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