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/CFG.h"
  32 #include "llvm/Support/ManagedStatic.h"
  33 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
  34 #include "llvm/Config/config.h"
  35 #include <algorithm>
  36 #include <iostream>
  37 #include <set>
  38
  39 using namespace llvm;
  40
  41 static cl::opt<std::string>
  42 FuncName("cppfname", cl::desc("Specify the name of the generated function"),
  43          cl::value_desc("function name"));
  44
  45 enum WhatToGenerate {
  46   GenProgram,
  47   GenModule,
  48   GenContents,
  49   GenFunction,
  50   GenFunctions,
  51   GenInline,
  52   GenVariable,
  53   GenType
  54 };
  55
  56 static cl::opt<WhatToGenerate> GenerationType("cppgen", cl::Optional,
  57   cl::desc("Choose what kind of output to generate"),
  58   cl::init(GenProgram),
  59   cl::values(
  60     clEnumValN(GenProgram,  "program",   "Generate a complete program"),
  61     clEnumValN(GenModule,   "module",    "Generate a module definition"),
  62     clEnumValN(GenContents, "contents",  "Generate contents of a module"),
  63     clEnumValN(GenFunction, "function",  "Generate a function definition"),
  64     clEnumValN(GenFunctions,"functions", "Generate all function definitions"),
  65     clEnumValN(GenInline,   "inline",    "Generate an inline function"),
  66     clEnumValN(GenVariable, "variable",  "Generate a variable definition"),
  67     clEnumValN(GenType,     "type",      "Generate a type definition"),
  68     clEnumValEnd
  69   )
  70 );
  71
  72 static cl::opt<std::string> NameToGenerate("cppfor", cl::Optional,
  73   cl::desc("Specify the name of the thing to generate"),
  74   cl::init("!bad!"));
  75
  76 namespace {
  77   // Register the target.
  78   RegisterTarget<CPPTargetMachine> X("cpp", "  C++ backend");
  79
  80   typedef std::vector<const Type*> TypeList;
  81   typedef std::map<const Type*,std::string> TypeMap;
  82   typedef std::map<const Value*,std::string> ValueMap;
  83   typedef std::set<std::string> NameSet;
  84   typedef std::set<const Type*> TypeSet;
  85   typedef std::set<const Value*> ValueSet;
  86   typedef std::map<const Value*,std::string> ForwardRefMap;
  87
  88   /// CppWriter - This class is the main chunk of code that converts an LLVM
  89   /// module to a C++ translation unit.
  90   class CppWriter : public ModulePass {
  91     const char* progname;
  92     std::ostream &Out;
  93     const Module *TheModule;
  94     uint64_t uniqueNum;
  95     TypeMap TypeNames;
  96     ValueMap ValueNames;
  97     TypeMap UnresolvedTypes;
  98     TypeList TypeStack;
  99     NameSet UsedNames;
 100     TypeSet DefinedTypes;
 101     ValueSet DefinedValues;
 102     ForwardRefMap ForwardRefs;
 103     bool is_inline;
 104
 105   public:
 106     static char ID;
 107     explicit CppWriter(std::ostream &o) : ModulePass((intptr_t)&ID), Out(o) {}
 108
 109     virtual const char *getPassName() const { return "C++ backend"; }
 110
 111     bool runOnModule(Module &M);
 112
 113     bool doInitialization(Module &M) {
 114       uniqueNum = 0;
 115       is_inline = false;
 116
 117       TypeNames.clear();
 118       ValueNames.clear();
 119       UnresolvedTypes.clear();
 120       TypeStack.clear();
 121       UsedNames.clear();
 122       DefinedTypes.clear();
 123       DefinedValues.clear();
 124       ForwardRefs.clear();
 125
 126       return false;
 127     }
 128
 129     void printProgram(const std::string& fname, const std::string& modName );
 130     void printModule(const std::string& fname, const std::string& modName );
 131     void printContents(const std::string& fname, const std::string& modName );
 132     void printFunction(const std::string& fname, const std::string& funcName );
 133     void printFunctions();
 134     void printInline(const std::string& fname, const std::string& funcName );
 135     void printVariable(const std::string& fname, const std::string& varName );
 136     void printType(const std::string& fname, const std::string& typeName );
 137
 138     void error(const std::string& msg);
 139
 140   private:
 141     void printLinkageType(GlobalValue::LinkageTypes LT);
 142     void printVisibilityType(GlobalValue::VisibilityTypes VisTypes);
 143     void printCallingConv(unsigned cc);
 144     void printEscapedString(const std::string& str);
 145     void printCFP(const ConstantFP* CFP);
 146
 147     std::string getCppName(const Type* val);
 148     inline void printCppName(const Type* val);
 149
 150     std::string getCppName(const Value* val);
 151     inline void printCppName(const Value* val);
 152
 153     void printParamAttrs(const PAListPtr &PAL, const std::string &name);
 154     bool printTypeInternal(const Type* Ty);
 155     inline void printType(const Type* Ty);
 156     void printTypes(const Module* M);
 157
 158     void printConstant(const Constant *CPV);
 159     void printConstants(const Module* M);
 160
 161     void printVariableUses(const GlobalVariable *GV);
 162     void printVariableHead(const GlobalVariable *GV);
 163     void printVariableBody(const GlobalVariable *GV);
 164
 165     void printFunctionUses(const Function *F);
 166     void printFunctionHead(const Function *F);
 167     void printFunctionBody(const Function *F);
 168     void printInstruction(const Instruction *I, const std::string& bbname);
 169     std::string getOpName(Value*);
 170
 171     void printModuleBody();
 172   };
 173
 174   static unsigned indent_level = 0;
 175   inline std::ostream& nl(std::ostream& Out, int delta = 0) {
 176     Out << "\n";
 177     if (delta >= 0 || indent_level >= unsigned(-delta))
 178       indent_level += delta;
 179     for (unsigned i = 0; i < indent_level; ++i)
 180       Out << "  ";
 181     return Out;
 182   }
 183
 184   inline void in() { indent_level++; }
 185   inline void out() { if (indent_level >0) indent_level--; }
 186
 187   inline void
 188   sanitize(std::string& str) {
 189     for (size_t i = 0; i < str.length(); ++i)
 190       if (!isalnum(str[i]) && str[i] != '_')
 191         str[i] = '_';
 192   }
 193
 194   inline std::string
 195   getTypePrefix(const Type* Ty ) {
 196     switch (Ty->getTypeID()) {
 197     case Type::VoidTyID:     return "void_";
 198     case Type::IntegerTyID:
 199       return std::string("int") + utostr(cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth()) +
 200         "_";
 201     case Type::FloatTyID:    return "float_";
 202     case Type::DoubleTyID:   return "double_";
 203     case Type::LabelTyID:    return "label_";
 204     case Type::FunctionTyID: return "func_";
 205     case Type::StructTyID:   return "struct_";
 206     case Type::ArrayTyID:    return "array_";
 207     case Type::PointerTyID:  return "ptr_";
 208     case Type::VectorTyID:   return "packed_";
 209     case Type::OpaqueTyID:   return "opaque_";
 210     default:                 return "other_";
 211     }
 212     return "unknown_";
 213   }
 214
 215   // Looks up the type in the symbol table and returns a pointer to its name or
 216   // a null pointer if it wasn't found. Note that this isn't the same as the
 217   // Mode::getTypeName function which will return an empty string, not a null
 218   // pointer if the name is not found.
 219   inline const std::string*
 220   findTypeName(const TypeSymbolTable& ST, const Type* Ty) {
 221     TypeSymbolTable::const_iterator TI = ST.begin();
 222     TypeSymbolTable::const_iterator TE = ST.end();
 223     for (;TI != TE; ++TI)
 224       if (TI->second == Ty)
 225         return &(TI->first);
 226     return 0;
 227   }
 228
 229   void CppWriter::error(const std::string& msg) {
 230     std::cerr << progname << ": " << msg << "\n";
 231     exit(2);
 232   }
 233
 234   // printCFP - Print a floating point constant .. very carefully :)
 235   // This makes sure that conversion to/from floating yields the same binary
 236   // result so that we don't lose precision.
 237   void CppWriter::printCFP(const ConstantFP *CFP) {
 238     APFloat APF = APFloat(CFP->getValueAPF());  // copy
 239     if (CFP->getType() == Type::FloatTy)
 240       APF.convert(APFloat::IEEEdouble, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 241     Out << "ConstantFP::get(";
 242     if (CFP->getType() == Type::DoubleTy)
 243       Out << "Type::DoubleTy, ";
 244     else
 245       Out << "Type::FloatTy, ";
 246     Out << "APFloat(";
 247 #if HAVE_PRINTF_A
 248     char Buffer[100];
 249     sprintf(Buffer, "%A", APF.convertToDouble());
 250     if ((!strncmp(Buffer, "0x", 2) ||
 251          !strncmp(Buffer, "-0x", 3) ||
 252          !strncmp(Buffer, "+0x", 3)) &&
 253         APF.bitwiseIsEqual(APFloat(atof(Buffer)))) {
 254       if (CFP->getType() == Type::DoubleTy)
 255         Out << "BitsToDouble(" << Buffer << ")";
 256       else
 257         Out << "BitsToFloat((float)" << Buffer << ")";
 258       Out << ")";
 259     } else {
 260 #endif
 261       std::string StrVal = ftostr(CFP->getValueAPF());
 262
 263       while (StrVal[0] == ' ')
 264         StrVal.erase(StrVal.begin());
 265
 266       // Check to make sure that the stringized number is not some string like
 267       // "Inf" or NaN.  Check that the string matches the "[-+]?[0-9]" regex.
 268       if (((StrVal[0] >= '0' && StrVal[0] <= '9') ||
 269            ((StrVal[0] == '-' || StrVal[0] == '+') &&
 270             (StrVal[1] >= '0' && StrVal[1] <= '9'))) &&
 271           (CFP->isExactlyValue(atof(StrVal.c_str())))) {
 272         if (CFP->getType() == Type::DoubleTy)
 273           Out <<  StrVal;
 274         else
 275           Out << StrVal << "f";
 276       } else if (CFP->getType() == Type::DoubleTy)
 277         Out << "BitsToDouble(0x" << std::hex
 278             << CFP->getValueAPF().convertToAPInt().getZExtValue()
 279             << std::dec << "ULL) /* " << StrVal << " */";
 280       else
 281         Out << "BitsToFloat(0x" << std::hex
 282             << (uint32_t)CFP->getValueAPF().convertToAPInt().getZExtValue()
 283             << std::dec << "U) /* " << StrVal << " */";
 284       Out << ")";
 285 #if HAVE_PRINTF_A
 286     }
 287 #endif
 288     Out << ")";
 289   }
 290
 291   void CppWriter::printCallingConv(unsigned cc){
 292     // Print the calling convention.
 293     switch (cc) {
 294     case CallingConv::C:     Out << "CallingConv::C"; break;
 295     case CallingConv::Fast:  Out << "CallingConv::Fast"; break;
 296     case CallingConv::Cold:  Out << "CallingConv::Cold"; break;
 297     case CallingConv::FirstTargetCC: Out << "CallingConv::FirstTargetCC"; break;
 298     default:                 Out << cc; break;
 299     }
 300   }
 301
 302   void CppWriter::printLinkageType(GlobalValue::LinkageTypes LT) {
 303     switch (LT) {
 304     case GlobalValue::InternalLinkage:
 305       Out << "GlobalValue::InternalLinkage"; break;
 306     case GlobalValue::LinkOnceLinkage:
 307       Out << "GlobalValue::LinkOnceLinkage "; break;
 308     case GlobalValue::WeakLinkage:
 309       Out << "GlobalValue::WeakLinkage"; break;
 310     case GlobalValue::AppendingLinkage:
 311       Out << "GlobalValue::AppendingLinkage"; break;
 312     case GlobalValue::ExternalLinkage:
 313       Out << "GlobalValue::ExternalLinkage"; break;
 314     case GlobalValue::DLLImportLinkage:
 315       Out << "GlobalValue::DLLImportLinkage"; break;
 316     case GlobalValue::DLLExportLinkage:
 317       Out << "GlobalValue::DLLExportLinkage"; break;
 318     case GlobalValue::ExternalWeakLinkage:
 319       Out << "GlobalValue::ExternalWeakLinkage"; break;
 320     case GlobalValue::GhostLinkage:
 321       Out << "GlobalValue::GhostLinkage"; break;
 322     }
 323   }
 324
 325   void CppWriter::printVisibilityType(GlobalValue::VisibilityTypes VisType) {
 326     switch (VisType) {
 327     default: assert(0 && "Unknown GVar visibility");
 328     case GlobalValue::DefaultVisibility:
 329       Out << "GlobalValue::DefaultVisibility";
 330       break;
 331     case GlobalValue::HiddenVisibility:
 332       Out << "GlobalValue::HiddenVisibility";
 333       break;
 334     case GlobalValue::ProtectedVisibility:
 335       Out << "GlobalValue::ProtectedVisibility";
 336       break;
 337     }
 338   }
 339
 340   // printEscapedString - Print each character of the specified string, escaping
 341   // it if it is not printable or if it is an escape char.
 342   void CppWriter::printEscapedString(const std::string &Str) {
 343     for (unsigned i = 0, e = Str.size(); i != e; ++i) {
 344       unsigned char C = Str[i];
 345       if (isprint(C) && C != '"' && C != '\\') {
 346         Out << C;
 347       } else {
 348         Out << "\\x"
 349             << (char) ((C/16  < 10) ? ( C/16 +'0') : ( C/16 -10+'A'))
 350             << (char)(((C&15) < 10) ? ((C&15)+'0') : ((C&15)-10+'A'));
 351       }
 352     }
 353   }
 354
 355   std::string CppWriter::getCppName(const Type* Ty) {
 356     // First, handle the primitive types .. easy
 357     if (Ty->isPrimitiveType() || Ty->isInteger()) {
 358       switch (Ty->getTypeID()) {
 359       case Type::VoidTyID:   return "Type::VoidTy";
 360       case Type::IntegerTyID: {
 361         unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
 362         return "IntegerType::get(" + utostr(BitWidth) + ")";
 363       }
 364       case Type::FloatTyID:  return "Type::FloatTy";
 365       case Type::DoubleTyID: return "Type::DoubleTy";
 366       case Type::LabelTyID:  return "Type::LabelTy";
 367       default:
 368         error("Invalid primitive type");
 369         break;
 370       }
 371       return "Type::VoidTy"; // shouldn't be returned, but make it sensible
 372     }
 373
 374     // Now, see if we've seen the type before and return that
 375     TypeMap::iterator I = TypeNames.find(Ty);
 376     if (I != TypeNames.end())
 377       return I->second;
 378
 379     // Okay, let's build a new name for this type. Start with a prefix
 380     const char* prefix = 0;
 381     switch (Ty->getTypeID()) {
 382     case Type::FunctionTyID:    prefix = "FuncTy_"; break;
 383     case Type::StructTyID:      prefix = "StructTy_"; break;
 384     case Type::ArrayTyID:       prefix = "ArrayTy_"; break;
 385     case Type::PointerTyID:     prefix = "PointerTy_"; break;
 386     case Type::OpaqueTyID:      prefix = "OpaqueTy_"; break;
 387     case Type::VectorTyID:      prefix = "VectorTy_"; break;
 388     default:                    prefix = "OtherTy_"; break; // prevent breakage
 389     }
 390
 391     // See if the type has a name in the symboltable and build accordingly
 392     const std::string* tName = findTypeName(TheModule->getTypeSymbolTable(), Ty);
 393     std::string name;
 394     if (tName)
 395       name = std::string(prefix) + *tName;
 396     else
 397       name = std::string(prefix) + utostr(uniqueNum++);
 398     sanitize(name);
 399
 400     // Save the name
 401     return TypeNames[Ty] = name;
 402   }
 403
 404   void CppWriter::printCppName(const Type* Ty) {
 405     printEscapedString(getCppName(Ty));
 406   }
 407
 408   std::string CppWriter::getCppName(const Value* val) {
 409     std::string name;
 410     ValueMap::iterator I = ValueNames.find(val);
 411     if (I != ValueNames.end() && I->first == val)
 412       return  I->second;
 413
 414     if (const GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(val)) {
 415       name = std::string("gvar_") +
 416         getTypePrefix(GV->getType()->getElementType());
 417     } else if (isa<Function>(val)) {
 418       name = std::string("func_");
 419     } else if (const Constant* C = dyn_cast<Constant>(val)) {
 420       name = std::string("const_") + getTypePrefix(C->getType());
 421     } else if (const Argument* Arg = dyn_cast<Argument>(val)) {
 422       if (is_inline) {
 423         unsigned argNum = std::distance(Arg->getParent()->arg_begin(),
 424                                         Function::const_arg_iterator(Arg)) + 1;
 425         name = std::string("arg_") + utostr(argNum);
 426         NameSet::iterator NI = UsedNames.find(name);
 427         if (NI != UsedNames.end())
 428           name += std::string("_") + utostr(uniqueNum++);
 429         UsedNames.insert(name);
 430         return ValueNames[val] = name;
 431       } else {
 432         name = getTypePrefix(val->getType());
 433       }
 434     } else {
 435       name = getTypePrefix(val->getType());
 436     }
 437     name += (val->hasName() ? val->getName() : utostr(uniqueNum++));
 438     sanitize(name);
 439     NameSet::iterator NI = UsedNames.find(name);
 440     if (NI != UsedNames.end())
 441       name += std::string("_") + utostr(uniqueNum++);
 442     UsedNames.insert(name);
 443     return ValueNames[val] = name;
 444   }
 445
 446   void CppWriter::printCppName(const Value* val) {
 447     printEscapedString(getCppName(val));
 448   }
 449
 450   void CppWriter::printParamAttrs(const PAListPtr &PAL,
 451                                   const std::string &name) {
 452     Out << "PAListPtr " << name << "_PAL = 0;";
 453     nl(Out);
 454     if (!PAL.isEmpty()) {
 455       Out << '{'; in(); nl(Out);
 456       Out << "SmallVector<ParamAttrsWithIndex, 4> Attrs;"; nl(Out);
 457       Out << "ParamAttrsWithIndex PAWI;"; nl(Out);
 458       for (unsigned i = 0; i < PAL.getNumSlots(); ++i) {
 459         uint16_t index = PAL.getSlot(i).Index;
 460         ParameterAttributes attrs = PAL.getSlot(i).Attrs;
 461         Out << "PAWI.index = " << index << "; PAWI.attrs = 0 ";
 462         if (attrs & ParamAttr::SExt)
 463           Out << " | ParamAttr::SExt";
 464         if (attrs & ParamAttr::ZExt)
 465           Out << " | ParamAttr::ZExt";
 466         if (attrs & ParamAttr::StructRet)
 467           Out << " | ParamAttr::StructRet";
 468         if (attrs & ParamAttr::InReg)
 469           Out << " | ParamAttr::InReg";
 470         if (attrs & ParamAttr::NoReturn)
 471           Out << " | ParamAttr::NoReturn";
 472         if (attrs & ParamAttr::NoUnwind)
 473           Out << " | ParamAttr::NoUnwind";
 474         if (attrs & ParamAttr::ByVal)
 475           Out << " | ParamAttr::ByVal";
 476         if (attrs & ParamAttr::NoAlias)
 477           Out << " | ParamAttr::NoAlias";
 478         if (attrs & ParamAttr::Nest)
 479           Out << " | ParamAttr::Nest";
 480         if (attrs & ParamAttr::ReadNone)
 481           Out << " | ParamAttr::ReadNone";
 482         if (attrs & ParamAttr::ReadOnly)
 483           Out << " | ParamAttr::ReadOnly";
 484         Out << ";";
 485         nl(Out);
 486         Out << "Attrs.push_back(PAWI);";
 487         nl(Out);
 488       }
 489       Out << name << "_PAL = PAListPtr::get(Attrs.begin(), Attrs.end());";
 490       nl(Out);
 491       out(); nl(Out);
 492       Out << '}'; nl(Out);
 493     }
 494   }
 495
 496   bool CppWriter::printTypeInternal(const Type* Ty) {
 497     // We don't print definitions for primitive types
 498     if (Ty->isPrimitiveType() || Ty->isInteger())
 499       return false;
 500
 501     // If we already defined this type, we don't need to define it again.
 502     if (DefinedTypes.find(Ty) != DefinedTypes.end())
 503       return false;
 504
 505     // Everything below needs the name for the type so get it now.
 506     std::string typeName(getCppName(Ty));
 507
 508     // Search the type stack for recursion. If we find it, then generate this
 509     // as an OpaqueType, but make sure not to do this multiple times because
 510     // the type could appear in multiple places on the stack. Once the opaque
 511     // definition is issued, it must not be re-issued. Consequently we have to
 512     // check the UnresolvedTypes list as well.
 513     TypeList::const_iterator TI = std::find(TypeStack.begin(), TypeStack.end(),
 514                                             Ty);
 515     if (TI != TypeStack.end()) {
 516       TypeMap::const_iterator I = UnresolvedTypes.find(Ty);
 517       if (I == UnresolvedTypes.end()) {
 518         Out << "PATypeHolder " << typeName << "_fwd = OpaqueType::get();";
 519         nl(Out);
 520         UnresolvedTypes[Ty] = typeName;
 521       }
 522       return true;
 523     }
 524
 525     // We're going to print a derived type which, by definition, contains other
 526     // types. So, push this one we're printing onto the type stack to assist with
 527     // recursive definitions.
 528     TypeStack.push_back(Ty);
 529
 530     // Print the type definition
 531     switch (Ty->getTypeID()) {
 532     case Type::FunctionTyID:  {
 533       const FunctionType* FT = cast<FunctionType>(Ty);
 534       Out << "std::vector<const Type*>" << typeName << "_args;";
 535       nl(Out);
 536       FunctionType::param_iterator PI = FT->param_begin();
 537       FunctionType::param_iterator PE = FT->param_end();
 538       for (; PI != PE; ++PI) {
 539         const Type* argTy = static_cast<const Type*>(*PI);
 540         bool isForward = printTypeInternal(argTy);
 541         std::string argName(getCppName(argTy));
 542         Out << typeName << "_args.push_back(" << argName;
 543         if (isForward)
 544           Out << "_fwd";
 545         Out << ");";
 546         nl(Out);
 547       }
 548       bool isForward = printTypeInternal(FT->getReturnType());
 549       std::string retTypeName(getCppName(FT->getReturnType()));
 550       Out << "FunctionType* " << typeName << " = FunctionType::get(";
 551       in(); nl(Out) << "/*Result=*/" << retTypeName;
 552       if (isForward)
 553         Out << "_fwd";
 554       Out << ",";
 555       nl(Out) << "/*Params=*/" << typeName << "_args,";
 556       nl(Out) << "/*isVarArg=*/" << (FT->isVarArg() ? "true" : "false") << ");";
 557       out();
 558       nl(Out);
 559       break;
 560     }
 561     case Type::StructTyID: {
 562       const StructType* ST = cast<StructType>(Ty);
 563       Out << "std::vector<const Type*>" << typeName << "_fields;";
 564       nl(Out);
 565       StructType::element_iterator EI = ST->element_begin();
 566       StructType::element_iterator EE = ST->element_end();
 567       for (; EI != EE; ++EI) {
 568         const Type* fieldTy = static_cast<const Type*>(*EI);
 569         bool isForward = printTypeInternal(fieldTy);
 570         std::string fieldName(getCppName(fieldTy));
 571         Out << typeName << "_fields.push_back(" << fieldName;
 572         if (isForward)
 573           Out << "_fwd";
 574         Out << ");";
 575         nl(Out);
 576       }
 577       Out << "StructType* " << typeName << " = StructType::get("
 578           << typeName << "_fields, /*isPacked=*/"
 579           << (ST->isPacked() ? "true" : "false") << ");";
 580       nl(Out);
 581       break;
 582     }
 583     case Type::ArrayTyID: {
 584       const ArrayType* AT = cast<ArrayType>(Ty);
 585       const Type* ET = AT->getElementType();
 586       bool isForward = printTypeInternal(ET);
 587       std::string elemName(getCppName(ET));
 588       Out << "ArrayType* " << typeName << " = ArrayType::get("
 589           << elemName << (isForward ? "_fwd" : "")
 590           << ", " << utostr(AT->getNumElements()) << ");";
 591       nl(Out);
 592       break;
 593     }
 594     case Type::PointerTyID: {
 595       const PointerType* PT = cast<PointerType>(Ty);
 596       const Type* ET = PT->getElementType();
 597       bool isForward = printTypeInternal(ET);
 598       std::string elemName(getCppName(ET));
 599       Out << "PointerType* " << typeName << " = PointerType::get("
 600           << elemName << (isForward ? "_fwd" : "")
 601           << ", " << utostr(PT->getAddressSpace()) << ");";
 602       nl(Out);
 603       break;
 604     }
 605     case Type::VectorTyID: {
 606       const VectorType* PT = cast<VectorType>(Ty);
 607       const Type* ET = PT->getElementType();
 608       bool isForward = printTypeInternal(ET);
 609       std::string elemName(getCppName(ET));
 610       Out << "VectorType* " << typeName << " = VectorType::get("
 611           << elemName << (isForward ? "_fwd" : "")
 612           << ", " << utostr(PT->getNumElements()) << ");";
 613       nl(Out);
 614       break;
 615     }
 616     case Type::OpaqueTyID: {
 617       Out << "OpaqueType* " << typeName << " = OpaqueType::get();";
 618       nl(Out);
 619       break;
 620     }
 621     default:
 622       error("Invalid TypeID");
 623     }
 624
 625     // If the type had a name, make sure we recreate it.
 626     const std::string* progTypeName =
 627       findTypeName(TheModule->getTypeSymbolTable(),Ty);
 628     if (progTypeName) {
 629       Out << "mod->addTypeName(\"" << *progTypeName << "\", "
 630           << typeName << ");";
 631       nl(Out);
 632     }
 633
 634     // Pop us off the type stack
 635     TypeStack.pop_back();
 636
 637     // Indicate that this type is now defined.
 638     DefinedTypes.insert(Ty);
 639
 640     // Early resolve as many unresolved types as possible. Search the unresolved
 641     // types map for the type we just printed. Now that its definition is complete
 642     // we can resolve any previous references to it. This prevents a cascade of
 643     // unresolved types.
 644     TypeMap::iterator I = UnresolvedTypes.find(Ty);
 645     if (I != UnresolvedTypes.end()) {
 646       Out << "cast<OpaqueType>(" << I->second
 647           << "_fwd.get())->refineAbstractTypeTo(" << I->second << ");";
 648       nl(Out);
 649       Out << I->second << " = cast<";
 650       switch (Ty->getTypeID()) {
 651       case Type::FunctionTyID: Out << "FunctionType"; break;
 652       case Type::ArrayTyID:    Out << "ArrayType"; break;
 653       case Type::StructTyID:   Out << "StructType"; break;
 654       case Type::VectorTyID:   Out << "VectorType"; break;
 655       case Type::PointerTyID:  Out << "PointerType"; break;
 656       case Type::OpaqueTyID:   Out << "OpaqueType"; break;
 657       default:                 Out << "NoSuchDerivedType"; break;
 658       }
 659       Out << ">(" << I->second << "_fwd.get());";
 660       nl(Out); nl(Out);
 661       UnresolvedTypes.erase(I);
 662     }
 663
 664     // Finally, separate the type definition from other with a newline.
 665     nl(Out);
 666
 667     // We weren't a recursive type
 668     return false;
 669   }
 670
 671   // Prints a type definition. Returns true if it could not resolve all the
 672   // types in the definition but had to use a forward reference.
 673   void CppWriter::printType(const Type* Ty) {
 674     assert(TypeStack.empty());
 675     TypeStack.clear();
 676     printTypeInternal(Ty);
 677     assert(TypeStack.empty());
 678   }
 679
 680   void CppWriter::printTypes(const Module* M) {
 681     // Walk the symbol table and print out all its types
 682     const TypeSymbolTable& symtab = M->getTypeSymbolTable();
 683     for (TypeSymbolTable::const_iterator TI = symtab.begin(), TE = symtab.end();
 684          TI != TE; ++TI) {
 685
 686       // For primitive types and types already defined, just add a name
 687       TypeMap::const_iterator TNI = TypeNames.find(TI->second);
 688       if (TI->second->isInteger() || TI->second->isPrimitiveType() ||
 689           TNI != TypeNames.end()) {
 690         Out << "mod->addTypeName(\"";
 691         printEscapedString(TI->first);
 692         Out << "\", " << getCppName(TI->second) << ");";
 693         nl(Out);
 694         // For everything else, define the type
 695       } else {
 696         printType(TI->second);
 697       }
 698     }
 699
 700     // Add all of the global variables to the value table...
 701     for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
 702            E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
 703       if (I->hasInitializer())
 704         printType(I->getInitializer()->getType());
 705       printType(I->getType());
 706     }
 707
 708     // Add all the functions to the table
 709     for (Module::const_iterator FI = TheModule->begin(), FE = TheModule->end();
 710          FI != FE; ++FI) {
 711       printType(FI->getReturnType());
 712       printType(FI->getFunctionType());
 713       // Add all the function arguments
 714       for (Function::const_arg_iterator AI = FI->arg_begin(),
 715              AE = FI->arg_end(); AI != AE; ++AI) {
 716         printType(AI->getType());
 717       }
 718
 719       // Add all of the basic blocks and instructions
 720       for (Function::const_iterator BB = FI->begin(),
 721              E = FI->end(); BB != E; ++BB) {
 722         printType(BB->getType());
 723         for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I!=E;
 724              ++I) {
 725           printType(I->getType());
 726           for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i)
 727             printType(I->getOperand(i)->getType());
 728         }
 729       }
 730     }
 731   }
 732
 733
 734   // printConstant - Print out a constant pool entry...
 735   void CppWriter::printConstant(const Constant *CV) {
 736     // First, if the constant is actually a GlobalValue (variable or function)
 737     // or its already in the constant list then we've printed it already and we
 738     // can just return.
 739     if (isa<GlobalValue>(CV) || ValueNames.find(CV) != ValueNames.end())
 740       return;
 741
 742     std::string constName(getCppName(CV));
 743     std::string typeName(getCppName(CV->getType()));
 744     if (CV->isNullValue()) {
 745       Out << "Constant* " << constName << " = Constant::getNullValue("
 746           << typeName << ");";
 747       nl(Out);
 748       return;
 749     }
 750     if (isa<GlobalValue>(CV)) {
 751       // Skip variables and functions, we emit them elsewhere
 752       return;
 753     }
 754     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CV)) {
 755       Out << "ConstantInt* " << constName << " = ConstantInt::get(APInt("
 756           << cast<IntegerType>(CI->getType())->getBitWidth() << ", "
 757           << " \"" << CI->getValue().toStringSigned(10)  << "\", 10));";
 758     } else if (isa<ConstantAggregateZero>(CV)) {
 759       Out << "ConstantAggregateZero* " << constName
 760           << " = ConstantAggregateZero::get(" << typeName << ");";
 761     } else if (isa<ConstantPointerNull>(CV)) {
 762       Out << "ConstantPointerNull* " << constName
 763           << " = ConstanPointerNull::get(" << typeName << ");";
 764     } else if (const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(CV)) {
 765       Out << "ConstantFP* " << constName << " = ";
 766       printCFP(CFP);
 767       Out << ";";
 768     } else if (const ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(CV)) {
 769       if (CA->isString() && CA->getType()->getElementType() == Type::Int8Ty) {
 770         Out << "Constant* " << constName << " = ConstantArray::get(\"";
 771         std::string tmp = CA->getAsString();
 772         bool nullTerminate = false;
 773         if (tmp[tmp.length()-1] == 0) {
 774           tmp.erase(tmp.length()-1);
 775           nullTerminate = true;
 776         }
 777         printEscapedString(tmp);
 778         // Determine if we want null termination or not.
 779         if (nullTerminate)
 780           Out << "\", true"; // Indicate that the null terminator should be
 781                              // added.
 782         else
 783           Out << "\", false";// No null terminator
 784         Out << ");";
 785       } else {
 786         Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 787         nl(Out);
 788         unsigned N = CA->getNumOperands();
 789         for (unsigned i = 0; i < N; ++i) {
 790           printConstant(CA->getOperand(i)); // recurse to print operands
 791           Out << constName << "_elems.push_back("
 792               << getCppName(CA->getOperand(i)) << ");";
 793           nl(Out);
 794         }
 795         Out << "Constant* " << constName << " = ConstantArray::get("
 796             << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 797       }
 798     } else if (const ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(CV)) {
 799       Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_fields;";
 800       nl(Out);
 801       unsigned N = CS->getNumOperands();
 802       for (unsigned i = 0; i < N; i++) {
 803         printConstant(CS->getOperand(i));
 804         Out << constName << "_fields.push_back("
 805             << getCppName(CS->getOperand(i)) << ");";
 806         nl(Out);
 807       }
 808       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantStruct::get("
 809           << typeName << ", " << constName << "_fields);";
 810     } else if (const ConstantVector *CP = dyn_cast<ConstantVector>(CV)) {
 811       Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 812       nl(Out);
 813       unsigned N = CP->getNumOperands();
 814       for (unsigned i = 0; i < N; ++i) {
 815         printConstant(CP->getOperand(i));
 816         Out << constName << "_elems.push_back("
 817             << getCppName(CP->getOperand(i)) << ");";
 818         nl(Out);
 819       }
 820       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantVector::get("
 821           << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 822     } else if (isa<UndefValue>(CV)) {
 823       Out << "UndefValue* " << constName << " = UndefValue::get("
 824           << typeName << ");";
 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[0], "
 840             << constName << "_indices.size()"
 841             << " );";
 842       } else if (CE->isCast()) {
 843         printConstant(CE->getOperand(0));
 844         Out << "Constant* " << constName << " = ConstantExpr::getCast(";
 845         switch (CE->getOpcode()) {
 846         default: assert(0 && "Invalid cast opcode");
 847         case Instruction::Trunc: Out << "Instruction::Trunc"; break;
 848         case Instruction::ZExt:  Out << "Instruction::ZExt"; break;
 849         case Instruction::SExt:  Out << "Instruction::SExt"; break;
 850         case Instruction::FPTrunc:  Out << "Instruction::FPTrunc"; break;
 851         case Instruction::FPExt:  Out << "Instruction::FPExt"; break;
 852         case Instruction::FPToUI:  Out << "Instruction::FPToUI"; break;
 853         case Instruction::FPToSI:  Out << "Instruction::FPToSI"; break;
 854         case Instruction::UIToFP:  Out << "Instruction::UIToFP"; break;
 855         case Instruction::SIToFP:  Out << "Instruction::SIToFP"; break;
 856         case Instruction::PtrToInt:  Out << "Instruction::PtrToInt"; break;
 857         case Instruction::IntToPtr:  Out << "Instruction::IntToPtr"; break;
 858         case Instruction::BitCast:  Out << "Instruction::BitCast"; break;
 859         }
 860         Out << ", " << getCppName(CE->getOperand(0)) << ", "
 861             << getCppName(CE->getType()) << ");";
 862       } else {
 863         unsigned N = CE->getNumOperands();
 864         for (unsigned i = 0; i < N; ++i ) {
 865           printConstant(CE->getOperand(i));
 866         }
 867         Out << "Constant* " << constName << " = ConstantExpr::";
 868         switch (CE->getOpcode()) {
 869         case Instruction::Add:    Out << "getAdd(";  break;
 870         case Instruction::Sub:    Out << "getSub("; break;
 871         case Instruction::Mul:    Out << "getMul("; break;
 872         case Instruction::UDiv:   Out << "getUDiv("; break;
 873         case Instruction::SDiv:   Out << "getSDiv("; break;
 874         case Instruction::FDiv:   Out << "getFDiv("; break;
 875         case Instruction::URem:   Out << "getURem("; break;
 876         case Instruction::SRem:   Out << "getSRem("; break;
 877         case Instruction::FRem:   Out << "getFRem("; break;
 878         case Instruction::And:    Out << "getAnd("; break;
 879         case Instruction::Or:     Out << "getOr("; break;
 880         case Instruction::Xor:    Out << "getXor("; break;
 881         case Instruction::ICmp:
 882           Out << "getICmp(ICmpInst::ICMP_";
 883           switch (CE->getPredicate()) {
 884           case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << "EQ"; break;
 885           case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << "NE"; break;
 886           case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << "SLT"; break;
 887           case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << "ULT"; break;
 888           case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << "SGT"; break;
 889           case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << "UGT"; break;
 890           case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << "SLE"; break;
 891           case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << "ULE"; break;
 892           case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << "SGE"; break;
 893           case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << "UGE"; break;
 894           default: error("Invalid ICmp Predicate");
 895           }
 896           break;
 897         case Instruction::FCmp:
 898           Out << "getFCmp(FCmpInst::FCMP_";
 899           switch (CE->getPredicate()) {
 900           case FCmpInst::FCMP_FALSE: Out << "FALSE"; break;
 901           case FCmpInst::FCMP_ORD:   Out << "ORD"; break;
 902           case FCmpInst::FCMP_UNO:   Out << "UNO"; break;
 903           case FCmpInst::FCMP_OEQ:   Out << "OEQ"; break;
 904           case FCmpInst::FCMP_UEQ:   Out << "UEQ"; break;
 905           case FCmpInst::FCMP_ONE:   Out << "ONE"; break;
 906           case FCmpInst::FCMP_UNE:   Out << "UNE"; break;
 907           case FCmpInst::FCMP_OLT:   Out << "OLT"; break;
 908           case FCmpInst::FCMP_ULT:   Out << "ULT"; break;
 909           case FCmpInst::FCMP_OGT:   Out << "OGT"; break;
 910           case FCmpInst::FCMP_UGT:   Out << "UGT"; break;
 911           case FCmpInst::FCMP_OLE:   Out << "OLE"; break;
 912           case FCmpInst::FCMP_ULE:   Out << "ULE"; break;
 913           case FCmpInst::FCMP_OGE:   Out << "OGE"; break;
 914           case FCmpInst::FCMP_UGE:   Out << "UGE"; break;
 915           case FCmpInst::FCMP_TRUE:  Out << "TRUE"; break;
 916           default: error("Invalid FCmp Predicate");
 917           }
 918           break;
 919         case Instruction::Shl:     Out << "getShl("; break;
 920         case Instruction::LShr:    Out << "getLShr("; break;
 921         case Instruction::AShr:    Out << "getAShr("; break;
 922         case Instruction::Select:  Out << "getSelect("; break;
 923         case Instruction::ExtractElement: Out << "getExtractElement("; break;
 924         case Instruction::InsertElement:  Out << "getInsertElement("; break;
 925         case Instruction::ShuffleVector:  Out << "getShuffleVector("; break;
 926         default:
 927           error("Invalid constant expression");
 928           break;
 929         }
 930         Out << getCppName(CE->getOperand(0));
 931         for (unsigned i = 1; i < CE->getNumOperands(); ++i)
 932           Out << ", " << getCppName(CE->getOperand(i));
 933         Out << ");";
 934       }
 935     } else {
 936       error("Bad Constant");
 937       Out << "Constant* " << constName << " = 0; ";
 938     }
 939     nl(Out);
 940   }
 941
 942   void CppWriter::printConstants(const Module* M) {
 943     // Traverse all the global variables looking for constant initializers
 944     for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
 945            E = TheModule->global_end(); I != E; ++I)
 946       if (I->hasInitializer())
 947         printConstant(I->getInitializer());
 948
 949     // Traverse the LLVM functions looking for constants
 950     for (Module::const_iterator FI = TheModule->begin(), FE = TheModule->end();
 951          FI != FE; ++FI) {
 952       // Add all of the basic blocks and instructions
 953       for (Function::const_iterator BB = FI->begin(),
 954              E = FI->end(); BB != E; ++BB) {
 955         for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I!=E;
 956              ++I) {
 957           for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i) {
 958             if (Constant* C = dyn_cast<Constant>(I->getOperand(i))) {
 959               printConstant(C);
 960             }
 961           }
 962         }
 963       }
 964     }
 965   }
 966
 967   void CppWriter::printVariableUses(const GlobalVariable *GV) {
 968     nl(Out) << "// Type Definitions";
 969     nl(Out);
 970     printType(GV->getType());
 971     if (GV->hasInitializer()) {
 972       Constant* Init = GV->getInitializer();
 973       printType(Init->getType());
 974       if (Function* F = dyn_cast<Function>(Init)) {
 975         nl(Out)<< "/ Function Declarations"; nl(Out);
 976         printFunctionHead(F);
 977       } else if (GlobalVariable* gv = dyn_cast<GlobalVariable>(Init)) {
 978         nl(Out) << "// Global Variable Declarations"; nl(Out);
 979         printVariableHead(gv);
 980       } else  {
 981         nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
 982         printConstant(gv);
 983       }
 984       if (GlobalVariable* gv = dyn_cast<GlobalVariable>(Init)) {
 985         nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
 986         printVariableBody(gv);
 987       }
 988     }
 989   }
 990
 991   void CppWriter::printVariableHead(const GlobalVariable *GV) {
 992     nl(Out) << "GlobalVariable* " << getCppName(GV);
 993     if (is_inline) {
 994       Out << " = mod->getGlobalVariable(";
 995       printEscapedString(GV->getName());
 996       Out << ", " << getCppName(GV->getType()->getElementType()) << ",true)";
 997       nl(Out) << "if (!" << getCppName(GV) << ") {";
 998       in(); nl(Out) << getCppName(GV);
 999     }
1000     Out << " = new GlobalVariable(";
1001     nl(Out) << "/*Type=*/";
1002     printCppName(GV->getType()->getElementType());
1003     Out << ",";
1004     nl(Out) << "/*isConstant=*/" << (GV->isConstant()?"true":"false");
1005     Out << ",";
1006     nl(Out) << "/*Linkage=*/";
1007     printLinkageType(GV->getLinkage());
1008     Out << ",";
1009     nl(Out) << "/*Initializer=*/0, ";
1010     if (GV->hasInitializer()) {
1011       Out << "// has initializer, specified below";
1012     }
1013     nl(Out) << "/*Name=*/\"";
1014     printEscapedString(GV->getName());
1015     Out << "\",";
1016     nl(Out) << "mod);";
1017     nl(Out);
1018
1019     if (GV->hasSection()) {
1020       printCppName(GV);
1021       Out << "->setSection(\"";
1022       printEscapedString(GV->getSection());
1023       Out << "\");";
1024       nl(Out);
1025     }
1026     if (GV->getAlignment()) {
1027       printCppName(GV);
1028       Out << "->setAlignment(" << utostr(GV->getAlignment()) << ");";
1029       nl(Out);
1030     }
1031     if (GV->getVisibility() != GlobalValue::DefaultVisibility) {
1032       printCppName(GV);
1033       Out << "->setVisibility(";
1034       printVisibilityType(GV->getVisibility());
1035       Out << ");";
1036       nl(Out);
1037     }
1038     if (is_inline) {
1039       out(); Out << "}"; nl(Out);
1040     }
1041   }
1042
1043   void CppWriter::printVariableBody(const GlobalVariable *GV) {
1044     if (GV->hasInitializer()) {
1045       printCppName(GV);
1046       Out << "->setInitializer(";
1047       Out << getCppName(GV->getInitializer()) << ");";
1048       nl(Out);
1049     }
1050   }
1051
1052   std::string CppWriter::getOpName(Value* V) {
1053     if (!isa<Instruction>(V) || DefinedValues.find(V) != DefinedValues.end())
1054       return getCppName(V);
1055
1056     // See if its alread in the map of forward references, if so just return the
1057     // name we already set up for it
1058     ForwardRefMap::const_iterator I = ForwardRefs.find(V);
1059     if (I != ForwardRefs.end())
1060       return I->second;
1061
1062     // This is a new forward reference. Generate a unique name for it
1063     std::string result(std::string("fwdref_") + utostr(uniqueNum++));
1064
1065     // Yes, this is a hack. An Argument is the smallest instantiable value that
1066     // we can make as a placeholder for the real value. We'll replace these
1067     // Argument instances later.
1068     Out << "Argument* " << result << " = new Argument("
1069         << getCppName(V->getType()) << ");";
1070     nl(Out);
1071     ForwardRefs[V] = result;
1072     return result;
1073   }
1074
1075   // printInstruction - This member is called for each Instruction in a function.
1076   void CppWriter::printInstruction(const Instruction *I,
1077                                    const std::string& bbname) {
1078     std::string iName(getCppName(I));
1079
1080     // Before we emit this instruction, we need to take care of generating any
1081     // forward references. So, we get the names of all the operands in advance
1082     std::string* opNames = new std::string[I->getNumOperands()];
1083     for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); i++) {
1084       opNames[i] = getOpName(I->getOperand(i));
1085     }
1086
1087     switch (I->getOpcode()) {
1088     case Instruction::Ret: {
1089       const ReturnInst* ret =  cast<ReturnInst>(I);
1090       Out << "ReturnInst::Create("
1091           << (ret->getReturnValue() ? opNames[0] + ", " : "") << bbname << ");";
1092       break;
1093     }
1094     case Instruction::Br: {
1095       const BranchInst* br = cast<BranchInst>(I);
1096       Out << "BranchInst::Create(" ;
1097       if (br->getNumOperands() == 3 ) {
1098         Out << opNames[0] << ", "
1099             << opNames[1] << ", "
1100             << opNames[2] << ", ";
1101
1102       } else if (br->getNumOperands() == 1) {
1103         Out << opNames[0] << ", ";
1104       } else {
1105         error("Branch with 2 operands?");
1106       }
1107       Out << bbname << ");";
1108       break;
1109     }
1110     case Instruction::Switch: {
1111       const SwitchInst* sw = cast<SwitchInst>(I);
1112       Out << "SwitchInst* " << iName << " = SwitchInst::Create("
1113           << opNames[0] << ", "
1114           << opNames[1] << ", "
1115           << sw->getNumCases() << ", " << bbname << ");";
1116       nl(Out);
1117       for (unsigned i = 2; i < sw->getNumOperands(); i += 2 ) {
1118         Out << iName << "->addCase("
1119             << opNames[i] << ", "
1120             << opNames[i+1] << ");";
1121         nl(Out);
1122       }
1123       break;
1124     }
1125     case Instruction::Invoke: {
1126       const InvokeInst* inv = cast<InvokeInst>(I);
1127       Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_params;";
1128       nl(Out);
1129       for (unsigned i = 3; i < inv->getNumOperands(); ++i) {
1130         Out << iName << "_params.push_back("
1131             << opNames[i] << ");";
1132         nl(Out);
1133       }
1134       Out << "InvokeInst *" << iName << " = InvokeInst::Create("
1135           << opNames[0] << ", "
1136           << opNames[1] << ", "
1137           << opNames[2] << ", "
1138           << iName << "_params.begin(), " << iName << "_params.end(), \"";
1139       printEscapedString(inv->getName());
1140       Out << "\", " << bbname << ");";
1141       nl(Out) << iName << "->setCallingConv(";
1142       printCallingConv(inv->getCallingConv());
1143       Out << ");";
1144       printParamAttrs(inv->getParamAttrs(), iName);
1145       Out << iName << "->setParamAttrs(" << iName << "_PAL);";
1146       nl(Out);
1147       break;
1148     }
1149     case Instruction::Unwind: {
1150       Out << "new UnwindInst("
1151           << bbname << ");";
1152       break;
1153     }
1154     case Instruction::Unreachable:{
1155       Out << "new UnreachableInst("
1156           << bbname << ");";
1157       break;
1158     }
1159     case Instruction::Add:
1160     case Instruction::Sub:
1161     case Instruction::Mul:
1162     case Instruction::UDiv:
1163     case Instruction::SDiv:
1164     case Instruction::FDiv:
1165     case Instruction::URem:
1166     case Instruction::SRem:
1167     case Instruction::FRem:
1168     case Instruction::And:
1169     case Instruction::Or:
1170     case Instruction::Xor:
1171     case Instruction::Shl:
1172     case Instruction::LShr:
1173     case Instruction::AShr:{
1174       Out << "BinaryOperator* " << iName << " = BinaryOperator::create(";
1175       switch (I->getOpcode()) {
1176       case Instruction::Add: Out << "Instruction::Add"; break;
1177       case Instruction::Sub: Out << "Instruction::Sub"; break;
1178       case Instruction::Mul: Out << "Instruction::Mul"; break;
1179       case Instruction::UDiv:Out << "Instruction::UDiv"; break;
1180       case Instruction::SDiv:Out << "Instruction::SDiv"; break;
1181       case Instruction::FDiv:Out << "Instruction::FDiv"; break;
1182       case Instruction::URem:Out << "Instruction::URem"; break;
1183       case Instruction::SRem:Out << "Instruction::SRem"; break;
1184       case Instruction::FRem:Out << "Instruction::FRem"; break;
1185       case Instruction::And: Out << "Instruction::And"; break;
1186       case Instruction::Or:  Out << "Instruction::Or";  break;
1187       case Instruction::Xor: Out << "Instruction::Xor"; break;
1188       case Instruction::Shl: Out << "Instruction::Shl"; break;
1189       case Instruction::LShr:Out << "Instruction::LShr"; break;
1190       case Instruction::AShr:Out << "Instruction::AShr"; break;
1191       default: Out << "Instruction::BadOpCode"; break;
1192       }
1193       Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1194       printEscapedString(I->getName());
1195       Out << "\", " << bbname << ");";
1196       break;
1197     }
1198     case Instruction::FCmp: {
1199       Out << "FCmpInst* " << iName << " = new FCmpInst(";
1200       switch (cast<FCmpInst>(I)->getPredicate()) {
1201       case FCmpInst::FCMP_FALSE: Out << "FCmpInst::FCMP_FALSE"; break;
1202       case FCmpInst::FCMP_OEQ  : Out << "FCmpInst::FCMP_OEQ"; break;
1203       case FCmpInst::FCMP_OGT  : Out << "FCmpInst::FCMP_OGT"; break;
1204       case FCmpInst::FCMP_OGE  : Out << "FCmpInst::FCMP_OGE"; break;
1205       case FCmpInst::FCMP_OLT  : Out << "FCmpInst::FCMP_OLT"; break;
1206       case FCmpInst::FCMP_OLE  : Out << "FCmpInst::FCMP_OLE"; break;
1207       case FCmpInst::FCMP_ONE  : Out << "FCmpInst::FCMP_ONE"; break;
1208       case FCmpInst::FCMP_ORD  : Out << "FCmpInst::FCMP_ORD"; break;
1209       case FCmpInst::FCMP_UNO  : Out << "FCmpInst::FCMP_UNO"; break;
1210       case FCmpInst::FCMP_UEQ  : Out << "FCmpInst::FCMP_UEQ"; break;
1211       case FCmpInst::FCMP_UGT  : Out << "FCmpInst::FCMP_UGT"; break;
1212       case FCmpInst::FCMP_UGE  : Out << "FCmpInst::FCMP_UGE"; break;
1213       case FCmpInst::FCMP_ULT  : Out << "FCmpInst::FCMP_ULT"; break;
1214       case FCmpInst::FCMP_ULE  : Out << "FCmpInst::FCMP_ULE"; break;
1215       case FCmpInst::FCMP_UNE  : Out << "FCmpInst::FCMP_UNE"; break;
1216       case FCmpInst::FCMP_TRUE : Out << "FCmpInst::FCMP_TRUE"; break;
1217       default: Out << "FCmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE"; break;
1218       }
1219       Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1220       printEscapedString(I->getName());
1221       Out << "\", " << bbname << ");";
1222       break;
1223     }
1224     case Instruction::ICmp: {
1225       Out << "ICmpInst* " << iName << " = new ICmpInst(";
1226       switch (cast<ICmpInst>(I)->getPredicate()) {
1227       case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << "ICmpInst::ICMP_EQ";  break;
1228       case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << "ICmpInst::ICMP_NE";  break;
1229       case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << "ICmpInst::ICMP_ULE"; break;
1230       case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << "ICmpInst::ICMP_SLE"; break;
1231       case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << "ICmpInst::ICMP_UGE"; break;
1232       case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << "ICmpInst::ICMP_SGE"; break;
1233       case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << "ICmpInst::ICMP_ULT"; break;
1234       case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << "ICmpInst::ICMP_SLT"; break;
1235       case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << "ICmpInst::ICMP_UGT"; break;
1236       case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << "ICmpInst::ICMP_SGT"; break;
1237       default: Out << "ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE"; break;
1238       }
1239       Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1240       printEscapedString(I->getName());
1241       Out << "\", " << bbname << ");";
1242       break;
1243     }
1244     case Instruction::Malloc: {
1245       const MallocInst* mallocI = cast<MallocInst>(I);
1246       Out << "MallocInst* " << iName << " = new MallocInst("
1247           << getCppName(mallocI->getAllocatedType()) << ", ";
1248       if (mallocI->isArrayAllocation())
1249         Out << opNames[0] << ", " ;
1250       Out << "\"";
1251       printEscapedString(mallocI->getName());
1252       Out << "\", " << bbname << ");";
1253       if (mallocI->getAlignment())
1254         nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1255             << mallocI->getAlignment() << ");";
1256       break;
1257     }
1258     case Instruction::Free: {
1259       Out << "FreeInst* " << iName << " = new FreeInst("
1260           << getCppName(I->getOperand(0)) << ", " << bbname << ");";
1261       break;
1262     }
1263     case Instruction::Alloca: {
1264       const AllocaInst* allocaI = cast<AllocaInst>(I);
1265       Out << "AllocaInst* " << iName << " = new AllocaInst("
1266           << getCppName(allocaI->getAllocatedType()) << ", ";
1267       if (allocaI->isArrayAllocation())
1268         Out << opNames[0] << ", ";
1269       Out << "\"";
1270       printEscapedString(allocaI->getName());
1271       Out << "\", " << bbname << ");";
1272       if (allocaI->getAlignment())
1273         nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1274             << allocaI->getAlignment() << ");";
1275       break;
1276     }
1277     case Instruction::Load:{
1278       const LoadInst* load = cast<LoadInst>(I);
1279       Out << "LoadInst* " << iName << " = new LoadInst("
1280           << opNames[0] << ", \"";
1281       printEscapedString(load->getName());
1282       Out << "\", " << (load->isVolatile() ? "true" : "false" )
1283           << ", " << bbname << ");";
1284       break;
1285     }
1286     case Instruction::Store: {
1287       const StoreInst* store = cast<StoreInst>(I);
1288       Out << "StoreInst* " << iName << " = new StoreInst("
1289           << opNames[0] << ", "
1290           << opNames[1] << ", "
1291           << (store->isVolatile() ? "true" : "false")
1292           << ", " << bbname << ");";
1293       break;
1294     }
1295     case Instruction::GetElementPtr: {
1296       const GetElementPtrInst* gep = cast<GetElementPtrInst>(I);
1297       if (gep->getNumOperands() <= 2) {
1298         Out << "GetElementPtrInst* " << iName << " = GetElementPtrInst::Create("
1299             << opNames[0];
1300         if (gep->getNumOperands() == 2)
1301           Out << ", " << opNames[1];
1302       } else {
1303         Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_indices;";
1304         nl(Out);
1305         for (unsigned i = 1; i < gep->getNumOperands(); ++i ) {
1306           Out << iName << "_indices.push_back("
1307               << opNames[i] << ");";
1308           nl(Out);
1309         }
1310         Out << "Instruction* " << iName << " = GetElementPtrInst::Create("
1311             << opNames[0] << ", " << iName << "_indices.begin(), "
1312             << iName << "_indices.end()";
1313       }
1314       Out << ", \"";
1315       printEscapedString(gep->getName());
1316       Out << "\", " << bbname << ");";
1317       break;
1318     }
1319     case Instruction::PHI: {
1320       const PHINode* phi = cast<PHINode>(I);
1321
1322       Out << "PHINode* " << iName << " = PHINode::Create("
1323           << getCppName(phi->getType()) << ", \"";
1324       printEscapedString(phi->getName());
1325       Out << "\", " << bbname << ");";
1326       nl(Out) << iName << "->reserveOperandSpace("
1327         << phi->getNumIncomingValues()
1328           << ");";
1329       nl(Out);
1330       for (unsigned i = 0; i < phi->getNumOperands(); i+=2) {
1331         Out << iName << "->addIncoming("
1332             << opNames[i] << ", " << opNames[i+1] << ");";
1333         nl(Out);
1334       }
1335       break;
1336     }
1337     case Instruction::Trunc:
1338     case Instruction::ZExt:
1339     case Instruction::SExt:
1340     case Instruction::FPTrunc:
1341     case Instruction::FPExt:
1342     case Instruction::FPToUI:
1343     case Instruction::FPToSI:
1344     case Instruction::UIToFP:
1345     case Instruction::SIToFP:
1346     case Instruction::PtrToInt:
1347     case Instruction::IntToPtr:
1348     case Instruction::BitCast: {
1349       const CastInst* cst = cast<CastInst>(I);
1350       Out << "CastInst* " << iName << " = new ";
1351       switch (I->getOpcode()) {
1352       case Instruction::Trunc:    Out << "TruncInst"; break;
1353       case Instruction::ZExt:     Out << "ZExtInst"; break;
1354       case Instruction::SExt:     Out << "SExtInst"; break;
1355       case Instruction::FPTrunc:  Out << "FPTruncInst"; break;
1356       case Instruction::FPExt:    Out << "FPExtInst"; break;
1357       case Instruction::FPToUI:   Out << "FPToUIInst"; break;
1358       case Instruction::FPToSI:   Out << "FPToSIInst"; break;
1359       case Instruction::UIToFP:   Out << "UIToFPInst"; break;
1360       case Instruction::SIToFP:   Out << "SIToFPInst"; break;
1361       case Instruction::PtrToInt: Out << "PtrToIntInst"; break;
1362       case Instruction::IntToPtr: Out << "IntToPtrInst"; break;
1363       case Instruction::BitCast:  Out << "BitCastInst"; break;
1364       default: assert(!"Unreachable"); break;
1365       }
1366       Out << "(" << opNames[0] << ", "
1367           << getCppName(cst->getType()) << ", \"";
1368       printEscapedString(cst->getName());
1369       Out << "\", " << bbname << ");";
1370       break;
1371     }
1372     case Instruction::Call:{
1373       const CallInst* call = cast<CallInst>(I);
1374       if (InlineAsm* ila = dyn_cast<InlineAsm>(call->getOperand(0))) {
1375         Out << "InlineAsm* " << getCppName(ila) << " = InlineAsm::get("
1376             << getCppName(ila->getFunctionType()) << ", \""
1377             << ila->getAsmString() << "\", \""
1378             << ila->getConstraintString() << "\","
1379             << (ila->hasSideEffects() ? "true" : "false") << ");";
1380         nl(Out);
1381       }
1382       if (call->getNumOperands() > 2) {
1383         Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_params;";
1384         nl(Out);
1385         for (unsigned i = 1; i < call->getNumOperands(); ++i) {
1386           Out << iName << "_params.push_back(" << opNames[i] << ");";
1387           nl(Out);
1388         }
1389         Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1390             << opNames[0] << ", " << iName << "_params.begin(), "
1391             << iName << "_params.end(), \"";
1392       } else if (call->getNumOperands() == 2) {
1393         Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1394             << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1395       } else {
1396         Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create(" << opNames[0]
1397             << ", \"";
1398       }
1399       printEscapedString(call->getName());
1400       Out << "\", " << bbname << ");";
1401       nl(Out) << iName << "->setCallingConv(";
1402       printCallingConv(call->getCallingConv());
1403       Out << ");";
1404       nl(Out) << iName << "->setTailCall("
1405           << (call->isTailCall() ? "true":"false");
1406       Out << ");";
1407       printParamAttrs(call->getParamAttrs(), iName);
1408       Out << iName << "->setParamAttrs(" << iName << "_PAL);";
1409       nl(Out);
1410       break;
1411     }
1412     case Instruction::Select: {
1413       const SelectInst* sel = cast<SelectInst>(I);
1414       Out << "SelectInst* " << getCppName(sel) << " = SelectInst::Create(";
1415       Out << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1416       printEscapedString(sel->getName());
1417       Out << "\", " << bbname << ");";
1418       break;
1419     }
1420     case Instruction::UserOp1:
1421       /// FALL THROUGH
1422     case Instruction::UserOp2: {
1423       /// FIXME: What should be done here?
1424       break;
1425     }
1426     case Instruction::VAArg: {
1427       const VAArgInst* va = cast<VAArgInst>(I);
1428       Out << "VAArgInst* " << getCppName(va) << " = new VAArgInst("
1429           << opNames[0] << ", " << getCppName(va->getType()) << ", \"";
1430       printEscapedString(va->getName());
1431       Out << "\", " << bbname << ");";
1432       break;
1433     }
1434     case Instruction::ExtractElement: {
1435       const ExtractElementInst* eei = cast<ExtractElementInst>(I);
1436       Out << "ExtractElementInst* " << getCppName(eei)
1437           << " = new ExtractElementInst(" << opNames[0]
1438           << ", " << opNames[1] << ", \"";
1439       printEscapedString(eei->getName());
1440       Out << "\", " << bbname << ");";
1441       break;
1442     }
1443     case Instruction::InsertElement: {
1444       const InsertElementInst* iei = cast<InsertElementInst>(I);
1445       Out << "InsertElementInst* " << getCppName(iei)
1446           << " = InsertElementInst::Create(" << opNames[0]
1447           << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1448       printEscapedString(iei->getName());
1449       Out << "\", " << bbname << ");";
1450       break;
1451     }
1452     case Instruction::ShuffleVector: {
1453       const ShuffleVectorInst* svi = cast<ShuffleVectorInst>(I);
1454       Out << "ShuffleVectorInst* " << getCppName(svi)
1455           << " = new ShuffleVectorInst(" << opNames[0]
1456           << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1457       printEscapedString(svi->getName());
1458       Out << "\", " << bbname << ");";
1459       break;
1460     }
1461   }
1462   DefinedValues.insert(I);
1463   nl(Out);
1464   delete [] opNames;
1465 }
1466
1467   // Print out the types, constants and declarations needed by one function
1468   void CppWriter::printFunctionUses(const Function* F) {
1469     nl(Out) << "// Type Definitions"; nl(Out);
1470     if (!is_inline) {
1471       // Print the function's return type
1472       printType(F->getReturnType());
1473
1474       // Print the function's function type
1475       printType(F->getFunctionType());
1476
1477       // Print the types of each of the function's arguments
1478       for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1479            AI != AE; ++AI) {
1480         printType(AI->getType());
1481       }
1482     }
1483
1484     // Print type definitions for every type referenced by an instruction and
1485     // make a note of any global values or constants that are referenced
1486     SmallPtrSet<GlobalValue*,64> gvs;
1487     SmallPtrSet<Constant*,64> consts;
1488     for (Function::const_iterator BB = F->begin(), BE = F->end();
1489          BB != BE; ++BB){
1490       for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end();
1491            I != E; ++I) {
1492         // Print the type of the instruction itself
1493         printType(I->getType());
1494
1495         // Print the type of each of the instruction's operands
1496         for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i) {
1497           Value* operand = I->getOperand(i);
1498           printType(operand->getType());
1499
1500           // If the operand references a GVal or Constant, make a note of it
1501           if (GlobalValue* GV = dyn_cast<GlobalValue>(operand)) {
1502             gvs.insert(GV);
1503             if (GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(GV))
1504               if (GVar->hasInitializer())
1505                 consts.insert(GVar->getInitializer());
1506           } else if (Constant* C = dyn_cast<Constant>(operand))
1507             consts.insert(C);
1508         }
1509       }
1510     }
1511
1512     // Print the function declarations for any functions encountered
1513     nl(Out) << "// Function Declarations"; nl(Out);
1514     for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1515          I != E; ++I) {
1516       if (Function* Fun = dyn_cast<Function>(*I)) {
1517         if (!is_inline || Fun != F)
1518           printFunctionHead(Fun);
1519       }
1520     }
1521
1522     // Print the global variable declarations for any variables encountered
1523     nl(Out) << "// Global Variable Declarations"; nl(Out);
1524     for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1525          I != E; ++I) {
1526       if (GlobalVariable* F = dyn_cast<GlobalVariable>(*I))
1527         printVariableHead(F);
1528     }
1529
1530   // Print the constants found
1531     nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
1532     for (SmallPtrSet<Constant*,64>::iterator I = consts.begin(),
1533            E = consts.end(); I != E; ++I) {
1534       printConstant(*I);
1535     }
1536
1537     // Process the global variables definitions now that all the constants have
1538     // been emitted. These definitions just couple the gvars with their constant
1539     // initializers.
1540     nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
1541     for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1542          I != E; ++I) {
1543       if (GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(*I))
1544         printVariableBody(GV);
1545     }
1546   }
1547
1548   void CppWriter::printFunctionHead(const Function* F) {
1549     nl(Out) << "Function* " << getCppName(F);
1550     if (is_inline) {
1551       Out << " = mod->getFunction(\"";
1552       printEscapedString(F->getName());
1553       Out << "\", " << getCppName(F->getFunctionType()) << ");";
1554       nl(Out) << "if (!" << getCppName(F) << ") {";
1555       nl(Out) << getCppName(F);
1556     }
1557     Out<< " = Function::Create(";
1558     nl(Out,1) << "/*Type=*/" << getCppName(F->getFunctionType()) << ",";
1559     nl(Out) << "/*Linkage=*/";
1560     printLinkageType(F->getLinkage());
1561     Out << ",";
1562     nl(Out) << "/*Name=*/\"";
1563     printEscapedString(F->getName());
1564     Out << "\", mod); " << (F->isDeclaration()? "// (external, no body)" : "");
1565     nl(Out,-1);
1566     printCppName(F);
1567     Out << "->setCallingConv(";
1568     printCallingConv(F->getCallingConv());
1569     Out << ");";
1570     nl(Out);
1571     if (F->hasSection()) {
1572       printCppName(F);
1573       Out << "->setSection(\"" << F->getSection() << "\");";
1574       nl(Out);
1575     }
1576     if (F->getAlignment()) {
1577       printCppName(F);
1578       Out << "->setAlignment(" << F->getAlignment() << ");";
1579       nl(Out);
1580     }
1581     if (F->getVisibility() != GlobalValue::DefaultVisibility) {
1582       printCppName(F);
1583       Out << "->setVisibility(";
1584       printVisibilityType(F->getVisibility());
1585       Out << ");";
1586       nl(Out);
1587     }
1588     if (F->hasCollector()) {
1589       printCppName(F);
1590       Out << "->setCollector(\"" << F->getCollector() << "\");";
1591       nl(Out);
1592     }
1593     if (is_inline) {
1594       Out << "}";
1595       nl(Out);
1596     }
1597     printParamAttrs(F->getParamAttrs(), getCppName(F));
1598     printCppName(F);
1599     Out << "->setParamAttrs(" << getCppName(F) << "_PAL);";
1600     nl(Out);
1601   }
1602
1603   void CppWriter::printFunctionBody(const Function *F) {
1604     if (F->isDeclaration())
1605       return; // external functions have no bodies.
1606
1607     // Clear the DefinedValues and ForwardRefs maps because we can't have
1608     // cross-function forward refs
1609     ForwardRefs.clear();
1610     DefinedValues.clear();
1611
1612     // Create all the argument values
1613     if (!is_inline) {
1614       if (!F->arg_empty()) {
1615         Out << "Function::arg_iterator args = " << getCppName(F)
1616             << "->arg_begin();";
1617         nl(Out);
1618       }
1619       for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1620            AI != AE; ++AI) {
1621         Out << "Value* " << getCppName(AI) << " = args++;";
1622         nl(Out);
1623         if (AI->hasName()) {
1624           Out << getCppName(AI) << "->setName(\"" << AI->getName() << "\");";
1625           nl(Out);
1626         }
1627       }
1628     }
1629
1630     // Create all the basic blocks
1631     nl(Out);
1632     for (Function::const_iterator BI = F->begin(), BE = F->end();
1633          BI != BE; ++BI) {
1634       std::string bbname(getCppName(BI));
1635       Out << "BasicBlock* " << bbname << " = BasicBlock::Create(\"";
1636       if (BI->hasName())
1637         printEscapedString(BI->getName());
1638       Out << "\"," << getCppName(BI->getParent()) << ",0);";
1639       nl(Out);
1640     }
1641
1642     // Output all of its basic blocks... for the function
1643     for (Function::const_iterator BI = F->begin(), BE = F->end();
1644          BI != BE; ++BI) {
1645       std::string bbname(getCppName(BI));
1646       nl(Out) << "// Block " << BI->getName() << " (" << bbname << ")";
1647       nl(Out);
1648
1649       // Output all of the instructions in the basic block...
1650       for (BasicBlock::const_iterator I = BI->begin(), E = BI->end();
1651            I != E; ++I) {
1652         printInstruction(I,bbname);
1653       }
1654     }
1655
1656     // Loop over the ForwardRefs and resolve them now that all instructions
1657     // are generated.
1658     if (!ForwardRefs.empty()) {
1659       nl(Out) << "// Resolve Forward References";
1660       nl(Out);
1661     }
1662
1663     while (!ForwardRefs.empty()) {
1664       ForwardRefMap::iterator I = ForwardRefs.begin();
1665       Out << I->second << "->replaceAllUsesWith("
1666           << getCppName(I->first) << "); delete " << I->second << ";";
1667       nl(Out);
1668       ForwardRefs.erase(I);
1669     }
1670   }
1671
1672   void CppWriter::printInline(const std::string& fname,
1673                               const std::string& func) {
1674     const Function* F = TheModule->getFunction(func);
1675     if (!F) {
1676       error(std::string("Function '") + func + "' not found in input module");
1677       return;
1678     }
1679     if (F->isDeclaration()) {
1680       error(std::string("Function '") + func + "' is external!");
1681       return;
1682     }
1683     nl(Out) << "BasicBlock* " << fname << "(Module* mod, Function *"
1684             << getCppName(F);
1685     unsigned arg_count = 1;
1686     for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1687          AI != AE; ++AI) {
1688       Out << ", Value* arg_" << arg_count;
1689     }
1690     Out << ") {";
1691     nl(Out);
1692     is_inline = true;
1693     printFunctionUses(F);
1694     printFunctionBody(F);
1695     is_inline = false;
1696     Out << "return " << getCppName(F->begin()) << ";";
1697     nl(Out) << "}";
1698     nl(Out);
1699   }
1700
1701   void CppWriter::printModuleBody() {
1702     // Print out all the type definitions
1703     nl(Out) << "// Type Definitions"; nl(Out);
1704     printTypes(TheModule);
1705
1706     // Functions can call each other and global variables can reference them so
1707     // define all the functions first before emitting their function bodies.
1708     nl(Out) << "// Function Declarations"; nl(Out);
1709     for (Module::const_iterator I = TheModule->begin(), E = TheModule->end();
1710          I != E; ++I)
1711       printFunctionHead(I);
1712
1713     // Process the global variables declarations. We can't initialze them until
1714     // after the constants are printed so just print a header for each global
1715     nl(Out) << "// Global Variable Declarations\n"; nl(Out);
1716     for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
1717            E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
1718       printVariableHead(I);
1719     }
1720
1721     // Print out all the constants definitions. Constants don't recurse except
1722     // through GlobalValues. All GlobalValues have been declared at this point
1723     // so we can proceed to generate the constants.
1724     nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
1725     printConstants(TheModule);
1726
1727     // Process the global variables definitions now that all the constants have
1728     // been emitted. These definitions just couple the gvars with their constant
1729     // initializers.
1730     nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
1731     for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
1732            E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
1733       printVariableBody(I);
1734     }
1735
1736     // Finally, we can safely put out all of the function bodies.
1737     nl(Out) << "// Function Definitions"; nl(Out);
1738     for (Module::const_iterator I = TheModule->begin(), E = TheModule->end();
1739          I != E; ++I) {
1740       if (!I->isDeclaration()) {
1741         nl(Out) << "// Function: " << I->getName() << " (" << getCppName(I)
1742                 << ")";
1743         nl(Out) << "{";
1744         nl(Out,1);
1745         printFunctionBody(I);
1746         nl(Out,-1) << "}";
1747         nl(Out);
1748       }
1749     }
1750   }
1751
1752   void CppWriter::printProgram(const std::string& fname,
1753                                const std::string& mName) {
1754     Out << "#include <llvm/Module.h>\n";
1755     Out << "#include <llvm/DerivedTypes.h>\n";
1756     Out << "#include <llvm/Constants.h>\n";
1757     Out << "#include <llvm/GlobalVariable.h>\n";
1758     Out << "#include <llvm/Function.h>\n";
1759     Out << "#include <llvm/CallingConv.h>\n";
1760     Out << "#include <llvm/BasicBlock.h>\n";
1761     Out << "#include <llvm/Instructions.h>\n";
1762     Out << "#include <llvm/InlineAsm.h>\n";
1763     Out << "#include <llvm/Support/MathExtras.h>\n";
1764     Out << "#include <llvm/Pass.h>\n";
1765     Out << "#include <llvm/PassManager.h>\n";
1766     Out << "#include <llvm/Analysis/Verifier.h>\n";
1767     Out << "#include <llvm/Assembly/PrintModulePass.h>\n";
1768     Out << "#include <algorithm>\n";
1769     Out << "#include <iostream>\n\n";
1770     Out << "using namespace llvm;\n\n";
1771     Out << "Module* " << fname << "();\n\n";
1772     Out << "int main(int argc, char**argv) {\n";
1773     Out << "  Module* Mod = " << fname << "();\n";
1774     Out << "  verifyModule(*Mod, PrintMessageAction);\n";
1775     Out << "  std::cerr.flush();\n";
1776     Out << "  std::cout.flush();\n";
1777     Out << "  PassManager PM;\n";
1778     Out << "  PM.add(new PrintModulePass(&llvm::cout));\n";
1779     Out << "  PM.run(*Mod);\n";
1780     Out << "  return 0;\n";
1781     Out << "}\n\n";
1782     printModule(fname,mName);
1783   }
1784
1785   void CppWriter::printModule(const std::string& fname,
1786                               const std::string& mName) {
1787     nl(Out) << "Module* " << fname << "() {";
1788     nl(Out,1) << "// Module Construction";
1789     nl(Out) << "Module* mod = new Module(\"" << mName << "\");";
1790     if (!TheModule->getTargetTriple().empty()) {
1791       nl(Out) << "mod->setDataLayout(\"" << TheModule->getDataLayout() << "\");";
1792     }
1793     if (!TheModule->getTargetTriple().empty()) {
1794       nl(Out) << "mod->setTargetTriple(\"" << TheModule->getTargetTriple()
1795               << "\");";
1796     }
1797
1798     if (!TheModule->getModuleInlineAsm().empty()) {
1799       nl(Out) << "mod->setModuleInlineAsm(\"";
1800       printEscapedString(TheModule->getModuleInlineAsm());
1801       Out << "\");";
1802     }
1803     nl(Out);
1804
1805     // Loop over the dependent libraries and emit them.
1806     Module::lib_iterator LI = TheModule->lib_begin();
1807     Module::lib_iterator LE = TheModule->lib_end();
1808     while (LI != LE) {
1809       Out << "mod->addLibrary(\"" << *LI << "\");";
1810       nl(Out);
1811       ++LI;
1812     }
1813     printModuleBody();
1814     nl(Out) << "return mod;";
1815     nl(Out,-1) << "}";
1816     nl(Out);
1817   }
1818
1819   void CppWriter::printContents(const std::string& fname,
1820                                 const std::string& mName) {
1821     Out << "\nModule* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1822     Out << "\nmod->setModuleIdentifier(\"" << mName << "\");\n";
1823     printModuleBody();
1824     Out << "\nreturn mod;\n";
1825     Out << "\n}\n";
1826   }
1827
1828   void CppWriter::printFunction(const std::string& fname,
1829                                 const std::string& funcName) {
1830     const Function* F = TheModule->getFunction(funcName);
1831     if (!F) {
1832       error(std::string("Function '") + funcName + "' not found in input module");
1833       return;
1834     }
1835     Out << "\nFunction* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1836     printFunctionUses(F);
1837     printFunctionHead(F);
1838     printFunctionBody(F);
1839     Out << "return " << getCppName(F) << ";\n";
1840     Out << "}\n";
1841   }
1842
1843   void CppWriter::printFunctions() {
1844     const Module::FunctionListType &funcs = TheModule->getFunctionList();
1845     Module::const_iterator I  = funcs.begin();
1846     Module::const_iterator IE = funcs.end();
1847
1848     for (; I != IE; ++I) {
1849       const Function &func = *I;
1850       if (!func.isDeclaration()) {
1851         std::string name("define_");
1852         name += func.getName();
1853         printFunction(name, func.getName());
1854       }
1855     }
1856   }
1857
1858   void CppWriter::printVariable(const std::string& fname,
1859                                 const std::string& varName) {
1860     const GlobalVariable* GV = TheModule->getNamedGlobal(varName);
1861
1862     if (!GV) {
1863       error(std::string("Variable '") + varName + "' not found in input module");
1864       return;
1865     }
1866     Out << "\nGlobalVariable* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1867     printVariableUses(GV);
1868     printVariableHead(GV);
1869     printVariableBody(GV);
1870     Out << "return " << getCppName(GV) << ";\n";
1871     Out << "}\n";
1872   }
1873
1874   void CppWriter::printType(const std::string& fname,
1875                             const std::string& typeName) {
1876     const Type* Ty = TheModule->getTypeByName(typeName);
1877     if (!Ty) {
1878       error(std::string("Type '") + typeName + "' not found in input module");
1879       return;
1880     }
1881     Out << "\nType* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1882     printType(Ty);
1883     Out << "return " << getCppName(Ty) << ";\n";
1884     Out << "}\n";
1885   }
1886
1887   bool CppWriter::runOnModule(Module &M) {
1888     TheModule = &M;
1889
1890     // Emit a header
1891     Out << "// Generated by llvm2cpp - DO NOT MODIFY!\n\n";
1892
1893     // Get the name of the function we're supposed to generate
1894     std::string fname = FuncName.getValue();
1895
1896     // Get the name of the thing we are to generate
1897     std::string tgtname = NameToGenerate.getValue();
1898     if (GenerationType == GenModule ||
1899         GenerationType == GenContents ||
1900         GenerationType == GenProgram ||
1901         GenerationType == GenFunctions) {
1902       if (tgtname == "!bad!") {
1903         if (M.getModuleIdentifier() == "-")
1904           tgtname = "<stdin>";
1905         else
1906           tgtname = M.getModuleIdentifier();
1907       }
1908     } else if (tgtname == "!bad!")
1909       error("You must use the -for option with -gen-{function,variable,type}");
1910
1911     switch (WhatToGenerate(GenerationType)) {
1912      case GenProgram:
1913       if (fname.empty())
1914         fname = "makeLLVMModule";
1915       printProgram(fname,tgtname);
1916       break;
1917      case GenModule:
1918       if (fname.empty())
1919         fname = "makeLLVMModule";
1920       printModule(fname,tgtname);
1921       break;
1922      case GenContents:
1923       if (fname.empty())
1924         fname = "makeLLVMModuleContents";
1925       printContents(fname,tgtname);
1926       break;
1927      case GenFunction:
1928       if (fname.empty())
1929         fname = "makeLLVMFunction";
1930       printFunction(fname,tgtname);
1931       break;
1932      case GenFunctions:
1933       printFunctions();
1934       break;
1935      case GenInline:
1936       if (fname.empty())
1937         fname = "makeLLVMInline";
1938       printInline(fname,tgtname);
1939       break;
1940      case GenVariable:
1941       if (fname.empty())
1942         fname = "makeLLVMVariable";
1943       printVariable(fname,tgtname);
1944       break;
1945      case GenType:
1946       if (fname.empty())
1947         fname = "makeLLVMType";
1948       printType(fname,tgtname);
1949       break;
1950      default:
1951       error("Invalid generation option");
1952     }
1953
1954     return false;
1955   }
1956 }
1957
1958 char CppWriter::ID = 0;
1959
1960 //===----------------------------------------------------------------------===//
1961 //                       External Interface declaration
1962 //===----------------------------------------------------------------------===//
1963
1964 bool CPPTargetMachine::addPassesToEmitWholeFile(PassManager &PM,
1965                                                 std::ostream &o,
1966                                                 CodeGenFileType FileType,
1967                                                 bool Fast) {
1968   if (FileType != TargetMachine::AssemblyFile) return true;
1969   PM.add(new CppWriter(o));
1970   return false;
1971 }