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/ErrorHandling.h"
  32 #include "llvm/Support/FormattedStream.h"
  33 #include "llvm/Support/Streams.h"
  34 #include "llvm/Config/config.h"
  35 #include <algorithm>
  36 #include <set>
  37
  38 using namespace llvm;
  39
  40 static cl::opt<std::string>
  41 FuncName("cppfname", cl::desc("Specify the name of the generated function"),
  42          cl::value_desc("function name"));
  43
  44 enum WhatToGenerate {
  45   GenProgram,
  46   GenModule,
  47   GenContents,
  48   GenFunction,
  49   GenFunctions,
  50   GenInline,
  51   GenVariable,
  52   GenType
  53 };
  54
  55 static cl::opt<WhatToGenerate> GenerationType("cppgen", cl::Optional,
  56   cl::desc("Choose what kind of output to generate"),
  57   cl::init(GenProgram),
  58   cl::values(
  59     clEnumValN(GenProgram,  "program",   "Generate a complete program"),
  60     clEnumValN(GenModule,   "module",    "Generate a module definition"),
  61     clEnumValN(GenContents, "contents",  "Generate contents of a module"),
  62     clEnumValN(GenFunction, "function",  "Generate a function definition"),
  63     clEnumValN(GenFunctions,"functions", "Generate all function definitions"),
  64     clEnumValN(GenInline,   "inline",    "Generate an inline function"),
  65     clEnumValN(GenVariable, "variable",  "Generate a variable definition"),
  66     clEnumValN(GenType,     "type",      "Generate a type definition"),
  67     clEnumValEnd
  68   )
  69 );
  70
  71 static cl::opt<std::string> NameToGenerate("cppfor", cl::Optional,
  72   cl::desc("Specify the name of the thing to generate"),
  73   cl::init("!bad!"));
  74
  75 // Register the target.
  76 static RegisterTarget<CPPTargetMachine> X(TheCppBackendTarget, "cpp", "C++ backend");
  77
  78 // Force static initialization.
  79 extern "C" void LLVMInitializeCppBackendTarget() { }
  80
  81 namespace {
  82   typedef std::vector<const Type*> TypeList;
  83   typedef std::map<const Type*,std::string> TypeMap;
  84   typedef std::map<const Value*,std::string> ValueMap;
  85   typedef std::set<std::string> NameSet;
  86   typedef std::set<const Type*> TypeSet;
  87   typedef std::set<const Value*> ValueSet;
  88   typedef std::map<const Value*,std::string> ForwardRefMap;
  89
  90   /// CppWriter - This class is the main chunk of code that converts an LLVM
  91   /// module to a C++ translation unit.
  92   class CppWriter : public ModulePass {
  93     formatted_raw_ostream &Out;
  94     const Module *TheModule;
  95     uint64_t uniqueNum;
  96     TypeMap TypeNames;
  97     ValueMap ValueNames;
  98     TypeMap UnresolvedTypes;
  99     TypeList TypeStack;
 100     NameSet UsedNames;
 101     TypeSet DefinedTypes;
 102     ValueSet DefinedValues;
 103     ForwardRefMap ForwardRefs;
 104     bool is_inline;
 105
 106   public:
 107     static char ID;
 108     explicit CppWriter(formatted_raw_ostream &o) :
 109       ModulePass(&ID), Out(o), uniqueNum(0), is_inline(false) {}
 110
 111     virtual const char *getPassName() const { return "C++ backend"; }
 112
 113     bool runOnModule(Module &M);
 114
 115     void printProgram(const std::string& fname, const std::string& modName );
 116     void printModule(const std::string& fname, const std::string& modName );
 117     void printContents(const std::string& fname, const std::string& modName );
 118     void printFunction(const std::string& fname, const std::string& funcName );
 119     void printFunctions();
 120     void printInline(const std::string& fname, const std::string& funcName );
 121     void printVariable(const std::string& fname, const std::string& varName );
 122     void printType(const std::string& fname, const std::string& typeName );
 123
 124     void error(const std::string& msg);
 125
 126   private:
 127     void printLinkageType(GlobalValue::LinkageTypes LT);
 128     void printVisibilityType(GlobalValue::VisibilityTypes VisTypes);
 129     void printCallingConv(unsigned cc);
 130     void printEscapedString(const std::string& str);
 131     void printCFP(const ConstantFP* CFP);
 132
 133     std::string getCppName(const Type* val);
 134     inline void printCppName(const Type* val);
 135
 136     std::string getCppName(const Value* val);
 137     inline void printCppName(const Value* val);
 138
 139     void printAttributes(const AttrListPtr &PAL, const std::string &name);
 140     bool printTypeInternal(const Type* Ty);
 141     inline void printType(const Type* Ty);
 142     void printTypes(const Module* M);
 143
 144     void printConstant(const Constant *CPV);
 145     void printConstants(const Module* M);
 146
 147     void printVariableUses(const GlobalVariable *GV);
 148     void printVariableHead(const GlobalVariable *GV);
 149     void printVariableBody(const GlobalVariable *GV);
 150
 151     void printFunctionUses(const Function *F);
 152     void printFunctionHead(const Function *F);
 153     void printFunctionBody(const Function *F);
 154     void printInstruction(const Instruction *I, const std::string& bbname);
 155     std::string getOpName(Value*);
 156
 157     void printModuleBody();
 158   };
 159
 160   static unsigned indent_level = 0;
 161   inline formatted_raw_ostream& nl(formatted_raw_ostream& Out, int delta = 0) {
 162     Out << "\n";
 163     if (delta >= 0 || indent_level >= unsigned(-delta))
 164       indent_level += delta;
 165     for (unsigned i = 0; i < indent_level; ++i)
 166       Out << "  ";
 167     return Out;
 168   }
 169
 170   inline void in() { indent_level++; }
 171   inline void out() { if (indent_level >0) indent_level--; }
 172
 173   inline void
 174   sanitize(std::string& str) {
 175     for (size_t i = 0; i < str.length(); ++i)
 176       if (!isalnum(str[i]) && str[i] != '_')
 177         str[i] = '_';
 178   }
 179
 180   inline std::string
 181   getTypePrefix(const Type* Ty ) {
 182     switch (Ty->getTypeID()) {
 183     case Type::VoidTyID:     return "void_";
 184     case Type::IntegerTyID:
 185       return std::string("int") + utostr(cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth()) +
 186         "_";
 187     case Type::FloatTyID:    return "float_";
 188     case Type::DoubleTyID:   return "double_";
 189     case Type::LabelTyID:    return "label_";
 190     case Type::FunctionTyID: return "func_";
 191     case Type::StructTyID:   return "struct_";
 192     case Type::ArrayTyID:    return "array_";
 193     case Type::PointerTyID:  return "ptr_";
 194     case Type::VectorTyID:   return "packed_";
 195     case Type::OpaqueTyID:   return "opaque_";
 196     default:                 return "other_";
 197     }
 198     return "unknown_";
 199   }
 200
 201   // Looks up the type in the symbol table and returns a pointer to its name or
 202   // a null pointer if it wasn't found. Note that this isn't the same as the
 203   // Mode::getTypeName function which will return an empty string, not a null
 204   // pointer if the name is not found.
 205   inline const std::string*
 206   findTypeName(const TypeSymbolTable& ST, const Type* Ty) {
 207     TypeSymbolTable::const_iterator TI = ST.begin();
 208     TypeSymbolTable::const_iterator TE = ST.end();
 209     for (;TI != TE; ++TI)
 210       if (TI->second == Ty)
 211         return &(TI->first);
 212     return 0;
 213   }
 214
 215   void CppWriter::error(const std::string& msg) {
 216     llvm_report_error(msg);
 217   }
 218
 219   // printCFP - Print a floating point constant .. very carefully :)
 220   // This makes sure that conversion to/from floating yields the same binary
 221   // result so that we don't lose precision.
 222   void CppWriter::printCFP(const ConstantFP *CFP) {
 223     bool ignored;
 224     APFloat APF = APFloat(CFP->getValueAPF());  // copy
 225     if (CFP->getType() == Type::FloatTy)
 226       APF.convert(APFloat::IEEEdouble, APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
 227     Out << "ConstantFP::get(";
 228     Out << "APFloat(";
 229 #if HAVE_PRINTF_A
 230     char Buffer[100];
 231     sprintf(Buffer, "%A", APF.convertToDouble());
 232     if ((!strncmp(Buffer, "0x", 2) ||
 233          !strncmp(Buffer, "-0x", 3) ||
 234          !strncmp(Buffer, "+0x", 3)) &&
 235         APF.bitwiseIsEqual(APFloat(atof(Buffer)))) {
 236       if (CFP->getType() == Type::DoubleTy)
 237         Out << "BitsToDouble(" << Buffer << ")";
 238       else
 239         Out << "BitsToFloat((float)" << Buffer << ")";
 240       Out << ")";
 241     } else {
 242 #endif
 243       std::string StrVal = ftostr(CFP->getValueAPF());
 244
 245       while (StrVal[0] == ' ')
 246         StrVal.erase(StrVal.begin());
 247
 248       // Check to make sure that the stringized number is not some string like
 249       // "Inf" or NaN.  Check that the string matches the "[-+]?[0-9]" regex.
 250       if (((StrVal[0] >= '0' && StrVal[0] <= '9') ||
 251            ((StrVal[0] == '-' || StrVal[0] == '+') &&
 252             (StrVal[1] >= '0' && StrVal[1] <= '9'))) &&
 253           (CFP->isExactlyValue(atof(StrVal.c_str())))) {
 254         if (CFP->getType() == Type::DoubleTy)
 255           Out <<  StrVal;
 256         else
 257           Out << StrVal << "f";
 258       } else if (CFP->getType() == Type::DoubleTy)
 259         Out << "BitsToDouble(0x"
 260             << utohexstr(CFP->getValueAPF().bitcastToAPInt().getZExtValue())
 261             << "ULL) /* " << StrVal << " */";
 262       else
 263         Out << "BitsToFloat(0x"
 264             << utohexstr((uint32_t)CFP->getValueAPF().
 265                                         bitcastToAPInt().getZExtValue())
 266             << "U) /* " << StrVal << " */";
 267       Out << ")";
 268 #if HAVE_PRINTF_A
 269     }
 270 #endif
 271     Out << ")";
 272   }
 273
 274   void CppWriter::printCallingConv(unsigned cc){
 275     // Print the calling convention.
 276     switch (cc) {
 277     case CallingConv::C:     Out << "CallingConv::C"; break;
 278     case CallingConv::Fast:  Out << "CallingConv::Fast"; break;
 279     case CallingConv::Cold:  Out << "CallingConv::Cold"; break;
 280     case CallingConv::FirstTargetCC: Out << "CallingConv::FirstTargetCC"; break;
 281     default:                 Out << cc; break;
 282     }
 283   }
 284
 285   void CppWriter::printLinkageType(GlobalValue::LinkageTypes LT) {
 286     switch (LT) {
 287     case GlobalValue::InternalLinkage:
 288       Out << "GlobalValue::InternalLinkage"; break;
 289     case GlobalValue::PrivateLinkage:
 290       Out << "GlobalValue::PrivateLinkage"; break;
 291     case GlobalValue::LinkerPrivateLinkage:
 292       Out << "GlobalValue::LinkerPrivateLinkage"; break;
 293     case GlobalValue::AvailableExternallyLinkage:
 294       Out << "GlobalValue::AvailableExternallyLinkage "; break;
 295     case GlobalValue::LinkOnceAnyLinkage:
 296       Out << "GlobalValue::LinkOnceAnyLinkage "; break;
 297     case GlobalValue::LinkOnceODRLinkage:
 298       Out << "GlobalValue::LinkOnceODRLinkage "; break;
 299     case GlobalValue::WeakAnyLinkage:
 300       Out << "GlobalValue::WeakAnyLinkage"; break;
 301     case GlobalValue::WeakODRLinkage:
 302       Out << "GlobalValue::WeakODRLinkage"; break;
 303     case GlobalValue::AppendingLinkage:
 304       Out << "GlobalValue::AppendingLinkage"; break;
 305     case GlobalValue::ExternalLinkage:
 306       Out << "GlobalValue::ExternalLinkage"; break;
 307     case GlobalValue::DLLImportLinkage:
 308       Out << "GlobalValue::DLLImportLinkage"; break;
 309     case GlobalValue::DLLExportLinkage:
 310       Out << "GlobalValue::DLLExportLinkage"; break;
 311     case GlobalValue::ExternalWeakLinkage:
 312       Out << "GlobalValue::ExternalWeakLinkage"; break;
 313     case GlobalValue::GhostLinkage:
 314       Out << "GlobalValue::GhostLinkage"; break;
 315     case GlobalValue::CommonLinkage:
 316       Out << "GlobalValue::CommonLinkage"; break;
 317     }
 318   }
 319
 320   void CppWriter::printVisibilityType(GlobalValue::VisibilityTypes VisType) {
 321     switch (VisType) {
 322     default: llvm_unreachable("Unknown GVar visibility");
 323     case GlobalValue::DefaultVisibility:
 324       Out << "GlobalValue::DefaultVisibility";
 325       break;
 326     case GlobalValue::HiddenVisibility:
 327       Out << "GlobalValue::HiddenVisibility";
 328       break;
 329     case GlobalValue::ProtectedVisibility:
 330       Out << "GlobalValue::ProtectedVisibility";
 331       break;
 332     }
 333   }
 334
 335   // printEscapedString - Print each character of the specified string, escaping
 336   // it if it is not printable or if it is an escape char.
 337   void CppWriter::printEscapedString(const std::string &Str) {
 338     for (unsigned i = 0, e = Str.size(); i != e; ++i) {
 339       unsigned char C = Str[i];
 340       if (isprint(C) && C != '"' && C != '\\') {
 341         Out << C;
 342       } else {
 343         Out << "\\x"
 344             << (char) ((C/16  < 10) ? ( C/16 +'0') : ( C/16 -10+'A'))
 345             << (char)(((C&15) < 10) ? ((C&15)+'0') : ((C&15)-10+'A'));
 346       }
 347     }
 348   }
 349
 350   std::string CppWriter::getCppName(const Type* Ty) {
 351     // First, handle the primitive types .. easy
 352     if (Ty->isPrimitiveType() || Ty->isInteger()) {
 353       switch (Ty->getTypeID()) {
 354       case Type::VoidTyID:   return "Type::VoidTy";
 355       case Type::IntegerTyID: {
 356         unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
 357         return "IntegerType::get(" + utostr(BitWidth) + ")";
 358       }
 359       case Type::X86_FP80TyID: return "Type::X86_FP80Ty";
 360       case Type::FloatTyID:    return "Type::FloatTy";
 361       case Type::DoubleTyID:   return "Type::DoubleTy";
 362       case Type::LabelTyID:    return "Type::LabelTy";
 363       default:
 364         error("Invalid primitive type");
 365         break;
 366       }
 367       return "Type::VoidTy"; // shouldn't be returned, but make it sensible
 368     }
 369
 370     // Now, see if we've seen the type before and return that
 371     TypeMap::iterator I = TypeNames.find(Ty);
 372     if (I != TypeNames.end())
 373       return I->second;
 374
 375     // Okay, let's build a new name for this type. Start with a prefix
 376     const char* prefix = 0;
 377     switch (Ty->getTypeID()) {
 378     case Type::FunctionTyID:    prefix = "FuncTy_"; break;
 379     case Type::StructTyID:      prefix = "StructTy_"; break;
 380     case Type::ArrayTyID:       prefix = "ArrayTy_"; break;
 381     case Type::PointerTyID:     prefix = "PointerTy_"; break;
 382     case Type::OpaqueTyID:      prefix = "OpaqueTy_"; break;
 383     case Type::VectorTyID:      prefix = "VectorTy_"; break;
 384     default:                    prefix = "OtherTy_"; break; // prevent breakage
 385     }
 386
 387     // See if the type has a name in the symboltable and build accordingly
 388     const std::string* tName = findTypeName(TheModule->getTypeSymbolTable(), Ty);
 389     std::string name;
 390     if (tName)
 391       name = std::string(prefix) + *tName;
 392     else
 393       name = std::string(prefix) + utostr(uniqueNum++);
 394     sanitize(name);
 395
 396     // Save the name
 397     return TypeNames[Ty] = name;
 398   }
 399
 400   void CppWriter::printCppName(const Type* Ty) {
 401     printEscapedString(getCppName(Ty));
 402   }
 403
 404   std::string CppWriter::getCppName(const Value* val) {
 405     std::string name;
 406     ValueMap::iterator I = ValueNames.find(val);
 407     if (I != ValueNames.end() && I->first == val)
 408       return  I->second;
 409
 410     if (const GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(val)) {
 411       name = std::string("gvar_") +
 412         getTypePrefix(GV->getType()->getElementType());
 413     } else if (isa<Function>(val)) {
 414       name = std::string("func_");
 415     } else if (const Constant* C = dyn_cast<Constant>(val)) {
 416       name = std::string("const_") + getTypePrefix(C->getType());
 417     } else if (const Argument* Arg = dyn_cast<Argument>(val)) {
 418       if (is_inline) {
 419         unsigned argNum = std::distance(Arg->getParent()->arg_begin(),
 420                                         Function::const_arg_iterator(Arg)) + 1;
 421         name = std::string("arg_") + utostr(argNum);
 422         NameSet::iterator NI = UsedNames.find(name);
 423         if (NI != UsedNames.end())
 424           name += std::string("_") + utostr(uniqueNum++);
 425         UsedNames.insert(name);
 426         return ValueNames[val] = name;
 427       } else {
 428         name = getTypePrefix(val->getType());
 429       }
 430     } else {
 431       name = getTypePrefix(val->getType());
 432     }
 433     if (val->hasName())
 434       name += val->getName();
 435     else
 436       name += utostr(uniqueNum++);
 437     sanitize(name);
 438     NameSet::iterator NI = UsedNames.find(name);
 439     if (NI != UsedNames.end())
 440       name += std::string("_") + utostr(uniqueNum++);
 441     UsedNames.insert(name);
 442     return ValueNames[val] = name;
 443   }
 444
 445   void CppWriter::printCppName(const Value* val) {
 446     printEscapedString(getCppName(val));
 447   }
 448
 449   void CppWriter::printAttributes(const AttrListPtr &PAL,
 450                                   const std::string &name) {
 451     Out << "AttrListPtr " << name << "_PAL;";
 452     nl(Out);
 453     if (!PAL.isEmpty()) {
 454       Out << '{'; in(); nl(Out);
 455       Out << "SmallVector<AttributeWithIndex, 4> Attrs;"; nl(Out);
 456       Out << "AttributeWithIndex PAWI;"; nl(Out);
 457       for (unsigned i = 0; i < PAL.getNumSlots(); ++i) {
 458         unsigned index = PAL.getSlot(i).Index;
 459         Attributes attrs = PAL.getSlot(i).Attrs;
 460         Out << "PAWI.Index = " << index << "U; PAWI.Attrs = 0 ";
 461 #define HANDLE_ATTR(X)                 \
 462         if (attrs & Attribute::X)      \
 463           Out << " | Attribute::" #X;  \
 464         attrs &= ~Attribute::X;
 465
 466         HANDLE_ATTR(SExt);
 467         HANDLE_ATTR(ZExt);
 468         HANDLE_ATTR(NoReturn);
 469         HANDLE_ATTR(InReg);
 470         HANDLE_ATTR(StructRet);
 471         HANDLE_ATTR(NoUnwind);
 472         HANDLE_ATTR(NoAlias);
 473         HANDLE_ATTR(ByVal);
 474         HANDLE_ATTR(Nest);
 475         HANDLE_ATTR(ReadNone);
 476         HANDLE_ATTR(ReadOnly);
 477         HANDLE_ATTR(NoInline);
 478         HANDLE_ATTR(AlwaysInline);
 479         HANDLE_ATTR(OptimizeForSize);
 480         HANDLE_ATTR(StackProtect);
 481         HANDLE_ATTR(StackProtectReq);
 482         HANDLE_ATTR(NoCapture);
 483 #undef HANDLE_ATTR
 484         assert(attrs == 0 && "Unhandled attribute!");
 485         Out << ";";
 486         nl(Out);
 487         Out << "Attrs.push_back(PAWI);";
 488         nl(Out);
 489       }
 490       Out << name << "_PAL = AttrListPtr::get(Attrs.begin(), Attrs.end());";
 491       nl(Out);
 492       out(); nl(Out);
 493       Out << '}'; nl(Out);
 494     }
 495   }
 496
 497   bool CppWriter::printTypeInternal(const Type* Ty) {
 498     // We don't print definitions for primitive types
 499     if (Ty->isPrimitiveType() || Ty->isInteger())
 500       return false;
 501
 502     // If we already defined this type, we don't need to define it again.
 503     if (DefinedTypes.find(Ty) != DefinedTypes.end())
 504       return false;
 505
 506     // Everything below needs the name for the type so get it now.
 507     std::string typeName(getCppName(Ty));
 508
 509     // Search the type stack for recursion. If we find it, then generate this
 510     // as an OpaqueType, but make sure not to do this multiple times because
 511     // the type could appear in multiple places on the stack. Once the opaque
 512     // definition is issued, it must not be re-issued. Consequently we have to
 513     // check the UnresolvedTypes list as well.
 514     TypeList::const_iterator TI = std::find(TypeStack.begin(), TypeStack.end(),
 515                                             Ty);
 516     if (TI != TypeStack.end()) {
 517       TypeMap::const_iterator I = UnresolvedTypes.find(Ty);
 518       if (I == UnresolvedTypes.end()) {
 519         Out << "PATypeHolder " << typeName << "_fwd = OpaqueType::get();";
 520         nl(Out);
 521         UnresolvedTypes[Ty] = typeName;
 522       }
 523       return true;
 524     }
 525
 526     // We're going to print a derived type which, by definition, contains other
 527     // types. So, push this one we're printing onto the type stack to assist with
 528     // recursive definitions.
 529     TypeStack.push_back(Ty);
 530
 531     // Print the type definition
 532     switch (Ty->getTypeID()) {
 533     case Type::FunctionTyID:  {
 534       const FunctionType* FT = cast<FunctionType>(Ty);
 535       Out << "std::vector<const Type*>" << typeName << "_args;";
 536       nl(Out);
 537       FunctionType::param_iterator PI = FT->param_begin();
 538       FunctionType::param_iterator PE = FT->param_end();
 539       for (; PI != PE; ++PI) {
 540         const Type* argTy = static_cast<const Type*>(*PI);
 541         bool isForward = printTypeInternal(argTy);
 542         std::string argName(getCppName(argTy));
 543         Out << typeName << "_args.push_back(" << argName;
 544         if (isForward)
 545           Out << "_fwd";
 546         Out << ");";
 547         nl(Out);
 548       }
 549       bool isForward = printTypeInternal(FT->getReturnType());
 550       std::string retTypeName(getCppName(FT->getReturnType()));
 551       Out << "FunctionType* " << typeName << " = FunctionType::get(";
 552       in(); nl(Out) << "/*Result=*/" << retTypeName;
 553       if (isForward)
 554         Out << "_fwd";
 555       Out << ",";
 556       nl(Out) << "/*Params=*/" << typeName << "_args,";
 557       nl(Out) << "/*isVarArg=*/" << (FT->isVarArg() ? "true" : "false") << ");";
 558       out();
 559       nl(Out);
 560       break;
 561     }
 562     case Type::StructTyID: {
 563       const StructType* ST = cast<StructType>(Ty);
 564       Out << "std::vector<const Type*>" << typeName << "_fields;";
 565       nl(Out);
 566       StructType::element_iterator EI = ST->element_begin();
 567       StructType::element_iterator EE = ST->element_end();
 568       for (; EI != EE; ++EI) {
 569         const Type* fieldTy = static_cast<const Type*>(*EI);
 570         bool isForward = printTypeInternal(fieldTy);
 571         std::string fieldName(getCppName(fieldTy));
 572         Out << typeName << "_fields.push_back(" << fieldName;
 573         if (isForward)
 574           Out << "_fwd";
 575         Out << ");";
 576         nl(Out);
 577       }
 578       Out << "StructType* " << typeName << " = StructType::get("
 579           << typeName << "_fields, /*isPacked=*/"
 580           << (ST->isPacked() ? "true" : "false") << ");";
 581       nl(Out);
 582       break;
 583     }
 584     case Type::ArrayTyID: {
 585       const ArrayType* AT = cast<ArrayType>(Ty);
 586       const Type* ET = AT->getElementType();
 587       bool isForward = printTypeInternal(ET);
 588       std::string elemName(getCppName(ET));
 589       Out << "ArrayType* " << typeName << " = ArrayType::get("
 590           << elemName << (isForward ? "_fwd" : "")
 591           << ", " << utostr(AT->getNumElements()) << ");";
 592       nl(Out);
 593       break;
 594     }
 595     case Type::PointerTyID: {
 596       const PointerType* PT = cast<PointerType>(Ty);
 597       const Type* ET = PT->getElementType();
 598       bool isForward = printTypeInternal(ET);
 599       std::string elemName(getCppName(ET));
 600       Out << "PointerType* " << typeName << " = PointerType::get("
 601           << elemName << (isForward ? "_fwd" : "")
 602           << ", " << utostr(PT->getAddressSpace()) << ");";
 603       nl(Out);
 604       break;
 605     }
 606     case Type::VectorTyID: {
 607       const VectorType* PT = cast<VectorType>(Ty);
 608       const Type* ET = PT->getElementType();
 609       bool isForward = printTypeInternal(ET);
 610       std::string elemName(getCppName(ET));
 611       Out << "VectorType* " << typeName << " = VectorType::get("
 612           << elemName << (isForward ? "_fwd" : "")
 613           << ", " << utostr(PT->getNumElements()) << ");";
 614       nl(Out);
 615       break;
 616     }
 617     case Type::OpaqueTyID: {
 618       Out << "OpaqueType* " << typeName << " = OpaqueType::get();";
 619       nl(Out);
 620       break;
 621     }
 622     default:
 623       error("Invalid TypeID");
 624     }
 625
 626     // If the type had a name, make sure we recreate it.
 627     const std::string* progTypeName =
 628       findTypeName(TheModule->getTypeSymbolTable(),Ty);
 629     if (progTypeName) {
 630       Out << "mod->addTypeName(\"" << *progTypeName << "\", "
 631           << typeName << ");";
 632       nl(Out);
 633     }
 634
 635     // Pop us off the type stack
 636     TypeStack.pop_back();
 637
 638     // Indicate that this type is now defined.
 639     DefinedTypes.insert(Ty);
 640
 641     // Early resolve as many unresolved types as possible. Search the unresolved
 642     // types map for the type we just printed. Now that its definition is complete
 643     // we can resolve any previous references to it. This prevents a cascade of
 644     // unresolved types.
 645     TypeMap::iterator I = UnresolvedTypes.find(Ty);
 646     if (I != UnresolvedTypes.end()) {
 647       Out << "cast<OpaqueType>(" << I->second
 648           << "_fwd.get())->refineAbstractTypeTo(" << I->second << ");";
 649       nl(Out);
 650       Out << I->second << " = cast<";
 651       switch (Ty->getTypeID()) {
 652       case Type::FunctionTyID: Out << "FunctionType"; break;
 653       case Type::ArrayTyID:    Out << "ArrayType"; break;
 654       case Type::StructTyID:   Out << "StructType"; break;
 655       case Type::VectorTyID:   Out << "VectorType"; break;
 656       case Type::PointerTyID:  Out << "PointerType"; break;
 657       case Type::OpaqueTyID:   Out << "OpaqueType"; break;
 658       default:                 Out << "NoSuchDerivedType"; break;
 659       }
 660       Out << ">(" << I->second << "_fwd.get());";
 661       nl(Out); nl(Out);
 662       UnresolvedTypes.erase(I);
 663     }
 664
 665     // Finally, separate the type definition from other with a newline.
 666     nl(Out);
 667
 668     // We weren't a recursive type
 669     return false;
 670   }
 671
 672   // Prints a type definition. Returns true if it could not resolve all the
 673   // types in the definition but had to use a forward reference.
 674   void CppWriter::printType(const Type* Ty) {
 675     assert(TypeStack.empty());
 676     TypeStack.clear();
 677     printTypeInternal(Ty);
 678     assert(TypeStack.empty());
 679   }
 680
 681   void CppWriter::printTypes(const Module* M) {
 682     // Walk the symbol table and print out all its types
 683     const TypeSymbolTable& symtab = M->getTypeSymbolTable();
 684     for (TypeSymbolTable::const_iterator TI = symtab.begin(), TE = symtab.end();
 685          TI != TE; ++TI) {
 686
 687       // For primitive types and types already defined, just add a name
 688       TypeMap::const_iterator TNI = TypeNames.find(TI->second);
 689       if (TI->second->isInteger() || TI->second->isPrimitiveType() ||
 690           TNI != TypeNames.end()) {
 691         Out << "mod->addTypeName(\"";
 692         printEscapedString(TI->first);
 693         Out << "\", " << getCppName(TI->second) << ");";
 694         nl(Out);
 695         // For everything else, define the type
 696       } else {
 697         printType(TI->second);
 698       }
 699     }
 700
 701     // Add all of the global variables to the value table...
 702     for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
 703            E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
 704       if (I->hasInitializer())
 705         printType(I->getInitializer()->getType());
 706       printType(I->getType());
 707     }
 708
 709     // Add all the functions to the table
 710     for (Module::const_iterator FI = TheModule->begin(), FE = TheModule->end();
 711          FI != FE; ++FI) {
 712       printType(FI->getReturnType());
 713       printType(FI->getFunctionType());
 714       // Add all the function arguments
 715       for (Function::const_arg_iterator AI = FI->arg_begin(),
 716              AE = FI->arg_end(); AI != AE; ++AI) {
 717         printType(AI->getType());
 718       }
 719
 720       // Add all of the basic blocks and instructions
 721       for (Function::const_iterator BB = FI->begin(),
 722              E = FI->end(); BB != E; ++BB) {
 723         printType(BB->getType());
 724         for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I!=E;
 725              ++I) {
 726           printType(I->getType());
 727           for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i)
 728             printType(I->getOperand(i)->getType());
 729         }
 730       }
 731     }
 732   }
 733
 734
 735   // printConstant - Print out a constant pool entry...
 736   void CppWriter::printConstant(const Constant *CV) {
 737     // First, if the constant is actually a GlobalValue (variable or function)
 738     // or its already in the constant list then we've printed it already and we
 739     // can just return.
 740     if (isa<GlobalValue>(CV) || ValueNames.find(CV) != ValueNames.end())
 741       return;
 742
 743     std::string constName(getCppName(CV));
 744     std::string typeName(getCppName(CV->getType()));
 745
 746     if (isa<GlobalValue>(CV)) {
 747       // Skip variables and functions, we emit them elsewhere
 748       return;
 749     }
 750
 751     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CV)) {
 752       std::string constValue = CI->getValue().toString(10, true);
 753       Out << "ConstantInt* " << constName << " = ConstantInt::get(APInt("
 754           << cast<IntegerType>(CI->getType())->getBitWidth() << ",  \""
 755           <<  constValue << "\", " << constValue.length() << ", 10));";
 756     } else if (isa<ConstantAggregateZero>(CV)) {
 757       Out << "ConstantAggregateZero* " << constName
 758           << " = ConstantAggregateZero::get(" << typeName << ");";
 759     } else if (isa<ConstantPointerNull>(CV)) {
 760       Out << "ConstantPointerNull* " << constName
 761           << " = ConstantPointerNull::get(" << typeName << ");";
 762     } else if (const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(CV)) {
 763       Out << "ConstantFP* " << constName << " = ";
 764       printCFP(CFP);
 765       Out << ";";
 766     } else if (const ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(CV)) {
 767       if (CA->isString() && CA->getType()->getElementType() == Type::Int8Ty) {
 768         Out << "Constant* " << constName << " = ConstantArray::get(\"";
 769         std::string tmp = CA->getAsString();
 770         bool nullTerminate = false;
 771         if (tmp[tmp.length()-1] == 0) {
 772           tmp.erase(tmp.length()-1);
 773           nullTerminate = true;
 774         }
 775         printEscapedString(tmp);
 776         // Determine if we want null termination or not.
 777         if (nullTerminate)
 778           Out << "\", true"; // Indicate that the null terminator should be
 779                              // added.
 780         else
 781           Out << "\", false";// No null terminator
 782         Out << ");";
 783       } else {
 784         Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 785         nl(Out);
 786         unsigned N = CA->getNumOperands();
 787         for (unsigned i = 0; i < N; ++i) {
 788           printConstant(CA->getOperand(i)); // recurse to print operands
 789           Out << constName << "_elems.push_back("
 790               << getCppName(CA->getOperand(i)) << ");";
 791           nl(Out);
 792         }
 793         Out << "Constant* " << constName << " = ConstantArray::get("
 794             << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 795       }
 796     } else if (const ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(CV)) {
 797       Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_fields;";
 798       nl(Out);
 799       unsigned N = CS->getNumOperands();
 800       for (unsigned i = 0; i < N; i++) {
 801         printConstant(CS->getOperand(i));
 802         Out << constName << "_fields.push_back("
 803             << getCppName(CS->getOperand(i)) << ");";
 804         nl(Out);
 805       }
 806       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantStruct::get("
 807           << typeName << ", " << constName << "_fields);";
 808     } else if (const ConstantVector *CP = dyn_cast<ConstantVector>(CV)) {
 809       Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 810       nl(Out);
 811       unsigned N = CP->getNumOperands();
 812       for (unsigned i = 0; i < N; ++i) {
 813         printConstant(CP->getOperand(i));
 814         Out << constName << "_elems.push_back("
 815             << getCppName(CP->getOperand(i)) << ");";
 816         nl(Out);
 817       }
 818       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantVector::get("
 819           << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 820     } else if (isa<UndefValue>(CV)) {
 821       Out << "UndefValue* " << constName << " = UndefValue::get("
 822           << typeName << ");";
 823     } else if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(CV)) {
 824       if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
 825         Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_indices;";
 826         nl(Out);
 827         printConstant(CE->getOperand(0));
 828         for (unsigned i = 1; i < CE->getNumOperands(); ++i ) {
 829           printConstant(CE->getOperand(i));
 830           Out << constName << "_indices.push_back("
 831               << getCppName(CE->getOperand(i)) << ");";
 832           nl(Out);
 833         }
 834         Out << "Constant* " << constName
 835             << " = ConstantExpr::getGetElementPtr("
 836             << getCppName(CE->getOperand(0)) << ", "
 837             << "&" << constName << "_indices[0], "
 838             << constName << "_indices.size()"
 839             << " );";
 840       } else if (CE->isCast()) {
 841         printConstant(CE->getOperand(0));
 842         Out << "Constant* " << constName << " = ConstantExpr::getCast(";
 843         switch (CE->getOpcode()) {
 844         default: llvm_unreachable("Invalid cast opcode");
 845         case Instruction::Trunc: Out << "Instruction::Trunc"; break;
 846         case Instruction::ZExt:  Out << "Instruction::ZExt"; break;
 847         case Instruction::SExt:  Out << "Instruction::SExt"; break;
 848         case Instruction::FPTrunc:  Out << "Instruction::FPTrunc"; break;
 849         case Instruction::FPExt:  Out << "Instruction::FPExt"; break;
 850         case Instruction::FPToUI:  Out << "Instruction::FPToUI"; break;
 851         case Instruction::FPToSI:  Out << "Instruction::FPToSI"; break;
 852         case Instruction::UIToFP:  Out << "Instruction::UIToFP"; break;
 853         case Instruction::SIToFP:  Out << "Instruction::SIToFP"; break;
 854         case Instruction::PtrToInt:  Out << "Instruction::PtrToInt"; break;
 855         case Instruction::IntToPtr:  Out << "Instruction::IntToPtr"; break;
 856         case Instruction::BitCast:  Out << "Instruction::BitCast"; break;
 857         }
 858         Out << ", " << getCppName(CE->getOperand(0)) << ", "
 859             << getCppName(CE->getType()) << ");";
 860       } else {
 861         unsigned N = CE->getNumOperands();
 862         for (unsigned i = 0; i < N; ++i ) {
 863           printConstant(CE->getOperand(i));
 864         }
 865         Out << "Constant* " << constName << " = ConstantExpr::";
 866         switch (CE->getOpcode()) {
 867         case Instruction::Add:    Out << "getAdd(";  break;
 868         case Instruction::FAdd:   Out << "getFAdd(";  break;
 869         case Instruction::Sub:    Out << "getSub("; break;
 870         case Instruction::FSub:   Out << "getFSub("; break;
 871         case Instruction::Mul:    Out << "getMul("; break;
 872         case Instruction::FMul:   Out << "getFMul("; break;
 873         case Instruction::UDiv:   Out << "getUDiv("; break;
 874         case Instruction::SDiv:   Out << "getSDiv("; break;
 875         case Instruction::FDiv:   Out << "getFDiv("; break;
 876         case Instruction::URem:   Out << "getURem("; break;
 877         case Instruction::SRem:   Out << "getSRem("; break;
 878         case Instruction::FRem:   Out << "getFRem("; break;
 879         case Instruction::And:    Out << "getAnd("; break;
 880         case Instruction::Or:     Out << "getOr("; break;
 881         case Instruction::Xor:    Out << "getXor("; break;
 882         case Instruction::ICmp:
 883           Out << "getICmp(ICmpInst::ICMP_";
 884           switch (CE->getPredicate()) {
 885           case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << "EQ"; break;
 886           case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << "NE"; break;
 887           case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << "SLT"; break;
 888           case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << "ULT"; break;
 889           case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << "SGT"; break;
 890           case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << "UGT"; break;
 891           case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << "SLE"; break;
 892           case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << "ULE"; break;
 893           case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << "SGE"; break;
 894           case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << "UGE"; break;
 895           default: error("Invalid ICmp Predicate");
 896           }
 897           break;
 898         case Instruction::FCmp:
 899           Out << "getFCmp(FCmpInst::FCMP_";
 900           switch (CE->getPredicate()) {
 901           case FCmpInst::FCMP_FALSE: Out << "FALSE"; break;
 902           case FCmpInst::FCMP_ORD:   Out << "ORD"; break;
 903           case FCmpInst::FCMP_UNO:   Out << "UNO"; break;
 904           case FCmpInst::FCMP_OEQ:   Out << "OEQ"; break;
 905           case FCmpInst::FCMP_UEQ:   Out << "UEQ"; break;
 906           case FCmpInst::FCMP_ONE:   Out << "ONE"; break;
 907           case FCmpInst::FCMP_UNE:   Out << "UNE"; break;
 908           case FCmpInst::FCMP_OLT:   Out << "OLT"; break;
 909           case FCmpInst::FCMP_ULT:   Out << "ULT"; break;
 910           case FCmpInst::FCMP_OGT:   Out << "OGT"; break;
 911           case FCmpInst::FCMP_UGT:   Out << "UGT"; break;
 912           case FCmpInst::FCMP_OLE:   Out << "OLE"; break;
 913           case FCmpInst::FCMP_ULE:   Out << "ULE"; break;
 914           case FCmpInst::FCMP_OGE:   Out << "OGE"; break;
 915           case FCmpInst::FCMP_UGE:   Out << "UGE"; break;
 916           case FCmpInst::FCMP_TRUE:  Out << "TRUE"; break;
 917           default: error("Invalid FCmp Predicate");
 918           }
 919           break;
 920         case Instruction::Shl:     Out << "getShl("; break;
 921         case Instruction::LShr:    Out << "getLShr("; break;
 922         case Instruction::AShr:    Out << "getAShr("; break;
 923         case Instruction::Select:  Out << "getSelect("; break;
 924         case Instruction::ExtractElement: Out << "getExtractElement("; break;
 925         case Instruction::InsertElement:  Out << "getInsertElement("; break;
 926         case Instruction::ShuffleVector:  Out << "getShuffleVector("; break;
 927         default:
 928           error("Invalid constant expression");
 929           break;
 930         }
 931         Out << getCppName(CE->getOperand(0));
 932         for (unsigned i = 1; i < CE->getNumOperands(); ++i)
 933           Out << ", " << getCppName(CE->getOperand(i));
 934         Out << ");";
 935       }
 936     } else {
 937       error("Bad Constant");
 938       Out << "Constant* " << constName << " = 0; ";
 939     }
 940     nl(Out);
 941   }
 942
 943   void CppWriter::printConstants(const Module* M) {
 944     // Traverse all the global variables looking for constant initializers
 945     for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
 946            E = TheModule->global_end(); I != E; ++I)
 947       if (I->hasInitializer())
 948         printConstant(I->getInitializer());
 949
 950     // Traverse the LLVM functions looking for constants
 951     for (Module::const_iterator FI = TheModule->begin(), FE = TheModule->end();
 952          FI != FE; ++FI) {
 953       // Add all of the basic blocks and instructions
 954       for (Function::const_iterator BB = FI->begin(),
 955              E = FI->end(); BB != E; ++BB) {
 956         for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I!=E;
 957              ++I) {
 958           for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i) {
 959             if (Constant* C = dyn_cast<Constant>(I->getOperand(i))) {
 960               printConstant(C);
 961             }
 962           }
 963         }
 964       }
 965     }
 966   }
 967
 968   void CppWriter::printVariableUses(const GlobalVariable *GV) {
 969     nl(Out) << "// Type Definitions";
 970     nl(Out);
 971     printType(GV->getType());
 972     if (GV->hasInitializer()) {
 973       Constant* Init = GV->getInitializer();
 974       printType(Init->getType());
 975       if (Function* F = dyn_cast<Function>(Init)) {
 976         nl(Out)<< "/ Function Declarations"; nl(Out);
 977         printFunctionHead(F);
 978       } else if (GlobalVariable* gv = dyn_cast<GlobalVariable>(Init)) {
 979         nl(Out) << "// Global Variable Declarations"; nl(Out);
 980         printVariableHead(gv);
 981       } else  {
 982         nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
 983         printConstant(gv);
 984       }
 985       if (GlobalVariable* gv = dyn_cast<GlobalVariable>(Init)) {
 986         nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
 987         printVariableBody(gv);
 988       }
 989     }
 990   }
 991
 992   void CppWriter::printVariableHead(const GlobalVariable *GV) {
 993     nl(Out) << "GlobalVariable* " << getCppName(GV);
 994     if (is_inline) {
 995       Out << " = mod->getGlobalVariable(";
 996       printEscapedString(GV->getName());
 997       Out << ", " << getCppName(GV->getType()->getElementType()) << ",true)";
 998       nl(Out) << "if (!" << getCppName(GV) << ") {";
 999       in(); nl(Out) << getCppName(GV);
1000     }
1001     Out << " = new GlobalVariable(/*Module=*/*mod";
1002     nl(Out) << "/*Type=*/";
1003     printCppName(GV->getType()->getElementType());
1004     Out << ",";
1005     nl(Out) << "/*isConstant=*/" << (GV->isConstant()?"true":"false");
1006     Out << ",";
1007     nl(Out) << "/*Linkage=*/";
1008     printLinkageType(GV->getLinkage());
1009     Out << ",";
1010     nl(Out) << "/*Initializer=*/0, ";
1011     if (GV->hasInitializer()) {
1012       Out << "// has initializer, specified below";
1013     }
1014     nl(Out) << "/*Name=*/\"";
1015     printEscapedString(GV->getName());
1016     Out << "\");";
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     default:
1089       error("Invalid instruction");
1090       break;
1091
1092     case Instruction::Ret: {
1093       const ReturnInst* ret =  cast<ReturnInst>(I);
1094       Out << "ReturnInst::Create("
1095           << (ret->getReturnValue() ? opNames[0] + ", " : "") << bbname << ");";
1096       break;
1097     }
1098     case Instruction::Br: {
1099       const BranchInst* br = cast<BranchInst>(I);
1100       Out << "BranchInst::Create(" ;
1101       if (br->getNumOperands() == 3 ) {
1102         Out << opNames[2] << ", "
1103             << opNames[1] << ", "
1104             << opNames[0] << ", ";
1105
1106       } else if (br->getNumOperands() == 1) {
1107         Out << opNames[0] << ", ";
1108       } else {
1109         error("Branch with 2 operands?");
1110       }
1111       Out << bbname << ");";
1112       break;
1113     }
1114     case Instruction::Switch: {
1115       const SwitchInst* sw = cast<SwitchInst>(I);
1116       Out << "SwitchInst* " << iName << " = SwitchInst::Create("
1117           << opNames[0] << ", "
1118           << opNames[1] << ", "
1119           << sw->getNumCases() << ", " << bbname << ");";
1120       nl(Out);
1121       for (unsigned i = 2; i < sw->getNumOperands(); i += 2 ) {
1122         Out << iName << "->addCase("
1123             << opNames[i] << ", "
1124             << opNames[i+1] << ");";
1125         nl(Out);
1126       }
1127       break;
1128     }
1129     case Instruction::Invoke: {
1130       const InvokeInst* inv = cast<InvokeInst>(I);
1131       Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_params;";
1132       nl(Out);
1133       for (unsigned i = 3; i < inv->getNumOperands(); ++i) {
1134         Out << iName << "_params.push_back("
1135             << opNames[i] << ");";
1136         nl(Out);
1137       }
1138       Out << "InvokeInst *" << iName << " = InvokeInst::Create("
1139           << opNames[0] << ", "
1140           << opNames[1] << ", "
1141           << opNames[2] << ", "
1142           << iName << "_params.begin(), " << iName << "_params.end(), \"";
1143       printEscapedString(inv->getName());
1144       Out << "\", " << bbname << ");";
1145       nl(Out) << iName << "->setCallingConv(";
1146       printCallingConv(inv->getCallingConv());
1147       Out << ");";
1148       printAttributes(inv->getAttributes(), iName);
1149       Out << iName << "->setAttributes(" << iName << "_PAL);";
1150       nl(Out);
1151       break;
1152     }
1153     case Instruction::Unwind: {
1154       Out << "new UnwindInst("
1155           << bbname << ");";
1156       break;
1157     }
1158     case Instruction::Unreachable:{
1159       Out << "new UnreachableInst("
1160           << bbname << ");";
1161       break;
1162     }
1163     case Instruction::Add:
1164     case Instruction::FAdd:
1165     case Instruction::Sub:
1166     case Instruction::FSub:
1167     case Instruction::Mul:
1168     case Instruction::FMul:
1169     case Instruction::UDiv:
1170     case Instruction::SDiv:
1171     case Instruction::FDiv:
1172     case Instruction::URem:
1173     case Instruction::SRem:
1174     case Instruction::FRem:
1175     case Instruction::And:
1176     case Instruction::Or:
1177     case Instruction::Xor:
1178     case Instruction::Shl:
1179     case Instruction::LShr:
1180     case Instruction::AShr:{
1181       Out << "BinaryOperator* " << iName << " = BinaryOperator::Create(";
1182       switch (I->getOpcode()) {
1183       case Instruction::Add: Out << "Instruction::Add"; break;
1184       case Instruction::FAdd: Out << "Instruction::FAdd"; break;
1185       case Instruction::Sub: Out << "Instruction::Sub"; break;
1186       case Instruction::FSub: Out << "Instruction::FSub"; break;
1187       case Instruction::Mul: Out << "Instruction::Mul"; break;
1188       case Instruction::FMul: Out << "Instruction::FMul"; break;
1189       case Instruction::UDiv:Out << "Instruction::UDiv"; break;
1190       case Instruction::SDiv:Out << "Instruction::SDiv"; break;
1191       case Instruction::FDiv:Out << "Instruction::FDiv"; break;
1192       case Instruction::URem:Out << "Instruction::URem"; break;
1193       case Instruction::SRem:Out << "Instruction::SRem"; break;
1194       case Instruction::FRem:Out << "Instruction::FRem"; break;
1195       case Instruction::And: Out << "Instruction::And"; break;
1196       case Instruction::Or:  Out << "Instruction::Or";  break;
1197       case Instruction::Xor: Out << "Instruction::Xor"; break;
1198       case Instruction::Shl: Out << "Instruction::Shl"; break;
1199       case Instruction::LShr:Out << "Instruction::LShr"; break;
1200       case Instruction::AShr:Out << "Instruction::AShr"; break;
1201       default: Out << "Instruction::BadOpCode"; break;
1202       }
1203       Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1204       printEscapedString(I->getName());
1205       Out << "\", " << bbname << ");";
1206       break;
1207     }
1208     case Instruction::FCmp: {
1209       Out << "FCmpInst* " << iName << " = new FCmpInst(";
1210       switch (cast<FCmpInst>(I)->getPredicate()) {
1211       case FCmpInst::FCMP_FALSE: Out << "FCmpInst::FCMP_FALSE"; break;
1212       case FCmpInst::FCMP_OEQ  : Out << "FCmpInst::FCMP_OEQ"; break;
1213       case FCmpInst::FCMP_OGT  : Out << "FCmpInst::FCMP_OGT"; break;
1214       case FCmpInst::FCMP_OGE  : Out << "FCmpInst::FCMP_OGE"; break;
1215       case FCmpInst::FCMP_OLT  : Out << "FCmpInst::FCMP_OLT"; break;
1216       case FCmpInst::FCMP_OLE  : Out << "FCmpInst::FCMP_OLE"; break;
1217       case FCmpInst::FCMP_ONE  : Out << "FCmpInst::FCMP_ONE"; break;
1218       case FCmpInst::FCMP_ORD  : Out << "FCmpInst::FCMP_ORD"; break;
1219       case FCmpInst::FCMP_UNO  : Out << "FCmpInst::FCMP_UNO"; break;
1220       case FCmpInst::FCMP_UEQ  : Out << "FCmpInst::FCMP_UEQ"; break;
1221       case FCmpInst::FCMP_UGT  : Out << "FCmpInst::FCMP_UGT"; break;
1222       case FCmpInst::FCMP_UGE  : Out << "FCmpInst::FCMP_UGE"; break;
1223       case FCmpInst::FCMP_ULT  : Out << "FCmpInst::FCMP_ULT"; break;
1224       case FCmpInst::FCMP_ULE  : Out << "FCmpInst::FCMP_ULE"; break;
1225       case FCmpInst::FCMP_UNE  : Out << "FCmpInst::FCMP_UNE"; break;
1226       case FCmpInst::FCMP_TRUE : Out << "FCmpInst::FCMP_TRUE"; break;
1227       default: Out << "FCmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE"; break;
1228       }
1229       Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1230       printEscapedString(I->getName());
1231       Out << "\", " << bbname << ");";
1232       break;
1233     }
1234     case Instruction::ICmp: {
1235       Out << "ICmpInst* " << iName << " = new ICmpInst(";
1236       switch (cast<ICmpInst>(I)->getPredicate()) {
1237       case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << "ICmpInst::ICMP_EQ";  break;
1238       case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << "ICmpInst::ICMP_NE";  break;
1239       case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << "ICmpInst::ICMP_ULE"; break;
1240       case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << "ICmpInst::ICMP_SLE"; break;
1241       case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << "ICmpInst::ICMP_UGE"; break;
1242       case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << "ICmpInst::ICMP_SGE"; break;
1243       case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << "ICmpInst::ICMP_ULT"; break;
1244       case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << "ICmpInst::ICMP_SLT"; break;
1245       case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << "ICmpInst::ICMP_UGT"; break;
1246       case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << "ICmpInst::ICMP_SGT"; break;
1247       default: Out << "ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE"; break;
1248       }
1249       Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1250       printEscapedString(I->getName());
1251       Out << "\", " << bbname << ");";
1252       break;
1253     }
1254     case Instruction::Malloc: {
1255       const MallocInst* mallocI = cast<MallocInst>(I);
1256       Out << "MallocInst* " << iName << " = new MallocInst("
1257           << getCppName(mallocI->getAllocatedType()) << ", ";
1258       if (mallocI->isArrayAllocation())
1259         Out << opNames[0] << ", " ;
1260       Out << "\"";
1261       printEscapedString(mallocI->getName());
1262       Out << "\", " << bbname << ");";
1263       if (mallocI->getAlignment())
1264         nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1265             << mallocI->getAlignment() << ");";
1266       break;
1267     }
1268     case Instruction::Free: {
1269       Out << "FreeInst* " << iName << " = new FreeInst("
1270           << getCppName(I->getOperand(0)) << ", " << bbname << ");";
1271       break;
1272     }
1273     case Instruction::Alloca: {
1274       const AllocaInst* allocaI = cast<AllocaInst>(I);
1275       Out << "AllocaInst* " << iName << " = new AllocaInst("
1276           << getCppName(allocaI->getAllocatedType()) << ", ";
1277       if (allocaI->isArrayAllocation())
1278         Out << opNames[0] << ", ";
1279       Out << "\"";
1280       printEscapedString(allocaI->getName());
1281       Out << "\", " << bbname << ");";
1282       if (allocaI->getAlignment())
1283         nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1284             << allocaI->getAlignment() << ");";
1285       break;
1286     }
1287     case Instruction::Load:{
1288       const LoadInst* load = cast<LoadInst>(I);
1289       Out << "LoadInst* " << iName << " = new LoadInst("
1290           << opNames[0] << ", \"";
1291       printEscapedString(load->getName());
1292       Out << "\", " << (load->isVolatile() ? "true" : "false" )
1293           << ", " << bbname << ");";
1294       break;
1295     }
1296     case Instruction::Store: {
1297       const StoreInst* store = cast<StoreInst>(I);
1298       Out << " new StoreInst("
1299           << opNames[0] << ", "
1300           << opNames[1] << ", "
1301           << (store->isVolatile() ? "true" : "false")
1302           << ", " << bbname << ");";
1303       break;
1304     }
1305     case Instruction::GetElementPtr: {
1306       const GetElementPtrInst* gep = cast<GetElementPtrInst>(I);
1307       if (gep->getNumOperands() <= 2) {
1308         Out << "GetElementPtrInst* " << iName << " = GetElementPtrInst::Create("
1309             << opNames[0];
1310         if (gep->getNumOperands() == 2)
1311           Out << ", " << opNames[1];
1312       } else {
1313         Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_indices;";
1314         nl(Out);
1315         for (unsigned i = 1; i < gep->getNumOperands(); ++i ) {
1316           Out << iName << "_indices.push_back("
1317               << opNames[i] << ");";
1318           nl(Out);
1319         }
1320         Out << "Instruction* " << iName << " = GetElementPtrInst::Create("
1321             << opNames[0] << ", " << iName << "_indices.begin(), "
1322             << iName << "_indices.end()";
1323       }
1324       Out << ", \"";
1325       printEscapedString(gep->getName());
1326       Out << "\", " << bbname << ");";
1327       break;
1328     }
1329     case Instruction::PHI: {
1330       const PHINode* phi = cast<PHINode>(I);
1331
1332       Out << "PHINode* " << iName << " = PHINode::Create("
1333           << getCppName(phi->getType()) << ", \"";
1334       printEscapedString(phi->getName());
1335       Out << "\", " << bbname << ");";
1336       nl(Out) << iName << "->reserveOperandSpace("
1337         << phi->getNumIncomingValues()
1338           << ");";
1339       nl(Out);
1340       for (unsigned i = 0; i < phi->getNumOperands(); i+=2) {
1341         Out << iName << "->addIncoming("
1342             << opNames[i] << ", " << opNames[i+1] << ");";
1343         nl(Out);
1344       }
1345       break;
1346     }
1347     case Instruction::Trunc:
1348     case Instruction::ZExt:
1349     case Instruction::SExt:
1350     case Instruction::FPTrunc:
1351     case Instruction::FPExt:
1352     case Instruction::FPToUI:
1353     case Instruction::FPToSI:
1354     case Instruction::UIToFP:
1355     case Instruction::SIToFP:
1356     case Instruction::PtrToInt:
1357     case Instruction::IntToPtr:
1358     case Instruction::BitCast: {
1359       const CastInst* cst = cast<CastInst>(I);
1360       Out << "CastInst* " << iName << " = new ";
1361       switch (I->getOpcode()) {
1362       case Instruction::Trunc:    Out << "TruncInst"; break;
1363       case Instruction::ZExt:     Out << "ZExtInst"; break;
1364       case Instruction::SExt:     Out << "SExtInst"; break;
1365       case Instruction::FPTrunc:  Out << "FPTruncInst"; break;
1366       case Instruction::FPExt:    Out << "FPExtInst"; break;
1367       case Instruction::FPToUI:   Out << "FPToUIInst"; break;
1368       case Instruction::FPToSI:   Out << "FPToSIInst"; break;
1369       case Instruction::UIToFP:   Out << "UIToFPInst"; break;
1370       case Instruction::SIToFP:   Out << "SIToFPInst"; break;
1371       case Instruction::PtrToInt: Out << "PtrToIntInst"; break;
1372       case Instruction::IntToPtr: Out << "IntToPtrInst"; break;
1373       case Instruction::BitCast:  Out << "BitCastInst"; break;
1374       default: assert(!"Unreachable"); break;
1375       }
1376       Out << "(" << opNames[0] << ", "
1377           << getCppName(cst->getType()) << ", \"";
1378       printEscapedString(cst->getName());
1379       Out << "\", " << bbname << ");";
1380       break;
1381     }
1382     case Instruction::Call:{
1383       const CallInst* call = cast<CallInst>(I);
1384       if (const InlineAsm* ila = dyn_cast<InlineAsm>(call->getCalledValue())) {
1385         Out << "InlineAsm* " << getCppName(ila) << " = InlineAsm::get("
1386             << getCppName(ila->getFunctionType()) << ", \""
1387             << ila->getAsmString() << "\", \""
1388             << ila->getConstraintString() << "\","
1389             << (ila->hasSideEffects() ? "true" : "false") << ");";
1390         nl(Out);
1391       }
1392       if (call->getNumOperands() > 2) {
1393         Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_params;";
1394         nl(Out);
1395         for (unsigned i = 1; i < call->getNumOperands(); ++i) {
1396           Out << iName << "_params.push_back(" << opNames[i] << ");";
1397           nl(Out);
1398         }
1399         Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1400             << opNames[0] << ", " << iName << "_params.begin(), "
1401             << iName << "_params.end(), \"";
1402       } else if (call->getNumOperands() == 2) {
1403         Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1404             << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1405       } else {
1406         Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create(" << opNames[0]
1407             << ", \"";
1408       }
1409       printEscapedString(call->getName());
1410       Out << "\", " << bbname << ");";
1411       nl(Out) << iName << "->setCallingConv(";
1412       printCallingConv(call->getCallingConv());
1413       Out << ");";
1414       nl(Out) << iName << "->setTailCall("
1415           << (call->isTailCall() ? "true":"false");
1416       Out << ");";
1417       printAttributes(call->getAttributes(), iName);
1418       Out << iName << "->setAttributes(" << iName << "_PAL);";
1419       nl(Out);
1420       break;
1421     }
1422     case Instruction::Select: {
1423       const SelectInst* sel = cast<SelectInst>(I);
1424       Out << "SelectInst* " << getCppName(sel) << " = SelectInst::Create(";
1425       Out << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1426       printEscapedString(sel->getName());
1427       Out << "\", " << bbname << ");";
1428       break;
1429     }
1430     case Instruction::UserOp1:
1431       /// FALL THROUGH
1432     case Instruction::UserOp2: {
1433       /// FIXME: What should be done here?
1434       break;
1435     }
1436     case Instruction::VAArg: {
1437       const VAArgInst* va = cast<VAArgInst>(I);
1438       Out << "VAArgInst* " << getCppName(va) << " = new VAArgInst("
1439           << opNames[0] << ", " << getCppName(va->getType()) << ", \"";
1440       printEscapedString(va->getName());
1441       Out << "\", " << bbname << ");";
1442       break;
1443     }
1444     case Instruction::ExtractElement: {
1445       const ExtractElementInst* eei = cast<ExtractElementInst>(I);
1446       Out << "ExtractElementInst* " << getCppName(eei)
1447           << " = new ExtractElementInst(" << opNames[0]
1448           << ", " << opNames[1] << ", \"";
1449       printEscapedString(eei->getName());
1450       Out << "\", " << bbname << ");";
1451       break;
1452     }
1453     case Instruction::InsertElement: {
1454       const InsertElementInst* iei = cast<InsertElementInst>(I);
1455       Out << "InsertElementInst* " << getCppName(iei)
1456           << " = InsertElementInst::Create(" << opNames[0]
1457           << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1458       printEscapedString(iei->getName());
1459       Out << "\", " << bbname << ");";
1460       break;
1461     }
1462     case Instruction::ShuffleVector: {
1463       const ShuffleVectorInst* svi = cast<ShuffleVectorInst>(I);
1464       Out << "ShuffleVectorInst* " << getCppName(svi)
1465           << " = new ShuffleVectorInst(" << opNames[0]
1466           << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1467       printEscapedString(svi->getName());
1468       Out << "\", " << bbname << ");";
1469       break;
1470     }
1471     case Instruction::ExtractValue: {
1472       const ExtractValueInst *evi = cast<ExtractValueInst>(I);
1473       Out << "std::vector<unsigned> " << iName << "_indices;";
1474       nl(Out);
1475       for (unsigned i = 0; i < evi->getNumIndices(); ++i) {
1476         Out << iName << "_indices.push_back("
1477             << evi->idx_begin()[i] << ");";
1478         nl(Out);
1479       }
1480       Out << "ExtractValueInst* " << getCppName(evi)
1481           << " = ExtractValueInst::Create(" << opNames[0]
1482           << ", "
1483           << iName << "_indices.begin(), " << iName << "_indices.end(), \"";
1484       printEscapedString(evi->getName());
1485       Out << "\", " << bbname << ");";
1486       break;
1487     }
1488     case Instruction::InsertValue: {
1489       const InsertValueInst *ivi = cast<InsertValueInst>(I);
1490       Out << "std::vector<unsigned> " << iName << "_indices;";
1491       nl(Out);
1492       for (unsigned i = 0; i < ivi->getNumIndices(); ++i) {
1493         Out << iName << "_indices.push_back("
1494             << ivi->idx_begin()[i] << ");";
1495         nl(Out);
1496       }
1497       Out << "InsertValueInst* " << getCppName(ivi)
1498           << " = InsertValueInst::Create(" << opNames[0]
1499           << ", " << opNames[1] << ", "
1500           << iName << "_indices.begin(), " << iName << "_indices.end(), \"";
1501       printEscapedString(ivi->getName());
1502       Out << "\", " << bbname << ");";
1503       break;
1504     }
1505   }
1506   DefinedValues.insert(I);
1507   nl(Out);
1508   delete [] opNames;
1509 }
1510
1511   // Print out the types, constants and declarations needed by one function
1512   void CppWriter::printFunctionUses(const Function* F) {
1513     nl(Out) << "// Type Definitions"; nl(Out);
1514     if (!is_inline) {
1515       // Print the function's return type
1516       printType(F->getReturnType());
1517
1518       // Print the function's function type
1519       printType(F->getFunctionType());
1520
1521       // Print the types of each of the function's arguments
1522       for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1523            AI != AE; ++AI) {
1524         printType(AI->getType());
1525       }
1526     }
1527
1528     // Print type definitions for every type referenced by an instruction and
1529     // make a note of any global values or constants that are referenced
1530     SmallPtrSet<GlobalValue*,64> gvs;
1531     SmallPtrSet<Constant*,64> consts;
1532     for (Function::const_iterator BB = F->begin(), BE = F->end();
1533          BB != BE; ++BB){
1534       for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end();
1535            I != E; ++I) {
1536         // Print the type of the instruction itself
1537         printType(I->getType());
1538
1539         // Print the type of each of the instruction's operands
1540         for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i) {
1541           Value* operand = I->getOperand(i);
1542           printType(operand->getType());
1543
1544           // If the operand references a GVal or Constant, make a note of it
1545           if (GlobalValue* GV = dyn_cast<GlobalValue>(operand)) {
1546             gvs.insert(GV);
1547             if (GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(GV))
1548               if (GVar->hasInitializer())
1549                 consts.insert(GVar->getInitializer());
1550           } else if (Constant* C = dyn_cast<Constant>(operand))
1551             consts.insert(C);
1552         }
1553       }
1554     }
1555
1556     // Print the function declarations for any functions encountered
1557     nl(Out) << "// Function Declarations"; nl(Out);
1558     for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1559          I != E; ++I) {
1560       if (Function* Fun = dyn_cast<Function>(*I)) {
1561         if (!is_inline || Fun != F)
1562           printFunctionHead(Fun);
1563       }
1564     }
1565
1566     // Print the global variable declarations for any variables encountered
1567     nl(Out) << "// Global Variable Declarations"; nl(Out);
1568     for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1569          I != E; ++I) {
1570       if (GlobalVariable* F = dyn_cast<GlobalVariable>(*I))
1571         printVariableHead(F);
1572     }
1573
1574   // Print the constants found
1575     nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
1576     for (SmallPtrSet<Constant*,64>::iterator I = consts.begin(),
1577            E = consts.end(); I != E; ++I) {
1578       printConstant(*I);
1579     }
1580
1581     // Process the global variables definitions now that all the constants have
1582     // been emitted. These definitions just couple the gvars with their constant
1583     // initializers.
1584     nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
1585     for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1586          I != E; ++I) {
1587       if (GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(*I))
1588         printVariableBody(GV);
1589     }
1590   }
1591
1592   void CppWriter::printFunctionHead(const Function* F) {
1593     nl(Out) << "Function* " << getCppName(F);
1594     if (is_inline) {
1595       Out << " = mod->getFunction(\"";
1596       printEscapedString(F->getName());
1597       Out << "\", " << getCppName(F->getFunctionType()) << ");";
1598       nl(Out) << "if (!" << getCppName(F) << ") {";
1599       nl(Out) << getCppName(F);
1600     }
1601     Out<< " = Function::Create(";
1602     nl(Out,1) << "/*Type=*/" << getCppName(F->getFunctionType()) << ",";
1603     nl(Out) << "/*Linkage=*/";
1604     printLinkageType(F->getLinkage());
1605     Out << ",";
1606     nl(Out) << "/*Name=*/\"";
1607     printEscapedString(F->getName());
1608     Out << "\", mod); " << (F->isDeclaration()? "// (external, no body)" : "");
1609     nl(Out,-1);
1610     printCppName(F);
1611     Out << "->setCallingConv(";
1612     printCallingConv(F->getCallingConv());
1613     Out << ");";
1614     nl(Out);
1615     if (F->hasSection()) {
1616       printCppName(F);
1617       Out << "->setSection(\"" << F->getSection() << "\");";
1618       nl(Out);
1619     }
1620     if (F->getAlignment()) {
1621       printCppName(F);
1622       Out << "->setAlignment(" << F->getAlignment() << ");";
1623       nl(Out);
1624     }
1625     if (F->getVisibility() != GlobalValue::DefaultVisibility) {
1626       printCppName(F);
1627       Out << "->setVisibility(";
1628       printVisibilityType(F->getVisibility());
1629       Out << ");";
1630       nl(Out);
1631     }
1632     if (F->hasGC()) {
1633       printCppName(F);
1634       Out << "->setGC(\"" << F->getGC() << "\");";
1635       nl(Out);
1636     }
1637     if (is_inline) {
1638       Out << "}";
1639       nl(Out);
1640     }
1641     printAttributes(F->getAttributes(), getCppName(F));
1642     printCppName(F);
1643     Out << "->setAttributes(" << getCppName(F) << "_PAL);";
1644     nl(Out);
1645   }
1646
1647   void CppWriter::printFunctionBody(const Function *F) {
1648     if (F->isDeclaration())
1649       return; // external functions have no bodies.
1650
1651     // Clear the DefinedValues and ForwardRefs maps because we can't have
1652     // cross-function forward refs
1653     ForwardRefs.clear();
1654     DefinedValues.clear();
1655
1656     // Create all the argument values
1657     if (!is_inline) {
1658       if (!F->arg_empty()) {
1659         Out << "Function::arg_iterator args = " << getCppName(F)
1660             << "->arg_begin();";
1661         nl(Out);
1662       }
1663       for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1664            AI != AE; ++AI) {
1665         Out << "Value* " << getCppName(AI) << " = args++;";
1666         nl(Out);
1667         if (AI->hasName()) {
1668           Out << getCppName(AI) << "->setName(\"" << AI->getName() << "\");";
1669           nl(Out);
1670         }
1671       }
1672     }
1673
1674     // Create all the basic blocks
1675     nl(Out);
1676     for (Function::const_iterator BI = F->begin(), BE = F->end();
1677          BI != BE; ++BI) {
1678       std::string bbname(getCppName(BI));
1679       Out << "BasicBlock* " << bbname << " = BasicBlock::Create(\"";
1680       if (BI->hasName())
1681         printEscapedString(BI->getName());
1682       Out << "\"," << getCppName(BI->getParent()) << ",0);";
1683       nl(Out);
1684     }
1685
1686     // Output all of its basic blocks... for the function
1687     for (Function::const_iterator BI = F->begin(), BE = F->end();
1688          BI != BE; ++BI) {
1689       std::string bbname(getCppName(BI));
1690       nl(Out) << "// Block " << BI->getName() << " (" << bbname << ")";
1691       nl(Out);
1692
1693       // Output all of the instructions in the basic block...
1694       for (BasicBlock::const_iterator I = BI->begin(), E = BI->end();
1695            I != E; ++I) {
1696         printInstruction(I,bbname);
1697       }
1698     }
1699
1700     // Loop over the ForwardRefs and resolve them now that all instructions
1701     // are generated.
1702     if (!ForwardRefs.empty()) {
1703       nl(Out) << "// Resolve Forward References";
1704       nl(Out);
1705     }
1706
1707     while (!ForwardRefs.empty()) {
1708       ForwardRefMap::iterator I = ForwardRefs.begin();
1709       Out << I->second << "->replaceAllUsesWith("
1710           << getCppName(I->first) << "); delete " << I->second << ";";
1711       nl(Out);
1712       ForwardRefs.erase(I);
1713     }
1714   }
1715
1716   void CppWriter::printInline(const std::string& fname,
1717                               const std::string& func) {
1718     const Function* F = TheModule->getFunction(func);
1719     if (!F) {
1720       error(std::string("Function '") + func + "' not found in input module");
1721       return;
1722     }
1723     if (F->isDeclaration()) {
1724       error(std::string("Function '") + func + "' is external!");
1725       return;
1726     }
1727     nl(Out) << "BasicBlock* " << fname << "(Module* mod, Function *"
1728             << getCppName(F);
1729     unsigned arg_count = 1;
1730     for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1731          AI != AE; ++AI) {
1732       Out << ", Value* arg_" << arg_count;
1733     }
1734     Out << ") {";
1735     nl(Out);
1736     is_inline = true;
1737     printFunctionUses(F);
1738     printFunctionBody(F);
1739     is_inline = false;
1740     Out << "return " << getCppName(F->begin()) << ";";
1741     nl(Out) << "}";
1742     nl(Out);
1743   }
1744
1745   void CppWriter::printModuleBody() {
1746     // Print out all the type definitions
1747     nl(Out) << "// Type Definitions"; nl(Out);
1748     printTypes(TheModule);
1749
1750     // Functions can call each other and global variables can reference them so
1751     // define all the functions first before emitting their function bodies.
1752     nl(Out) << "// Function Declarations"; nl(Out);
1753     for (Module::const_iterator I = TheModule->begin(), E = TheModule->end();
1754          I != E; ++I)
1755       printFunctionHead(I);
1756
1757     // Process the global variables declarations. We can't initialze them until
1758     // after the constants are printed so just print a header for each global
1759     nl(Out) << "// Global Variable Declarations\n"; nl(Out);
1760     for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
1761            E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
1762       printVariableHead(I);
1763     }
1764
1765     // Print out all the constants definitions. Constants don't recurse except
1766     // through GlobalValues. All GlobalValues have been declared at this point
1767     // so we can proceed to generate the constants.
1768     nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
1769     printConstants(TheModule);
1770
1771     // Process the global variables definitions now that all the constants have
1772     // been emitted. These definitions just couple the gvars with their constant
1773     // initializers.
1774     nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
1775     for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
1776            E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
1777       printVariableBody(I);
1778     }
1779
1780     // Finally, we can safely put out all of the function bodies.
1781     nl(Out) << "// Function Definitions"; nl(Out);
1782     for (Module::const_iterator I = TheModule->begin(), E = TheModule->end();
1783          I != E; ++I) {
1784       if (!I->isDeclaration()) {
1785         nl(Out) << "// Function: " << I->getName() << " (" << getCppName(I)
1786                 << ")";
1787         nl(Out) << "{";
1788         nl(Out,1);
1789         printFunctionBody(I);
1790         nl(Out,-1) << "}";
1791         nl(Out);
1792       }
1793     }
1794   }
1795
1796   void CppWriter::printProgram(const std::string& fname,
1797                                const std::string& mName) {
1798     Out << "#include <llvm/Module.h>\n";
1799     Out << "#include <llvm/DerivedTypes.h>\n";
1800     Out << "#include <llvm/Constants.h>\n";
1801     Out << "#include <llvm/GlobalVariable.h>\n";
1802     Out << "#include <llvm/Function.h>\n";
1803     Out << "#include <llvm/CallingConv.h>\n";
1804     Out << "#include <llvm/BasicBlock.h>\n";
1805     Out << "#include <llvm/Instructions.h>\n";
1806     Out << "#include <llvm/InlineAsm.h>\n";
1807     Out << "#include <llvm/Support/FormattedStream.h>\n";
1808     Out << "#include <llvm/Support/MathExtras.h>\n";
1809     Out << "#include <llvm/Pass.h>\n";
1810     Out << "#include <llvm/PassManager.h>\n";
1811     Out << "#include <llvm/ADT/SmallVector.h>\n";
1812     Out << "#include <llvm/Analysis/Verifier.h>\n";
1813     Out << "#include <llvm/Assembly/PrintModulePass.h>\n";
1814     Out << "#include <algorithm>\n";
1815     Out << "using namespace llvm;\n\n";
1816     Out << "Module* " << fname << "();\n\n";
1817     Out << "int main(int argc, char**argv) {\n";
1818     Out << "  Module* Mod = " << fname << "();\n";
1819     Out << "  verifyModule(*Mod, PrintMessageAction);\n";
1820     Out << "  outs().flush();\n";
1821     Out << "  PassManager PM;\n";
1822     Out << "  PM.add(createPrintModulePass(&outs()));\n";
1823     Out << "  PM.run(*Mod);\n";
1824     Out << "  return 0;\n";
1825     Out << "}\n\n";
1826     printModule(fname,mName);
1827   }
1828
1829   void CppWriter::printModule(const std::string& fname,
1830                               const std::string& mName) {
1831     nl(Out) << "Module* " << fname << "() {";
1832     nl(Out,1) << "// Module Construction";
1833     nl(Out) << "Module* mod = new Module(\"";
1834     printEscapedString(mName);
1835     Out << "\");";
1836     if (!TheModule->getTargetTriple().empty()) {
1837       nl(Out) << "mod->setDataLayout(\"" << TheModule->getDataLayout() << "\");";
1838     }
1839     if (!TheModule->getTargetTriple().empty()) {
1840       nl(Out) << "mod->setTargetTriple(\"" << TheModule->getTargetTriple()
1841               << "\");";
1842     }
1843
1844     if (!TheModule->getModuleInlineAsm().empty()) {
1845       nl(Out) << "mod->setModuleInlineAsm(\"";
1846       printEscapedString(TheModule->getModuleInlineAsm());
1847       Out << "\");";
1848     }
1849     nl(Out);
1850
1851     // Loop over the dependent libraries and emit them.
1852     Module::lib_iterator LI = TheModule->lib_begin();
1853     Module::lib_iterator LE = TheModule->lib_end();
1854     while (LI != LE) {
1855       Out << "mod->addLibrary(\"" << *LI << "\");";
1856       nl(Out);
1857       ++LI;
1858     }
1859     printModuleBody();
1860     nl(Out) << "return mod;";
1861     nl(Out,-1) << "}";
1862     nl(Out);
1863   }
1864
1865   void CppWriter::printContents(const std::string& fname,
1866                                 const std::string& mName) {
1867     Out << "\nModule* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1868     Out << "\nmod->setModuleIdentifier(\"";
1869     printEscapedString(mName);
1870     Out << "\");\n";
1871     printModuleBody();
1872     Out << "\nreturn mod;\n";
1873     Out << "\n}\n";
1874   }
1875
1876   void CppWriter::printFunction(const std::string& fname,
1877                                 const std::string& funcName) {
1878     const Function* F = TheModule->getFunction(funcName);
1879     if (!F) {
1880       error(std::string("Function '") + funcName + "' not found in input module");
1881       return;
1882     }
1883     Out << "\nFunction* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1884     printFunctionUses(F);
1885     printFunctionHead(F);
1886     printFunctionBody(F);
1887     Out << "return " << getCppName(F) << ";\n";
1888     Out << "}\n";
1889   }
1890
1891   void CppWriter::printFunctions() {
1892     const Module::FunctionListType &funcs = TheModule->getFunctionList();
1893     Module::const_iterator I  = funcs.begin();
1894     Module::const_iterator IE = funcs.end();
1895
1896     for (; I != IE; ++I) {
1897       const Function &func = *I;
1898       if (!func.isDeclaration()) {
1899         std::string name("define_");
1900         name += func.getName();
1901         printFunction(name, func.getName());
1902       }
1903     }
1904   }
1905
1906   void CppWriter::printVariable(const std::string& fname,
1907                                 const std::string& varName) {
1908     const GlobalVariable* GV = TheModule->getNamedGlobal(varName);
1909
1910     if (!GV) {
1911       error(std::string("Variable '") + varName + "' not found in input module");
1912       return;
1913     }
1914     Out << "\nGlobalVariable* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1915     printVariableUses(GV);
1916     printVariableHead(GV);
1917     printVariableBody(GV);
1918     Out << "return " << getCppName(GV) << ";\n";
1919     Out << "}\n";
1920   }
1921
1922   void CppWriter::printType(const std::string& fname,
1923                             const std::string& typeName) {
1924     const Type* Ty = TheModule->getTypeByName(typeName);
1925     if (!Ty) {
1926       error(std::string("Type '") + typeName + "' not found in input module");
1927       return;
1928     }
1929     Out << "\nType* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1930     printType(Ty);
1931     Out << "return " << getCppName(Ty) << ";\n";
1932     Out << "}\n";
1933   }
1934
1935   bool CppWriter::runOnModule(Module &M) {
1936     TheModule = &M;
1937
1938     // Emit a header
1939     Out << "// Generated by llvm2cpp - DO NOT MODIFY!\n\n";
1940
1941     // Get the name of the function we're supposed to generate
1942     std::string fname = FuncName.getValue();
1943
1944     // Get the name of the thing we are to generate
1945     std::string tgtname = NameToGenerate.getValue();
1946     if (GenerationType == GenModule ||
1947         GenerationType == GenContents ||
1948         GenerationType == GenProgram ||
1949         GenerationType == GenFunctions) {
1950       if (tgtname == "!bad!") {
1951         if (M.getModuleIdentifier() == "-")
1952           tgtname = "<stdin>";
1953         else
1954           tgtname = M.getModuleIdentifier();
1955       }
1956     } else if (tgtname == "!bad!")
1957       error("You must use the -for option with -gen-{function,variable,type}");
1958
1959     switch (WhatToGenerate(GenerationType)) {
1960      case GenProgram:
1961       if (fname.empty())
1962         fname = "makeLLVMModule";
1963       printProgram(fname,tgtname);
1964       break;
1965      case GenModule:
1966       if (fname.empty())
1967         fname = "makeLLVMModule";
1968       printModule(fname,tgtname);
1969       break;
1970      case GenContents:
1971       if (fname.empty())
1972         fname = "makeLLVMModuleContents";
1973       printContents(fname,tgtname);
1974       break;
1975      case GenFunction:
1976       if (fname.empty())
1977         fname = "makeLLVMFunction";
1978       printFunction(fname,tgtname);
1979       break;
1980      case GenFunctions:
1981       printFunctions();
1982       break;
1983      case GenInline:
1984       if (fname.empty())
1985         fname = "makeLLVMInline";
1986       printInline(fname,tgtname);
1987       break;
1988      case GenVariable:
1989       if (fname.empty())
1990         fname = "makeLLVMVariable";
1991       printVariable(fname,tgtname);
1992       break;
1993      case GenType:
1994       if (fname.empty())
1995         fname = "makeLLVMType";
1996       printType(fname,tgtname);
1997       break;
1998      default:
1999       error("Invalid generation option");
2000     }
2001
2002     return false;
2003   }
2004 }
2005
2006 char CppWriter::ID = 0;
2007
2008 //===----------------------------------------------------------------------===//
2009 //                       External Interface declaration
2010 //===----------------------------------------------------------------------===//
2011
2012 bool CPPTargetMachine::addPassesToEmitWholeFile(PassManager &PM,
2013                                                 formatted_raw_ostream &o,
2014                                                 CodeGenFileType FileType,
2015                                                 CodeGenOpt::Level OptLevel) {
2016   if (FileType != TargetMachine::AssemblyFile) return true;
2017   PM.add(new CppWriter(o));
2018   return false;
2019 }