     for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
1750            E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
1751       printVariableHead(I);
1752     }
1753
1754     // Print out all the constants definitions. Constants don't recurse except
1755     // through GlobalValues. All GlobalValues have been declared at this point
1756     // so we can proceed to generate the constants.
1757     nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
1758     printConstants(TheModule);
1759
1760     // Process the global variables definitions now that all the constants have
1761     // been emitted. These definitions just couple the gvars with their constant
1762     // initializers.
1763     nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
1764     for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
1765            E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
1766       printVariableBody(I);
1767     }
1768
1769     // Finally, we can safely put out all of the function bodies.
1770     nl(Out) << "// Function Definitions"; nl(Out);
1771     for (Module::const_iterator I = TheModule->begin(), E = TheModule->end();
1772          I != E; ++I) {
1773       if (!I->isDeclaration()) {
1774         nl(Out) << "// Function: " << I->getName() << " (" << getCppName(I)
1775                 << ")";
1776         nl(Out) << "{";
1777         nl(Out,1);
1778         printFunctionBody(I);
1779         nl(Out,-1) << "}";
1780         nl(Out);
1781       }
1782     }
1783   }
1784
1785   void CppWriter::printProgram(const std::string& fname,
1786                                const std::string& mName) {
1787     Out << "#include <llvm/Module.h>\n";
1788     Out << "#include <llvm/DerivedTypes.h>\n";
1789     Out << "#include <llvm/Constants.h>\n";
1790     Out << "#include <llvm/GlobalVariable.h>\n";
1791     Out << "#include <llvm/Function.h>\n";
1792     Out << "#include <llvm/CallingConv.h>\n";
1793     Out << "#include <llvm/BasicBlock.h>\n";
1794     Out << "#include <llvm/Instructions.h>\n";
1795     Out << "#include <llvm/InlineAsm.h>\n";
1796     Out << "#include <llvm/Support/MathExtras.h>\n";
1797     Out << "#include <llvm/Support/raw_ostream.h>\n";
1798     Out << "#include <llvm/Pass.h>\n";
1799     Out << "#include <llvm/PassManager.h>\n";
1800     Out << "#include <llvm/ADT/SmallVector.h>\n";
1801     Out << "#include <llvm/Analysis/Verifier.h>\n";
1802     Out << "#include <llvm/Assembly/PrintModulePass.h>\n";
1803     Out << "#include <algorithm>\n";
1804     Out << "using namespace llvm;\n\n";
1805     Out << "Module* " << fname << "();\n\n";
1806     Out << "int main(int argc, char**argv) {\n";
1807     Out << "  Module* Mod = " << fname << "();\n";
1808     Out << "  verifyModule(*Mod, PrintMessageAction);\n";
1809     Out << "  errs().flush();\n";
1810     Out << "  outs().flush();\n";
1811     Out << "  PassManager PM;\n";
1812     Out << "  PM.add(createPrintModulePass(&outs()));\n";
1813     Out << "  PM.run(*Mod);\n";
1814     Out << "  return 0;\n";
1815     Out << "}\n\n";
1816     printModule(fname,mName);
1817   }
1818
1819   void CppWriter::printModule(const std::string& fname,
1820                               const std::string& mName) {
1821     nl(Out) << "Module* " << fname << "() {";
1822     nl(Out,1) << "// Module Construction";
1823     nl(Out) << "Module* mod = new Module(\"" << mName << "\");";
1824     if (!TheModule->getTargetTriple().empty()) {
1825       nl(Out) << "mod->setDataLayout(\"" << TheModule->getDataLayout() << "\");";
1826     }
1827     if (!TheModule->getTargetTriple().empty()) {
1828       nl(Out) << "mod->setTargetTriple(\"" << TheModule->getTargetTriple()
1829               << "\");";
1830     }
1831
1832     if (!TheModule->getModuleInlineAsm().empty()) {
1833       nl(Out) << "mod->setModuleInlineAsm(\"";
1834       printEscapedString(TheModule->getModuleInlineAsm());
1835       Out << "\");";
1836     }
1837     nl(Out);
1838
1839     // Loop over the dependent libraries and emit them.
1840     Module::lib_iterator LI = TheModule->lib_begin();
1841     Module::lib_iterator LE = TheModule->lib_end();
1842     while (LI != LE) {
1843       Out << "mod->addLibrary(\"" << *LI << "\");";
1844       nl(Out);
1845       ++LI;
1846     }
1847     printModuleBody();
1848     nl(Out) << "return mod;";
1849     nl(Out,-1) << "}";
1850     nl(Out);
1851   }
1852
1853   void CppWriter::printContents(const std::string& fname,
1854                                 const std::string& mName) {
1855     Out << "\nModule* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1856     Out << "\nmod->setModuleIdentifier(\"" << mName << "\");\n";
1857     printModuleBody();
1858     Out << "\nreturn mod;\n";
1859     Out << "\n}\n";
1860   }
1861
1862   void CppWriter::printFunction(const std::string& fname,
1863                                 const std::string& funcName) {
1864     const Function* F = TheModule->getFunction(funcName);
1865     if (!F) {
1866       error(std::string("Function '") + funcName + "' not found in input module");
1867       return;
1868     }
1869     Out << "\nFunction* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1870     printFunctionUses(F);
1871     printFunctionHead(F);
1872     printFunctionBody(F);
1873     Out << "return " << getCppName(F) << ";\n";
1874     Out << "}\n";
1875   }
1876
1877   void CppWriter::printFunctions() {
1878     const Module::FunctionListType &funcs = TheModule->getFunctionList();
1879     Module::const_iterator I  = funcs.begin();
1880     Module::const_iterator IE = funcs.end();
1881
1882     for (; I != IE; ++I) {
1883       const Function &func = *I;
1884       if (!func.isDeclaration()) {
1885         std::string name("define_");
1886         name += func.getName();
1887         printFunction(name, func.getName());
1888       }
1889     }
1890   }
1891
1892   void CppWriter::printVariable(const std::string& fname,
1893                                 const std::string& varName) {
1894     const GlobalVariable* GV = TheModule->getNamedGlobal(varName);
1895
1896     if (!GV) {
1897       error(std::string("Variable '") + varName + "' not found in input module");
1898       return;
1899     }
1900     Out << "\nGlobalVariable* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1901     printVariableUses(GV);
1902     printVariableHead(GV);
1903     printVariableBody(GV);
1904     Out << "return " << getCppName(GV) << ";\n";
1905     Out << "}\n";
1906   }
1907
1908   void CppWriter::printType(const std::string& fname,
1909                             const std::string& typeName) {
1910     const Type* Ty = TheModule->getTypeByName(typeName);
1911     if (!Ty) {
1912       error(std::string("Type '") + typeName + "' not found in input module");
1913       return;
1914     }
1915     Out << "\nType* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1916     printType(Ty);
1917     Out << "return " << getCppName(Ty) << ";\n";
1918     Out << "}\n";
1919   }
1920
1921   bool CppWriter::runOnModule(Module &M) {
1922     TheModule = &M;
1923
1924     // Emit a header
1925     Out << "// Generated by llvm2cpp - DO NOT MODIFY!\n\n";
1926
1927     // Get the name of the function we're supposed to generate
1928     std::string fname = FuncName.getValue();
1929
1930     // Get the name of the thing we are to generate
1931     std::string tgtname = NameToGenerate.getValue();
1932     if (GenerationType == GenModule ||
1933         GenerationType == GenContents ||
1934         GenerationType == GenProgram ||
1935         GenerationType == GenFunctions) {
1936       if (tgtname == "!bad!") {
1937         if (M.getModuleIdentifier() == "-")
1938           tgtname = "<stdin>";
1939         else
1940           tgtname = M.getModuleIdentifier();
1941       }
1942     } else if (tgtname == "!bad!")
1943       error("You must use the -for option with -gen-{function,variable,type}");
1944
1945     switch (WhatToGenerate(GenerationType)) {
1946      case GenProgram:
1947       if (fname.empty())
1948         fname = "makeLLVMModule";
1949       printProgram(fname,tgtname);
1950       break;
1951      case GenModule:
1952       if (fname.empty())
1953         fname = "makeLLVMModule";
1954       printModule(fname,tgtname);
1955       break;
1956      case GenContents:
1957       if (fname.empty())
1958         fname = "makeLLVMModuleContents";
1959       printContents(fname,tgtname);
1960       break;
1961      case GenFunction:
1962       if (fname.empty())
1963         fname = "makeLLVMFunction";
1964       printFunction(fname,tgtname);
1965       break;
1966      case GenFunctions:
1967       printFunctions();
1968       break;
1969      case GenInline:
1970       if (fname.empty())
1971         fname = "makeLLVMInline";
1972       printInline(fname,tgtname);
1973       break;
1974      case GenVariable:
1975       if (fname.empty())
1976         fname = "makeLLVMVariable";
1977       printVariable(fname,tgtname);
1978       break;
1979      case GenType:
1980       if (fname.empty())
1981         fname = "makeLLVMType";
1982       printType(fname,tgtname);
1983       break;
1984      default:
1985       error("Invalid generation option");
1986     }
1987
1988     return false;
1989   }
1990 }
1991
1992 char CppWriter::ID = 0;
1993
1994 //===----------------------------------------------------------------------===//
1995 //                       External Interface declaration
1996 //===----------------------------------------------------------------------===//
1997
1998 bool CPPTargetMachine::addPassesToEmitWholeFile(PassManager &PM,
1999                                                 raw_ostream &o,
2000                                                 CodeGenFileType FileType,
2001                                                 bool Fast) {
2002   if (FileType != TargetMachine::AssemblyFile) return true;
2003   PM.add(new CppWriter(o));
2004   return false;
2005 }