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/ADT/StringExtras.h"
  27 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  28 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  29 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  30 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  31 #include "llvm/Support/FormattedStream.h"
  32 #include "llvm/Support/Streams.h"
  33 #include "llvm/Target/TargetRegistry.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 extern "C" void LLVMInitializeCppBackendTarget() {
  76   // Register the target.
  77   RegisterTargetMachine<CPPTargetMachine> X(TheCppBackendTarget);
  78 }
  79
  80 namespace {
  81   typedef std::vector<const Type*> TypeList;
  82   typedef std::map<const Type*,std::string> TypeMap;
  83   typedef std::map<const Value*,std::string> ValueMap;
  84   typedef std::set<std::string> NameSet;
  85   typedef std::set<const Type*> TypeSet;
  86   typedef std::set<const Value*> ValueSet;
  87   typedef std::map<const Value*,std::string> ForwardRefMap;
  88
  89   /// CppWriter - This class is the main chunk of code that converts an LLVM
  90   /// module to a C++ translation unit.
  91   class CppWriter : public ModulePass {
  92     formatted_raw_ostream &Out;
  93     const Module *TheModule;
  94     uint64_t uniqueNum;
  95     TypeMap TypeNames;
  96     ValueMap ValueNames;
  97     TypeMap UnresolvedTypes;
  98     TypeList TypeStack;
  99     NameSet UsedNames;
 100     TypeSet DefinedTypes;
 101     ValueSet DefinedValues;
 102     ForwardRefMap ForwardRefs;
 103     bool is_inline;
 104
 105   public:
 106     static char ID;
 107     explicit CppWriter(formatted_raw_ostream &o) :
 108       ModulePass(&ID), Out(o), uniqueNum(0), is_inline(false) {}
 109
 110     virtual const char *getPassName() const { return "C++ backend"; }
 111
 112     bool runOnModule(Module &M);
 113
 114     void printProgram(const std::string& fname, const std::string& modName );
 115     void printModule(const std::string& fname, const std::string& modName );
 116     void printContents(const std::string& fname, const std::string& modName );
 117     void printFunction(const std::string& fname, const std::string& funcName );
 118     void printFunctions();
 119     void printInline(const std::string& fname, const std::string& funcName );
 120     void printVariable(const std::string& fname, const std::string& varName );
 121     void printType(const std::string& fname, const std::string& typeName );
 122
 123     void error(const std::string& msg);
 124
 125   private:
 126     void printLinkageType(GlobalValue::LinkageTypes LT);
 127     void printVisibilityType(GlobalValue::VisibilityTypes VisTypes);
 128     void printCallingConv(unsigned cc);
 129     void printEscapedString(const std::string& str);
 130     void printCFP(const ConstantFP* CFP);
 131
 132     std::string getCppName(const Type* val);
 133     inline void printCppName(const Type* val);
 134
 135     std::string getCppName(const Value* val);
 136     inline void printCppName(const Value* val);
 137
 138     void printAttributes(const AttrListPtr &PAL, const std::string &name);
 139     bool printTypeInternal(const Type* Ty);
 140     inline void printType(const Type* Ty);
 141     void printTypes(const Module* M);
 142
 143     void printConstant(const Constant *CPV);
 144     void printConstants(const Module* M);
 145
 146     void printVariableUses(const GlobalVariable *GV);
 147     void printVariableHead(const GlobalVariable *GV);
 148     void printVariableBody(const GlobalVariable *GV);
 149
 150     void printFunctionUses(const Function *F);
 151     void printFunctionHead(const Function *F);
 152     void printFunctionBody(const Function *F);
 153     void printInstruction(const Instruction *I, const std::string& bbname);
 154     std::string getOpName(Value*);
 155
 156     void printModuleBody();
 157   };
 158
 159   static unsigned indent_level = 0;
 160   inline formatted_raw_ostream& nl(formatted_raw_ostream& Out, int delta = 0) {
 161     Out << "\n";
 162     if (delta >= 0 || indent_level >= unsigned(-delta))
 163       indent_level += delta;
 164     for (unsigned i = 0; i < indent_level; ++i)
 165       Out << "  ";
 166     return Out;
 167   }
 168
 169   inline void in() { indent_level++; }
 170   inline void out() { if (indent_level >0) indent_level--; }
 171
 172   inline void
 173   sanitize(std::string& str) {
 174     for (size_t i = 0; i < str.length(); ++i)
 175       if (!isalnum(str[i]) && str[i] != '_')
 176         str[i] = '_';
 177   }
 178
 179   inline std::string
 180   getTypePrefix(const Type* Ty ) {
 181     switch (Ty->getTypeID()) {
 182     case Type::VoidTyID:     return "void_";
 183     case Type::IntegerTyID:
 184       return std::string("int") + utostr(cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth()) +
 185         "_";
 186     case Type::FloatTyID:    return "float_";
 187     case Type::DoubleTyID:   return "double_";
 188     case Type::LabelTyID:    return "label_";
 189     case Type::FunctionTyID: return "func_";
 190     case Type::StructTyID:   return "struct_";
 191     case Type::ArrayTyID:    return "array_";
 192     case Type::PointerTyID:  return "ptr_";
 193     case Type::VectorTyID:   return "packed_";
 194     case Type::OpaqueTyID:   return "opaque_";
 195     default:                 return "other_";
 196     }
 197     return "unknown_";
 198   }
 199
 200   // Looks up the type in the symbol table and returns a pointer to its name or
 201   // a null pointer if it wasn't found. Note that this isn't the same as the
 202   // Mode::getTypeName function which will return an empty string, not a null
 203   // pointer if the name is not found.
 204   inline const std::string*
 205   findTypeName(const TypeSymbolTable& ST, const Type* Ty) {
 206     TypeSymbolTable::const_iterator TI = ST.begin();
 207     TypeSymbolTable::const_iterator TE = ST.end();
 208     for (;TI != TE; ++TI)
 209       if (TI->second == Ty)
 210         return &(TI->first);
 211     return 0;
 212   }
 213
 214   void CppWriter::error(const std::string& msg) {
 215     llvm_report_error(msg);
 216   }
 217
 218   // printCFP - Print a floating point constant .. very carefully :)
 219   // This makes sure that conversion to/from floating yields the same binary
 220   // result so that we don't lose precision.
 221   void CppWriter::printCFP(const ConstantFP *CFP) {
 222     bool ignored;
 223     APFloat APF = APFloat(CFP->getValueAPF());  // copy
 224     if (CFP->getType() == Type::getFloatTy(CFP->getContext()))
 225       APF.convert(APFloat::IEEEdouble, APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
 226     Out << "ConstantFP::get(";
 227     Out << "APFloat(";
 228 #if HAVE_PRINTF_A
 229     char Buffer[100];
 230     sprintf(Buffer, "%A", APF.convertToDouble());
 231     if ((!strncmp(Buffer, "0x", 2) ||
 232          !strncmp(Buffer, "-0x", 3) ||
 233          !strncmp(Buffer, "+0x", 3)) &&
 234         APF.bitwiseIsEqual(APFloat(atof(Buffer)))) {
 235       if (CFP->getType() == Type::getDoubleTy(CFP->getContext()))
 236         Out << "BitsToDouble(" << Buffer << ")";
 237       else
 238         Out << "BitsToFloat((float)" << Buffer << ")";
 239       Out << ")";
 240     } else {
 241 #endif
 242       std::string StrVal = ftostr(CFP->getValueAPF());
 243
 244       while (StrVal[0] == ' ')
 245         StrVal.erase(StrVal.begin());
 246
 247       // Check to make sure that the stringized number is not some string like
 248       // "Inf" or NaN.  Check that the string matches the "[-+]?[0-9]" regex.
 249       if (((StrVal[0] >= '0' && StrVal[0] <= '9') ||
 250            ((StrVal[0] == '-' || StrVal[0] == '+') &&
 251             (StrVal[1] >= '0' && StrVal[1] <= '9'))) &&
 252           (CFP->isExactlyValue(atof(StrVal.c_str())))) {
 253         if (CFP->getType() == Type::getDoubleTy(CFP->getContext()))
 254           Out <<  StrVal;
 255         else
 256           Out << StrVal << "f";
 257       } else if (CFP->getType() == Type::getDoubleTy(CFP->getContext()))
 258         Out << "BitsToDouble(0x"
 259             << utohexstr(CFP->getValueAPF().bitcastToAPInt().getZExtValue())
 260             << "ULL) /* " << StrVal << " */";
 261       else
 262         Out << "BitsToFloat(0x"
 263             << utohexstr((uint32_t)CFP->getValueAPF().
 264                                         bitcastToAPInt().getZExtValue())
 265             << "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::PrivateLinkage:
 289       Out << "GlobalValue::PrivateLinkage"; break;
 290     case GlobalValue::LinkerPrivateLinkage:
 291       Out << "GlobalValue::LinkerPrivateLinkage"; break;
 292     case GlobalValue::AvailableExternallyLinkage:
 293       Out << "GlobalValue::AvailableExternallyLinkage "; break;
 294     case GlobalValue::LinkOnceAnyLinkage:
 295       Out << "GlobalValue::LinkOnceAnyLinkage "; break;
 296     case GlobalValue::LinkOnceODRLinkage:
 297       Out << "GlobalValue::LinkOnceODRLinkage "; break;
 298     case GlobalValue::WeakAnyLinkage:
 299       Out << "GlobalValue::WeakAnyLinkage"; break;
 300     case GlobalValue::WeakODRLinkage:
 301       Out << "GlobalValue::WeakODRLinkage"; break;
 302     case GlobalValue::AppendingLinkage:
 303       Out << "GlobalValue::AppendingLinkage"; break;
 304     case GlobalValue::ExternalLinkage:
 305       Out << "GlobalValue::ExternalLinkage"; break;
 306     case GlobalValue::DLLImportLinkage:
 307       Out << "GlobalValue::DLLImportLinkage"; break;
 308     case GlobalValue::DLLExportLinkage:
 309       Out << "GlobalValue::DLLExportLinkage"; break;
 310     case GlobalValue::ExternalWeakLinkage:
 311       Out << "GlobalValue::ExternalWeakLinkage"; break;
 312     case GlobalValue::GhostLinkage:
 313       Out << "GlobalValue::GhostLinkage"; break;
 314     case GlobalValue::CommonLinkage:
 315       Out << "GlobalValue::CommonLinkage"; break;
 316     }
 317   }
 318
 319   void CppWriter::printVisibilityType(GlobalValue::VisibilityTypes VisType) {
 320     switch (VisType) {
 321     default: llvm_unreachable("Unknown GVar visibility");
 322     case GlobalValue::DefaultVisibility:
 323       Out << "GlobalValue::DefaultVisibility";
 324       break;
 325     case GlobalValue::HiddenVisibility:
 326       Out << "GlobalValue::HiddenVisibility";
 327       break;
 328     case GlobalValue::ProtectedVisibility:
 329       Out << "GlobalValue::ProtectedVisibility";
 330       break;
 331     }
 332   }
 333
 334   // printEscapedString - Print each character of the specified string, escaping
 335   // it if it is not printable or if it is an escape char.
 336   void CppWriter::printEscapedString(const std::string &Str) {
 337     for (unsigned i = 0, e = Str.size(); i != e; ++i) {
 338       unsigned char C = Str[i];
 339       if (isprint(C) && C != '"' && C != '\\') {
 340         Out << C;
 341       } else {
 342         Out << "\\x"
 343             << (char) ((C/16  < 10) ? ( C/16 +'0') : ( C/16 -10+'A'))
 344             << (char)(((C&15) < 10) ? ((C&15)+'0') : ((C&15)-10+'A'));
 345       }
 346     }
 347   }
 348
 349   std::string CppWriter::getCppName(const Type* Ty) {
 350     // First, handle the primitive types .. easy
 351     if (Ty->isPrimitiveType() || Ty->isInteger()) {
 352       switch (Ty->getTypeID()) {
 353       case Type::VoidTyID:   return "Type::getVoidTy(getGlobalContext())";
 354       case Type::IntegerTyID: {
 355         unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
 356         return "IntegerType::get(getGlobalContext(), " + utostr(BitWidth) + ")";
 357       }
 358       case Type::X86_FP80TyID: return "Type::getX86_FP80Ty(getGlobalContext())";
 359       case Type::FloatTyID:    return "Type::getFloatTy(getGlobalContext())";
 360       case Type::DoubleTyID:   return "Type::getDoubleTy(getGlobalContext())";
 361       case Type::LabelTyID:    return "Type::getLabelTy(getGlobalContext())";
 362       default:
 363         error("Invalid primitive type");
 364         break;
 365       }
 366       // shouldn't be returned, but make it sensible
 367       return "Type::getVoidTy(getGlobalContext())";
 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           << "mod->getContext(), "
 580           << typeName << "_fields, /*isPacked=*/"
 581           << (ST->isPacked() ? "true" : "false") << ");";
 582       nl(Out);
 583       break;
 584     }
 585     case Type::ArrayTyID: {
 586       const ArrayType* AT = cast<ArrayType>(Ty);
 587       const Type* ET = AT->getElementType();
 588       bool isForward = printTypeInternal(ET);
 589       std::string elemName(getCppName(ET));
 590       Out << "ArrayType* " << typeName << " = ArrayType::get("
 591           << elemName << (isForward ? "_fwd" : "")
 592           << ", " << utostr(AT->getNumElements()) << ");";
 593       nl(Out);
 594       break;
 595     }
 596     case Type::PointerTyID: {
 597       const PointerType* PT = cast<PointerType>(Ty);
 598       const Type* ET = PT->getElementType();
 599       bool isForward = printTypeInternal(ET);
 600       std::string elemName(getCppName(ET));
 601       Out << "PointerType* " << typeName << " = PointerType::get("
 602           << elemName << (isForward ? "_fwd" : "")
 603           << ", " << utostr(PT->getAddressSpace()) << ");";
 604       nl(Out);
 605       break;
 606     }
 607     case Type::VectorTyID: {
 608       const VectorType* PT = cast<VectorType>(Ty);
 609       const Type* ET = PT->getElementType();
 610       bool isForward = printTypeInternal(ET);
 611       std::string elemName(getCppName(ET));
 612       Out << "VectorType* " << typeName << " = VectorType::get("
 613           << elemName << (isForward ? "_fwd" : "")
 614           << ", " << utostr(PT->getNumElements()) << ");";
 615       nl(Out);
 616       break;
 617     }
 618     case Type::OpaqueTyID: {
 619       Out << "OpaqueType* " << typeName << " = OpaqueType::get();";
 620       nl(Out);
 621       break;
 622     }
 623     default:
 624       error("Invalid TypeID");
 625     }
 626
 627     // If the type had a name, make sure we recreate it.
 628     const std::string* progTypeName =
 629       findTypeName(TheModule->getTypeSymbolTable(),Ty);
 630     if (progTypeName) {
 631       Out << "mod->addTypeName(\"" << *progTypeName << "\", "
 632           << typeName << ");";
 633       nl(Out);
 634     }
 635
 636     // Pop us off the type stack
 637     TypeStack.pop_back();
 638
 639     // Indicate that this type is now defined.
 640     DefinedTypes.insert(Ty);
 641
 642     // Early resolve as many unresolved types as possible. Search the unresolved
 643     // types map for the type we just printed. Now that its definition is complete
 644     // we can resolve any previous references to it. This prevents a cascade of
 645     // unresolved types.
 646     TypeMap::iterator I = UnresolvedTypes.find(Ty);
 647     if (I != UnresolvedTypes.end()) {
 648       Out << "cast<OpaqueType>(" << I->second
 649           << "_fwd.get())->refineAbstractTypeTo(" << I->second << ");";
 650       nl(Out);
 651       Out << I->second << " = cast<";
 652       switch (Ty->getTypeID()) {
 653       case Type::FunctionTyID: Out << "FunctionType"; break;
 654       case Type::ArrayTyID:    Out << "ArrayType"; break;
 655       case Type::StructTyID:   Out << "StructType"; break;
 656       case Type::VectorTyID:   Out << "VectorType"; break;
 657       case Type::PointerTyID:  Out << "PointerType"; break;
 658       case Type::OpaqueTyID:   Out << "OpaqueType"; break;
 659       default:                 Out << "NoSuchDerivedType"; break;
 660       }
 661       Out << ">(" << I->second << "_fwd.get());";
 662       nl(Out); nl(Out);
 663       UnresolvedTypes.erase(I);
 664     }
 665
 666     // Finally, separate the type definition from other with a newline.
 667     nl(Out);
 668
 669     // We weren't a recursive type
 670     return false;
 671   }
 672
 673   // Prints a type definition. Returns true if it could not resolve all the
 674   // types in the definition but had to use a forward reference.
 675   void CppWriter::printType(const Type* Ty) {
 676     assert(TypeStack.empty());
 677     TypeStack.clear();
 678     printTypeInternal(Ty);
 679     assert(TypeStack.empty());
 680   }
 681
 682   void CppWriter::printTypes(const Module* M) {
 683     // Walk the symbol table and print out all its types
 684     const TypeSymbolTable& symtab = M->getTypeSymbolTable();
 685     for (TypeSymbolTable::const_iterator TI = symtab.begin(), TE = symtab.end();
 686          TI != TE; ++TI) {
 687
 688       // For primitive types and types already defined, just add a name
 689       TypeMap::const_iterator TNI = TypeNames.find(TI->second);
 690       if (TI->second->isInteger() || TI->second->isPrimitiveType() ||
 691           TNI != TypeNames.end()) {
 692         Out << "mod->addTypeName(\"";
 693         printEscapedString(TI->first);
 694         Out << "\", " << getCppName(TI->second) << ");";
 695         nl(Out);
 696         // For everything else, define the type
 697       } else {
 698         printType(TI->second);
 699       }
 700     }
 701
 702     // Add all of the global variables to the value table...
 703     for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
 704            E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
 705       if (I->hasInitializer())
 706         printType(I->getInitializer()->getType());
 707       printType(I->getType());
 708     }
 709
 710     // Add all the functions to the table
 711     for (Module::const_iterator FI = TheModule->begin(), FE = TheModule->end();
 712          FI != FE; ++FI) {
 713       printType(FI->getReturnType());
 714       printType(FI->getFunctionType());
 715       // Add all the function arguments
 716       for (Function::const_arg_iterator AI = FI->arg_begin(),
 717              AE = FI->arg_end(); AI != AE; ++AI) {
 718         printType(AI->getType());
 719       }
 720
 721       // Add all of the basic blocks and instructions
 722       for (Function::const_iterator BB = FI->begin(),
 723              E = FI->end(); BB != E; ++BB) {
 724         printType(BB->getType());
 725         for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I!=E;
 726              ++I) {
 727           printType(I->getType());
 728           for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i)
 729             printType(I->getOperand(i)->getType());
 730         }
 731       }
 732     }
 733   }
 734
 735
 736   // printConstant - Print out a constant pool entry...
 737   void CppWriter::printConstant(const Constant *CV) {
 738     // First, if the constant is actually a GlobalValue (variable or function)
 739     // or its already in the constant list then we've printed it already and we
 740     // can just return.
 741     if (isa<GlobalValue>(CV) || ValueNames.find(CV) != ValueNames.end())
 742       return;
 743
 744     std::string constName(getCppName(CV));
 745     std::string typeName(getCppName(CV->getType()));
 746
 747     if (isa<GlobalValue>(CV)) {
 748       // Skip variables and functions, we emit them elsewhere
 749       return;
 750     }
 751
 752     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CV)) {
 753       std::string constValue = CI->getValue().toString(10, true);
 754       Out << "ConstantInt* " << constName
 755           << " = ConstantInt::get(getGlobalContext(), APInt("
 756           << cast<IntegerType>(CI->getType())->getBitWidth()
 757           << ",  StringRef(\"" <<  constValue << "\"), 10));";
 758     } else if (isa<ConstantAggregateZero>(CV)) {
 759       Out << "ConstantAggregateZero* " << constName
 760           << " = ConstantAggregateZero::get(" << typeName << ");";
 761     } else if (isa<ConstantPointerNull>(CV)) {
 762       Out << "ConstantPointerNull* " << constName
 763           << " = ConstantPointerNull::get(" << typeName << ");";
 764     } else if (const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(CV)) {
 765       Out << "ConstantFP* " << constName << " = ";
 766       printCFP(CFP);
 767       Out << ";";
 768     } else if (const ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(CV)) {
 769       if (CA->isString() &&
 770           CA->getType()->getElementType() ==
 771               Type::getInt8Ty(CA->getContext())) {
 772         Out << "Constant* " << constName <<
 773                " = ConstantArray::get(getGlobalContext(), \"";
 774         std::string tmp = CA->getAsString();
 775         bool nullTerminate = false;
 776         if (tmp[tmp.length()-1] == 0) {
 777           tmp.erase(tmp.length()-1);
 778           nullTerminate = true;
 779         }
 780         printEscapedString(tmp);
 781         // Determine if we want null termination or not.
 782         if (nullTerminate)
 783           Out << "\", true"; // Indicate that the null terminator should be
 784                              // added.
 785         else
 786           Out << "\", false";// No null terminator
 787         Out << ");";
 788       } else {
 789         Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 790         nl(Out);
 791         unsigned N = CA->getNumOperands();
 792         for (unsigned i = 0; i < N; ++i) {
 793           printConstant(CA->getOperand(i)); // recurse to print operands
 794           Out << constName << "_elems.push_back("
 795               << getCppName(CA->getOperand(i)) << ");";
 796           nl(Out);
 797         }
 798         Out << "Constant* " << constName << " = ConstantArray::get("
 799             << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 800       }
 801     } else if (const ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(CV)) {
 802       Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_fields;";
 803       nl(Out);
 804       unsigned N = CS->getNumOperands();
 805       for (unsigned i = 0; i < N; i++) {
 806         printConstant(CS->getOperand(i));
 807         Out << constName << "_fields.push_back("
 808             << getCppName(CS->getOperand(i)) << ");";
 809         nl(Out);
 810       }
 811       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantStruct::get("
 812           << typeName << ", " << constName << "_fields);";
 813     } else if (const ConstantVector *CP = dyn_cast<ConstantVector>(CV)) {
 814       Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 815       nl(Out);
 816       unsigned N = CP->getNumOperands();
 817       for (unsigned i = 0; i < N; ++i) {
 818         printConstant(CP->getOperand(i));
 819         Out << constName << "_elems.push_back("
 820             << getCppName(CP->getOperand(i)) << ");";
 821         nl(Out);
 822       }
 823       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantVector::get("
 824           << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 825     } else if (isa<UndefValue>(CV)) {
 826       Out << "UndefValue* " << constName << " = UndefValue::get("
 827           << typeName << ");";
 828     } else if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(CV)) {
 829       if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
 830         Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_indices;";
 831         nl(Out);
 832         printConstant(CE->getOperand(0));
 833         for (unsigned i = 1; i < CE->getNumOperands(); ++i ) {
 834           printConstant(CE->getOperand(i));
 835           Out << constName << "_indices.push_back("
 836               << getCppName(CE->getOperand(i)) << ");";
 837           nl(Out);
 838         }
 839         Out << "Constant* " << constName
 840             << " = ConstantExpr::getGetElementPtr("
 841             << getCppName(CE->getOperand(0)) << ", "
 842             << "&" << constName << "_indices[0], "
 843             << constName << "_indices.size()"
 844             << " );";
 845       } else if (CE->isCast()) {
 846         printConstant(CE->getOperand(0));
 847         Out << "Constant* " << constName << " = ConstantExpr::getCast(";
 848         switch (CE->getOpcode()) {
 849         default: llvm_unreachable("Invalid cast opcode");
 850         case Instruction::Trunc: Out << "Instruction::Trunc"; break;
 851         case Instruction::ZExt:  Out << "Instruction::ZExt"; break;
 852         case Instruction::SExt:  Out << "Instruction::SExt"; break;
 853         case Instruction::FPTrunc:  Out << "Instruction::FPTrunc"; break;
 854         case Instruction::FPExt:  Out << "Instruction::FPExt"; break;
 855         case Instruction::FPToUI:  Out << "Instruction::FPToUI"; break;
 856         case Instruction::FPToSI:  Out << "Instruction::FPToSI"; break;
 857         case Instruction::UIToFP:  Out << "Instruction::UIToFP"; break;
 858         case Instruction::SIToFP:  Out << "Instruction::SIToFP"; break;
 859         case Instruction::PtrToInt:  Out << "Instruction::PtrToInt"; break;
 860         case Instruction::IntToPtr:  Out << "Instruction::IntToPtr"; break;
 861         case Instruction::BitCast:  Out << "Instruction::BitCast"; break;
 862         }
 863         Out << ", " << getCppName(CE->getOperand(0)) << ", "
 864             << getCppName(CE->getType()) << ");";
 865       } else {
 866         unsigned N = CE->getNumOperands();
 867         for (unsigned i = 0; i < N; ++i ) {
 868           printConstant(CE->getOperand(i));
 869         }
 870         Out << "Constant* " << constName << " = ConstantExpr::";
 871         switch (CE->getOpcode()) {
 872         case Instruction::Add:    Out << "getAdd(";  break;
 873         case Instruction::FAdd:   Out << "getFAdd(";  break;
 874         case Instruction::Sub:    Out << "getSub("; break;
 875         case Instruction::FSub:   Out << "getFSub("; break;
 876         case Instruction::Mul:    Out << "getMul("; break;
 877         case Instruction::FMul:   Out << "getFMul("; break;
 878         case Instruction::UDiv:   Out << "getUDiv("; break;
 879         case Instruction::SDiv:   Out << "getSDiv("; break;
 880         case Instruction::FDiv:   Out << "getFDiv("; break;
 881         case Instruction::URem:   Out << "getURem("; break;
 882         case Instruction::SRem:   Out << "getSRem("; break;
 883         case Instruction::FRem:   Out << "getFRem("; break;
 884         case Instruction::And:    Out << "getAnd("; break;
 885         case Instruction::Or:     Out << "getOr("; break;
 886         case Instruction::Xor:    Out << "getXor("; break;
 887         case Instruction::ICmp:
 888           Out << "getICmp(ICmpInst::ICMP_";
 889           switch (CE->getPredicate()) {
 890           case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << "EQ"; break;
 891           case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << "NE"; break;
 892           case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << "SLT"; break;
 893           case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << "ULT"; break;
 894           case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << "SGT"; break;
 895           case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << "UGT"; break;
 896           case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << "SLE"; break;
 897           case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << "ULE"; break;
 898           case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << "SGE"; break;
 899           case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << "UGE"; break;
 900           default: error("Invalid ICmp Predicate");
 901           }
 902           break;
 903         case Instruction::FCmp:
 904           Out << "getFCmp(FCmpInst::FCMP_";
 905           switch (CE->getPredicate()) {
 906           case FCmpInst::FCMP_FALSE: Out << "FALSE"; break;
 907           case FCmpInst::FCMP_ORD:   Out << "ORD"; break;
 908           case FCmpInst::FCMP_UNO:   Out << "UNO"; break;
 909           case FCmpInst::FCMP_OEQ:   Out << "OEQ"; break;
 910           case FCmpInst::FCMP_UEQ:   Out << "UEQ"; break;
 911           case FCmpInst::FCMP_ONE:   Out << "ONE"; break;
 912           case FCmpInst::FCMP_UNE:   Out << "UNE"; break;
 913           case FCmpInst::FCMP_OLT:   Out << "OLT"; break;
 914           case FCmpInst::FCMP_ULT:   Out << "ULT"; break;
 915           case FCmpInst::FCMP_OGT:   Out << "OGT"; break;
 916           case FCmpInst::FCMP_UGT:   Out << "UGT"; break;
 917           case FCmpInst::FCMP_OLE:   Out << "OLE"; break;
 918           case FCmpInst::FCMP_ULE:   Out << "ULE"; break;
 919           case FCmpInst::FCMP_OGE:   Out << "OGE"; break;
 920           case FCmpInst::FCMP_UGE:   Out << "UGE"; break;
 921           case FCmpInst::FCMP_TRUE:  Out << "TRUE"; break;
 922           default: error("Invalid FCmp Predicate");
 923           }
 924           break;
 925         case Instruction::Shl:     Out << "getShl("; break;
 926         case Instruction::LShr:    Out << "getLShr("; break;
 927         case Instruction::AShr:    Out << "getAShr("; break;
 928         case Instruction::Select:  Out << "getSelect("; break;
 929         case Instruction::ExtractElement: Out << "getExtractElement("; break;
 930         case Instruction::InsertElement:  Out << "getInsertElement("; break;
 931         case Instruction::ShuffleVector:  Out << "getShuffleVector("; break;
 932         default:
 933           error("Invalid constant expression");
 934           break;
 935         }
 936         Out << getCppName(CE->getOperand(0));
 937         for (unsigned i = 1; i < CE->getNumOperands(); ++i)
 938           Out << ", " << getCppName(CE->getOperand(i));
 939         Out << ");";
 940       }
 941     } else {
 942       error("Bad Constant");
 943       Out << "Constant* " << constName << " = 0; ";
 944     }
 945     nl(Out);
 946   }
 947
 948   void CppWriter::printConstants(const Module* M) {
 949     // Traverse all the global variables looking for constant initializers
 950     for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
 951            E = TheModule->global_end(); I != E; ++I)
 952       if (I->hasInitializer())
 953         printConstant(I->getInitializer());
 954
 955     // Traverse the LLVM functions looking for constants
 956     for (Module::const_iterator FI = TheModule->begin(), FE = TheModule->end();
 957          FI != FE; ++FI) {
 958       // Add all of the basic blocks and instructions
 959       for (Function::const_iterator BB = FI->begin(),
 960              E = FI->end(); BB != E; ++BB) {
 961         for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I!=E;
 962              ++I) {
 963           for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i) {
 964             if (Constant* C = dyn_cast<Constant>(I->getOperand(i))) {
 965               printConstant(C);
 966             }
 967           }
 968         }
 969       }
 970     }
 971   }
 972
 973   void CppWriter::printVariableUses(const GlobalVariable *GV) {
 974     nl(Out) << "// Type Definitions";
 975     nl(Out);
 976     printType(GV->getType());
 977     if (GV->hasInitializer()) {
 978       Constant* Init = GV->getInitializer();
 979       printType(Init->getType());
 980       if (Function* F = dyn_cast<Function>(Init)) {
 981         nl(Out)<< "/ Function Declarations"; nl(Out);
 982         printFunctionHead(F);
 983       } else if (GlobalVariable* gv = dyn_cast<GlobalVariable>(Init)) {
 984         nl(Out) << "// Global Variable Declarations"; nl(Out);
 985         printVariableHead(gv);
 986       } else  {
 987         nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
 988         printConstant(gv);
 989       }
 990       if (GlobalVariable* gv = dyn_cast<GlobalVariable>(Init)) {
 991         nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
 992         printVariableBody(gv);
 993       }
 994     }
 995   }
 996
 997   void CppWriter::printVariableHead(const GlobalVariable *GV) {
 998     nl(Out) << "GlobalVariable* " << getCppName(GV);
 999     if (is_inline) {
1000       Out << " = mod->getGlobalVariable(getGlobalContext(), ";
1001       printEscapedString(GV->getName());
1002       Out << ", " << getCppName(GV->getType()->getElementType()) << ",true)";
1003       nl(Out) << "if (!" << getCppName(GV) << ") {";
1004       in(); nl(Out) << getCppName(GV);
1005     }
1006     Out << " = new GlobalVariable(/*Module=*/*mod, ";
1007     nl(Out) << "/*Type=*/";
1008     printCppName(GV->getType()->getElementType());
1009     Out << ",";
1010     nl(Out) << "/*isConstant=*/" << (GV->isConstant()?"true":"false");
1011     Out << ",";
1012     nl(Out) << "/*Linkage=*/";
1013     printLinkageType(GV->getLinkage());
1014     Out << ",";
1015     nl(Out) << "/*Initializer=*/0, ";
1016     if (GV->hasInitializer()) {
1017       Out << "// has initializer, specified below";
1018     }
1019     nl(Out) << "/*Name=*/\"";
1020     printEscapedString(GV->getName());
1021     Out << "\");";
1022     nl(Out);
1023
1024     if (GV->hasSection()) {
1025       printCppName(GV);
1026       Out << "->setSection(\"";
1027       printEscapedString(GV->getSection());
1028       Out << "\");";
1029       nl(Out);
1030     }
1031     if (GV->getAlignment()) {
1032       printCppName(GV);
1033       Out << "->setAlignment(" << utostr(GV->getAlignment()) << ");";
1034       nl(Out);
1035     }
1036     if (GV->getVisibility() != GlobalValue::DefaultVisibility) {
1037       printCppName(GV);
1038       Out << "->setVisibility(";
1039       printVisibilityType(GV->getVisibility());
1040       Out << ");";
1041       nl(Out);
1042     }
1043     if (is_inline) {
1044       out(); Out << "}"; nl(Out);
1045     }
1046   }
1047
1048   void CppWriter::printVariableBody(const GlobalVariable *GV) {
1049     if (GV->hasInitializer()) {
1050       printCppName(GV);
1051       Out << "->setInitializer(";
1052       Out << getCppName(GV->getInitializer()) << ");";
1053       nl(Out);
1054     }
1055   }
1056
1057   std::string CppWriter::getOpName(Value* V) {
1058     if (!isa<Instruction>(V) || DefinedValues.find(V) != DefinedValues.end())
1059       return getCppName(V);
1060
1061     // See if its alread in the map of forward references, if so just return the
1062     // name we already set up for it
1063     ForwardRefMap::const_iterator I = ForwardRefs.find(V);
1064     if (I != ForwardRefs.end())
1065       return I->second;
1066
1067     // This is a new forward reference. Generate a unique name for it
1068     std::string result(std::string("fwdref_") + utostr(uniqueNum++));
1069
1070     // Yes, this is a hack. An Argument is the smallest instantiable value that
1071     // we can make as a placeholder for the real value. We'll replace these
1072     // Argument instances later.
1073     Out << "Argument* " << result << " = new Argument("
1074         << getCppName(V->getType()) << ");";
1075     nl(Out);
1076     ForwardRefs[V] = result;
1077     return result;
1078   }
1079
1080   // printInstruction - This member is called for each Instruction in a function.
1081   void CppWriter::printInstruction(const Instruction *I,
1082                                    const std::string& bbname) {
1083     std::string iName(getCppName(I));
1084
1085     // Before we emit this instruction, we need to take care of generating any
1086     // forward references. So, we get the names of all the operands in advance
1087     std::string* opNames = new std::string[I->getNumOperands()];
1088     for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); i++) {
1089       opNames[i] = getOpName(I->getOperand(i));
1090     }
1091
1092     switch (I->getOpcode()) {
1093     default:
1094       error("Invalid instruction");
1095       break;
1096
1097     case Instruction::Ret: {
1098       const ReturnInst* ret =  cast<ReturnInst>(I);
1099       Out << "ReturnInst::Create(getGlobalContext(), "
1100           << (ret->getReturnValue() ? opNames[0] + ", " : "") << bbname << ");";
1101       break;
1102     }
1103     case Instruction::Br: {
1104       const BranchInst* br = cast<BranchInst>(I);
1105       Out << "BranchInst::Create(" ;
1106       if (br->getNumOperands() == 3 ) {
1107         Out << opNames[2] << ", "
1108             << opNames[1] << ", "
1109             << opNames[0] << ", ";
1110
1111       } else if (br->getNumOperands() == 1) {
1112         Out << opNames[0] << ", ";
1113       } else {
1114         error("Branch with 2 operands?");
1115       }
1116       Out << bbname << ");";
1117       break;
1118     }
1119     case Instruction::Switch: {
1120       const SwitchInst* sw = cast<SwitchInst>(I);
1121       Out << "SwitchInst* " << iName << " = SwitchInst::Create("
1122           << opNames[0] << ", "
1123           << opNames[1] << ", "
1124           << sw->getNumCases() << ", " << bbname << ");";
1125       nl(Out);
1126       for (unsigned i = 2; i < sw->getNumOperands(); i += 2 ) {
1127         Out << iName << "->addCase("
1128             << opNames[i] << ", "
1129             << opNames[i+1] << ");";
1130         nl(Out);
1131       }
1132       break;
1133     }
1134     case Instruction::Invoke: {
1135       const InvokeInst* inv = cast<InvokeInst>(I);
1136       Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_params;";
1137       nl(Out);
1138       for (unsigned i = 3; i < inv->getNumOperands(); ++i) {
1139         Out << iName << "_params.push_back("
1140             << opNames[i] << ");";
1141         nl(Out);
1142       }
1143       Out << "InvokeInst *" << iName << " = InvokeInst::Create("
1144           << opNames[0] << ", "
1145           << opNames[1] << ", "
1146           << opNames[2] << ", "
1147           << iName << "_params.begin(), " << iName << "_params.end(), \"";
1148       printEscapedString(inv->getName());
1149       Out << "\", " << bbname << ");";
1150       nl(Out) << iName << "->setCallingConv(";
1151       printCallingConv(inv->getCallingConv());
1152       Out << ");";
1153       printAttributes(inv->getAttributes(), iName);
1154       Out << iName << "->setAttributes(" << iName << "_PAL);";
1155       nl(Out);
1156       break;
1157     }
1158     case Instruction::Unwind: {
1159       Out << "new UnwindInst("
1160           << bbname << ");";
1161       break;
1162     }
1163     case Instruction::Unreachable:{
1164       Out << "new UnreachableInst("
1165           << bbname << ");";
1166       break;
1167     }
1168     case Instruction::Add:
1169     case Instruction::FAdd:
1170     case Instruction::Sub:
1171     case Instruction::FSub:
1172     case Instruction::Mul:
1173     case Instruction::FMul:
1174     case Instruction::UDiv:
1175     case Instruction::SDiv:
1176     case Instruction::FDiv:
1177     case Instruction::URem:
1178     case Instruction::SRem:
1179     case Instruction::FRem:
1180     case Instruction::And:
1181     case Instruction::Or:
1182     case Instruction::Xor:
1183     case Instruction::Shl:
1184     case Instruction::LShr:
1185     case Instruction::AShr:{
1186       Out << "BinaryOperator* " << iName << " = BinaryOperator::Create(";
1187       switch (I->getOpcode()) {
1188       case Instruction::Add: Out << "Instruction::Add"; break;
1189       case Instruction::FAdd: Out << "Instruction::FAdd"; break;
1190       case Instruction::Sub: Out << "Instruction::Sub"; break;
1191       case Instruction::FSub: Out << "Instruction::FSub"; break;
1192       case Instruction::Mul: Out << "Instruction::Mul"; break;
1193       case Instruction::FMul: Out << "Instruction::FMul"; break;
1194       case Instruction::UDiv:Out << "Instruction::UDiv"; break;
1195       case Instruction::SDiv:Out << "Instruction::SDiv"; break;
1196       case Instruction::FDiv:Out << "Instruction::FDiv"; break;
1197       case Instruction::URem:Out << "Instruction::URem"; break;
1198       case Instruction::SRem:Out << "Instruction::SRem"; break;
1199       case Instruction::FRem:Out << "Instruction::FRem"; break;
1200       case Instruction::And: Out << "Instruction::And"; break;
1201       case Instruction::Or:  Out << "Instruction::Or";  break;
1202       case Instruction::Xor: Out << "Instruction::Xor"; break;
1203       case Instruction::Shl: Out << "Instruction::Shl"; break;
1204       case Instruction::LShr:Out << "Instruction::LShr"; break;
1205       case Instruction::AShr:Out << "Instruction::AShr"; break;
1206       default: Out << "Instruction::BadOpCode"; break;
1207       }
1208       Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1209       printEscapedString(I->getName());
1210       Out << "\", " << bbname << ");";
1211       break;
1212     }
1213     case Instruction::FCmp: {
1214       Out << "FCmpInst* " << iName << " = new FCmpInst(";
1215       switch (cast<FCmpInst>(I)->getPredicate()) {
1216       case FCmpInst::FCMP_FALSE: Out << "FCmpInst::FCMP_FALSE"; break;
1217       case FCmpInst::FCMP_OEQ  : Out << "FCmpInst::FCMP_OEQ"; break;
1218       case FCmpInst::FCMP_OGT  : Out << "FCmpInst::FCMP_OGT"; break;
1219       case FCmpInst::FCMP_OGE  : Out << "FCmpInst::FCMP_OGE"; break;
1220       case FCmpInst::FCMP_OLT  : Out << "FCmpInst::FCMP_OLT"; break;
1221       case FCmpInst::FCMP_OLE  : Out << "FCmpInst::FCMP_OLE"; break;
1222       case FCmpInst::FCMP_ONE  : Out << "FCmpInst::FCMP_ONE"; break;
1223       case FCmpInst::FCMP_ORD  : Out << "FCmpInst::FCMP_ORD"; break;
1224       case FCmpInst::FCMP_UNO  : Out << "FCmpInst::FCMP_UNO"; break;
1225       case FCmpInst::FCMP_UEQ  : Out << "FCmpInst::FCMP_UEQ"; break;
1226       case FCmpInst::FCMP_UGT  : Out << "FCmpInst::FCMP_UGT"; break;
1227       case FCmpInst::FCMP_UGE  : Out << "FCmpInst::FCMP_UGE"; break;
1228       case FCmpInst::FCMP_ULT  : Out << "FCmpInst::FCMP_ULT"; break;
1229       case FCmpInst::FCMP_ULE  : Out << "FCmpInst::FCMP_ULE"; break;
1230       case FCmpInst::FCMP_UNE  : Out << "FCmpInst::FCMP_UNE"; break;
1231       case FCmpInst::FCMP_TRUE : Out << "FCmpInst::FCMP_TRUE"; break;
1232       default: Out << "FCmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE"; break;
1233       }
1234       Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1235       printEscapedString(I->getName());
1236       Out << "\", " << bbname << ");";
1237       break;
1238     }
1239     case Instruction::ICmp: {
1240       Out << "ICmpInst* " << iName << " = new ICmpInst(";
1241       switch (cast<ICmpInst>(I)->getPredicate()) {
1242       case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << "ICmpInst::ICMP_EQ";  break;
1243       case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << "ICmpInst::ICMP_NE";  break;
1244       case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << "ICmpInst::ICMP_ULE"; break;
1245       case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << "ICmpInst::ICMP_SLE"; break;
1246       case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << "ICmpInst::ICMP_UGE"; break;
1247       case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << "ICmpInst::ICMP_SGE"; break;
1248       case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << "ICmpInst::ICMP_ULT"; break;
1249       case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << "ICmpInst::ICMP_SLT"; break;
1250       case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << "ICmpInst::ICMP_UGT"; break;
1251       case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << "ICmpInst::ICMP_SGT"; break;
1252       default: Out << "ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE"; break;
1253       }
1254       Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1255       printEscapedString(I->getName());
1256       Out << "\", " << bbname << ");";
1257       break;
1258     }
1259     case Instruction::Malloc: {
1260       const MallocInst* mallocI = cast<MallocInst>(I);
1261       Out << "MallocInst* " << iName << " = new MallocInst("
1262           << getCppName(mallocI->getAllocatedType()) << ", ";
1263       if (mallocI->isArrayAllocation())
1264         Out << opNames[0] << ", " ;
1265       Out << "\"";
1266       printEscapedString(mallocI->getName());
1267       Out << "\", " << bbname << ");";
1268       if (mallocI->getAlignment())
1269         nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1270             << mallocI->getAlignment() << ");";
1271       break;
1272     }
1273     case Instruction::Free: {
1274       Out << "FreeInst* " << iName << " = new FreeInst("
1275           << getCppName(I->getOperand(0)) << ", " << bbname << ");";
1276       break;
1277     }
1278     case Instruction::Alloca: {
1279       const AllocaInst* allocaI = cast<AllocaInst>(I);
1280       Out << "AllocaInst* " << iName << " = new AllocaInst("
1281           << getCppName(allocaI->getAllocatedType()) << ", ";
1282       if (allocaI->isArrayAllocation())
1283         Out << opNames[0] << ", ";
1284       Out << "\"";
1285       printEscapedString(allocaI->getName());
1286       Out << "\", " << bbname << ");";
1287       if (allocaI->getAlignment())
1288         nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1289             << allocaI->getAlignment() << ");";
1290       break;
1291     }
1292     case Instruction::Load:{
1293       const LoadInst* load = cast<LoadInst>(I);
1294       Out << "LoadInst* " << iName << " = new LoadInst("
1295           << opNames[0] << ", \"";
1296       printEscapedString(load->getName());
1297       Out << "\", " << (load->isVolatile() ? "true" : "false" )
1298           << ", " << bbname << ");";
1299       break;
1300     }
1301     case Instruction::Store: {
1302       const StoreInst* store = cast<StoreInst>(I);
1303       Out << " new StoreInst("
1304           << opNames[0] << ", "
1305           << opNames[1] << ", "
1306           << (store->isVolatile() ? "true" : "false")
1307           << ", " << bbname << ");";
1308       break;
1309     }
1310     case Instruction::GetElementPtr: {
1311       const GetElementPtrInst* gep = cast<GetElementPtrInst>(I);
1312       if (gep->getNumOperands() <= 2) {
1313         Out << "GetElementPtrInst* " << iName << " = GetElementPtrInst::Create("
1314             << opNames[0];
1315         if (gep->getNumOperands() == 2)
1316           Out << ", " << opNames[1];
1317       } else {
1318         Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_indices;";
1319         nl(Out);
1320         for (unsigned i = 1; i < gep->getNumOperands(); ++i ) {
1321           Out << iName << "_indices.push_back("
1322               << opNames[i] << ");";
1323           nl(Out);
1324         }
1325         Out << "Instruction* " << iName << " = GetElementPtrInst::Create("
1326             << opNames[0] << ", " << iName << "_indices.begin(), "
1327             << iName << "_indices.end()";
1328       }
1329       Out << ", \"";
1330       printEscapedString(gep->getName());
1331       Out << "\", " << bbname << ");";
1332       break;
1333     }
1334     case Instruction::PHI: {
1335       const PHINode* phi = cast<PHINode>(I);
1336
1337       Out << "PHINode* " << iName << " = PHINode::Create("
1338           << getCppName(phi->getType()) << ", \"";
1339       printEscapedString(phi->getName());
1340       Out << "\", " << bbname << ");";
1341       nl(Out) << iName << "->reserveOperandSpace("
1342         << phi->getNumIncomingValues()
1343           << ");";
1344       nl(Out);
1345       for (unsigned i = 0; i < phi->getNumOperands(); i+=2) {
1346         Out << iName << "->addIncoming("
1347             << opNames[i] << ", " << opNames[i+1] << ");";
1348         nl(Out);
1349       }
1350       break;
1351     }
1352     case Instruction::Trunc:
1353     case Instruction::ZExt:
1354     case Instruction::SExt:
1355     case Instruction::FPTrunc:
1356     case Instruction::FPExt:
1357     case Instruction::FPToUI:
1358     case Instruction::FPToSI:
1359     case Instruction::UIToFP:
1360     case Instruction::SIToFP:
1361     case Instruction::PtrToInt:
1362     case Instruction::IntToPtr:
1363     case Instruction::BitCast: {
1364       const CastInst* cst = cast<CastInst>(I);
1365       Out << "CastInst* " << iName << " = new ";
1366       switch (I->getOpcode()) {
1367       case Instruction::Trunc:    Out << "TruncInst"; break;
1368       case Instruction::ZExt:     Out << "ZExtInst"; break;
1369       case Instruction::SExt:     Out << "SExtInst"; break;
1370       case Instruction::FPTrunc:  Out << "FPTruncInst"; break;
1371       case Instruction::FPExt:    Out << "FPExtInst"; break;
1372       case Instruction::FPToUI:   Out << "FPToUIInst"; break;
1373       case Instruction::FPToSI:   Out << "FPToSIInst"; break;
1374       case Instruction::UIToFP:   Out << "UIToFPInst"; break;
1375       case Instruction::SIToFP:   Out << "SIToFPInst"; break;
1376       case Instruction::PtrToInt: Out << "PtrToIntInst"; break;
1377       case Instruction::IntToPtr: Out << "IntToPtrInst"; break;
1378       case Instruction::BitCast:  Out << "BitCastInst"; break;
1379       default: assert(!"Unreachable"); break;
1380       }
1381       Out << "(" << opNames[0] << ", "
1382           << getCppName(cst->getType()) << ", \"";
1383       printEscapedString(cst->getName());
1384       Out << "\", " << bbname << ");";
1385       break;
1386     }
1387     case Instruction::Call:{
1388       const CallInst* call = cast<CallInst>(I);
1389       if (const InlineAsm* ila = dyn_cast<InlineAsm>(call->getCalledValue())) {
1390         Out << "InlineAsm* " << getCppName(ila) << " = InlineAsm::get("
1391             << getCppName(ila->getFunctionType()) << ", \""
1392             << ila->getAsmString() << "\", \""
1393             << ila->getConstraintString() << "\","
1394             << (ila->hasSideEffects() ? "true" : "false") << ");";
1395         nl(Out);
1396       }
1397       if (call->getNumOperands() > 2) {
1398         Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_params;";
1399         nl(Out);
1400         for (unsigned i = 1; i < call->getNumOperands(); ++i) {
1401           Out << iName << "_params.push_back(" << opNames[i] << ");";
1402           nl(Out);
1403         }
1404         Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1405             << opNames[0] << ", " << iName << "_params.begin(), "
1406             << iName << "_params.end(), \"";
1407       } else if (call->getNumOperands() == 2) {
1408         Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1409             << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1410       } else {
1411         Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create(" << opNames[0]
1412             << ", \"";
1413       }
1414       printEscapedString(call->getName());
1415       Out << "\", " << bbname << ");";
1416       nl(Out) << iName << "->setCallingConv(";
1417       printCallingConv(call->getCallingConv());
1418       Out << ");";
1419       nl(Out) << iName << "->setTailCall("
1420           << (call->isTailCall() ? "true":"false");
1421       Out << ");";
1422       printAttributes(call->getAttributes(), iName);
1423       Out << iName << "->setAttributes(" << iName << "_PAL);";
1424       nl(Out);
1425       break;
1426     }
1427     case Instruction::Select: {
1428       const SelectInst* sel = cast<SelectInst>(I);
1429       Out << "SelectInst* " << getCppName(sel) << " = SelectInst::Create(";
1430       Out << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1431       printEscapedString(sel->getName());
1432       Out << "\", " << bbname << ");";
1433       break;
1434     }
1435     case Instruction::UserOp1:
1436       /// FALL THROUGH
1437     case Instruction::UserOp2: {
1438       /// FIXME: What should be done here?
1439       break;
1440     }
1441     case Instruction::VAArg: {
1442       const VAArgInst* va = cast<VAArgInst>(I);
1443       Out << "VAArgInst* " << getCppName(va) << " = new VAArgInst("
1444           << opNames[0] << ", " << getCppName(va->getType()) << ", \"";
1445       printEscapedString(va->getName());
1446       Out << "\", " << bbname << ");";
1447       break;
1448     }
1449     case Instruction::ExtractElement: {
1450       const ExtractElementInst* eei = cast<ExtractElementInst>(I);
1451       Out << "ExtractElementInst* " << getCppName(eei)
1452           << " = new ExtractElementInst(" << opNames[0]
1453           << ", " << opNames[1] << ", \"";
1454       printEscapedString(eei->getName());
1455       Out << "\", " << bbname << ");";
1456       break;
1457     }
1458     case Instruction::InsertElement: {
1459       const InsertElementInst* iei = cast<InsertElementInst>(I);
1460       Out << "InsertElementInst* " << getCppName(iei)
1461           << " = InsertElementInst::Create(" << opNames[0]
1462           << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1463       printEscapedString(iei->getName());
1464       Out << "\", " << bbname << ");";
1465       break;
1466     }
1467     case Instruction::ShuffleVector: {
1468       const ShuffleVectorInst* svi = cast<ShuffleVectorInst>(I);
1469       Out << "ShuffleVectorInst* " << getCppName(svi)
1470           << " = new ShuffleVectorInst(" << opNames[0]
1471           << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1472       printEscapedString(svi->getName());
1473       Out << "\", " << bbname << ");";
1474       break;
1475     }
1476     case Instruction::ExtractValue: {
1477       const ExtractValueInst *evi = cast<ExtractValueInst>(I);
1478       Out << "std::vector<unsigned> " << iName << "_indices;";
1479       nl(Out);
1480       for (unsigned i = 0; i < evi->getNumIndices(); ++i) {
1481         Out << iName << "_indices.push_back("
1482             << evi->idx_begin()[i] << ");";
1483         nl(Out);
1484       }
1485       Out << "ExtractValueInst* " << getCppName(evi)
1486           << " = ExtractValueInst::Create(" << opNames[0]
1487           << ", "
1488           << iName << "_indices.begin(), " << iName << "_indices.end(), \"";
1489       printEscapedString(evi->getName());
1490       Out << "\", " << bbname << ");";
1491       break;
1492     }
1493     case Instruction::InsertValue: {
1494       const InsertValueInst *ivi = cast<InsertValueInst>(I);
1495       Out << "std::vector<unsigned> " << iName << "_indices;";
1496       nl(Out);
1497       for (unsigned i = 0; i < ivi->getNumIndices(); ++i) {
1498         Out << iName << "_indices.push_back("
1499             << ivi->idx_begin()[i] << ");";
1500         nl(Out);
1501       }
1502       Out << "InsertValueInst* " << getCppName(ivi)
1503           << " = InsertValueInst::Create(" << opNames[0]
1504           << ", " << opNames[1] << ", "
1505           << iName << "_indices.begin(), " << iName << "_indices.end(), \"";
1506       printEscapedString(ivi->getName());
1507       Out << "\", " << bbname << ");";
1508       break;
1509     }
1510   }
1511   DefinedValues.insert(I);
1512   nl(Out);
1513   delete [] opNames;
1514 }
1515
1516   // Print out the types, constants and declarations needed by one function
1517   void CppWriter::printFunctionUses(const Function* F) {
1518     nl(Out) << "// Type Definitions"; nl(Out);
1519     if (!is_inline) {
1520       // Print the function's return type
1521       printType(F->getReturnType());
1522
1523       // Print the function's function type
1524       printType(F->getFunctionType());
1525
1526       // Print the types of each of the function's arguments
1527       for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1528            AI != AE; ++AI) {
1529         printType(AI->getType());
1530       }
1531     }
1532
1533     // Print type definitions for every type referenced by an instruction and
1534     // make a note of any global values or constants that are referenced
1535     SmallPtrSet<GlobalValue*,64> gvs;
1536     SmallPtrSet<Constant*,64> consts;
1537     for (Function::const_iterator BB = F->begin(), BE = F->end();
1538          BB != BE; ++BB){
1539       for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end();
1540            I != E; ++I) {
1541         // Print the type of the instruction itself
1542         printType(I->getType());
1543
1544         // Print the type of each of the instruction's operands
1545         for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i) {
1546           Value* operand = I->getOperand(i);
1547           printType(operand->getType());
1548
1549           // If the operand references a GVal or Constant, make a note of it
1550           if (GlobalValue* GV = dyn_cast<GlobalValue>(operand)) {
1551             gvs.insert(GV);
1552             if (GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(GV))
1553               if (GVar->hasInitializer())
1554                 consts.insert(GVar->getInitializer());
1555           } else if (Constant* C = dyn_cast<Constant>(operand))
1556             consts.insert(C);
1557         }
1558       }
1559     }
1560
1561     // Print the function declarations for any functions encountered
1562     nl(Out) << "// Function Declarations"; nl(Out);
1563     for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1564          I != E; ++I) {
1565       if (Function* Fun = dyn_cast<Function>(*I)) {
1566         if (!is_inline || Fun != F)
1567           printFunctionHead(Fun);
1568       }
1569     }
1570
1571     // Print the global variable declarations for any variables encountered
1572     nl(Out) << "// Global Variable Declarations"; nl(Out);
1573     for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1574          I != E; ++I) {
1575       if (GlobalVariable* F = dyn_cast<GlobalVariable>(*I))
1576         printVariableHead(F);
1577     }
1578
1579   // Print the constants found
1580     nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
1581     for (SmallPtrSet<Constant*,64>::iterator I = consts.begin(),
1582            E = consts.end(); I != E; ++I) {
1583       printConstant(*I);
1584     }
1585
1586     // Process the global variables definitions now that all the constants have
1587     // been emitted. These definitions just couple the gvars with their constant
1588     // initializers.
1589     nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
1590     for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1591          I != E; ++I) {
1592       if (GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(*I))
1593         printVariableBody(GV);
1594     }
1595   }
1596
1597   void CppWriter::printFunctionHead(const Function* F) {
1598     nl(Out) << "Function* " << getCppName(F);
1599     if (is_inline) {
1600       Out << " = mod->getFunction(\"";
1601       printEscapedString(F->getName());
1602       Out << "\", " << getCppName(F->getFunctionType()) << ");";
1603       nl(Out) << "if (!" << getCppName(F) << ") {";
1604       nl(Out) << getCppName(F);
1605     }
1606     Out<< " = Function::Create(";
1607     nl(Out,1) << "/*Type=*/" << getCppName(F->getFunctionType()) << ",";
1608     nl(Out) << "/*Linkage=*/";
1609     printLinkageType(F->getLinkage());
1610     Out << ",";
1611     nl(Out) << "/*Name=*/\"";
1612     printEscapedString(F->getName());
1613     Out << "\", mod); " << (F->isDeclaration()? "// (external, no body)" : "");
1614     nl(Out,-1);
1615     printCppName(F);
1616     Out << "->setCallingConv(";
1617     printCallingConv(F->getCallingConv());
1618     Out << ");";
1619     nl(Out);
1620     if (F->hasSection()) {
1621       printCppName(F);
1622       Out << "->setSection(\"" << F->getSection() << "\");";
1623       nl(Out);
1624     }
1625     if (F->getAlignment()) {
1626       printCppName(F);
1627       Out << "->setAlignment(" << F->getAlignment() << ");";
1628       nl(Out);
1629     }
1630     if (F->getVisibility() != GlobalValue::DefaultVisibility) {
1631       printCppName(F);
1632       Out << "->setVisibility(";
1633       printVisibilityType(F->getVisibility());
1634       Out << ");";
1635       nl(Out);
1636     }
1637     if (F->hasGC()) {
1638       printCppName(F);
1639       Out << "->setGC(\"" << F->getGC() << "\");";
1640       nl(Out);
1641     }
1642     if (is_inline) {
1643       Out << "}";
1644       nl(Out);
1645     }
1646     printAttributes(F->getAttributes(), getCppName(F));
1647     printCppName(F);
1648     Out << "->setAttributes(" << getCppName(F) << "_PAL);";
1649     nl(Out);
1650   }
1651
1652   void CppWriter::printFunctionBody(const Function *F) {
1653     if (F->isDeclaration())
1654       return; // external functions have no bodies.
1655
1656     // Clear the DefinedValues and ForwardRefs maps because we can't have
1657     // cross-function forward refs
1658     ForwardRefs.clear();
1659     DefinedValues.clear();
1660
1661     // Create all the argument values
1662     if (!is_inline) {
1663       if (!F->arg_empty()) {
1664         Out << "Function::arg_iterator args = " << getCppName(F)
1665             << "->arg_begin();";
1666         nl(Out);
1667       }
1668       for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1669            AI != AE; ++AI) {
1670         Out << "Value* " << getCppName(AI) << " = args++;";
1671         nl(Out);
1672         if (AI->hasName()) {
1673           Out << getCppName(AI) << "->setName(\"" << AI->getName() << "\");";
1674           nl(Out);
1675         }
1676       }
1677     }
1678
1679     // Create all the basic blocks
1680     nl(Out);
1681     for (Function::const_iterator BI = F->begin(), BE = F->end();
1682          BI != BE; ++BI) {
1683       std::string bbname(getCppName(BI));
1684       Out << "BasicBlock* " << bbname <<
1685              " = BasicBlock::Create(getGlobalContext(), \"";
1686       if (BI->hasName())
1687         printEscapedString(BI->getName());
1688       Out << "\"," << getCppName(BI->getParent()) << ",0);";
1689       nl(Out);
1690     }
1691
1692     // Output all of its basic blocks... for the function
1693     for (Function::const_iterator BI = F->begin(), BE = F->end();
1694          BI != BE; ++BI) {
1695       std::string bbname(getCppName(BI));
1696       nl(Out) << "// Block " << BI->getName() << " (" << bbname << ")";
1697       nl(Out);
1698
1699       // Output all of the instructions in the basic block...
1700       for (BasicBlock::const_iterator I = BI->begin(), E = BI->end();
1701            I != E; ++I) {
1702         printInstruction(I,bbname);
1703       }
1704     }
1705
1706     // Loop over the ForwardRefs and resolve them now that all instructions
1707     // are generated.
1708     if (!ForwardRefs.empty()) {
1709       nl(Out) << "// Resolve Forward References";
1710       nl(Out);
1711     }
1712
1713     while (!ForwardRefs.empty()) {
1714       ForwardRefMap::iterator I = ForwardRefs.begin();
1715       Out << I->second << "->replaceAllUsesWith("
1716           << getCppName(I->first) << "); delete " << I->second << ";";
1717       nl(Out);
1718       ForwardRefs.erase(I);
1719     }
1720   }
1721
1722   void CppWriter::printInline(const std::string& fname,
1723                               const std::string& func) {
1724     const Function* F = TheModule->getFunction(func);
1725     if (!F) {
1726       error(std::string("Function '") + func + "' not found in input module");
1727       return;
1728     }
1729     if (F->isDeclaration()) {
1730       error(std::string("Function '") + func + "' is external!");
1731       return;
1732     }
1733     nl(Out) << "BasicBlock* " << fname << "(Module* mod, Function *"
1734             << getCppName(F);
1735     unsigned arg_count = 1;
1736     for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1737          AI != AE; ++AI) {
1738       Out << ", Value* arg_" << arg_count;
1739     }
1740     Out << ") {";
1741     nl(Out);
1742     is_inline = true;
1743     printFunctionUses(F);
1744     printFunctionBody(F);
1745     is_inline = false;
1746     Out << "return " << getCppName(F->begin()) << ";";
1747     nl(Out) << "}";
1748     nl(Out);
1749   }
1750
1751   void CppWriter::printModuleBody() {
1752     // Print out all the type definitions
1753     nl(Out) << "// Type Definitions"; nl(Out);
1754     printTypes(TheModule);
1755
1756     // Functions can call each other and global variables can reference them so
1757     // define all the functions first before emitting their function bodies.
1758     nl(Out) << "// Function Declarations"; nl(Out);
1759     for (Module::const_iterator I = TheModule->begin(), E = TheModule->end();
1760          I != E; ++I)
1761       printFunctionHead(I);
1762
1763     // Process the global variables declarations. We can't initialze them until
1764     // after the constants are printed so just print a header for each global
1765     nl(Out) << "// Global Variable Declarations\n"; nl(Out);
1766     for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
1767            E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
1768       printVariableHead(I);
1769     }
1770
1771     // Print out all the constants definitions. Constants don't recurse except
1772     // through GlobalValues. All GlobalValues have been declared at this point
1773     // so we can proceed to generate the constants.
1774     nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
1775     printConstants(TheModule);
1776
1777     // Process the global variables definitions now that all the constants have
1778     // been emitted. These definitions just couple the gvars with their constant
1779     // initializers.
1780     nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
1781     for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
1782            E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
1783       printVariableBody(I);
1784     }
1785
1786     // Finally, we can safely put out all of the function bodies.
1787     nl(Out) << "// Function Definitions"; nl(Out);
1788     for (Module::const_iterator I = TheModule->begin(), E = TheModule->end();
1789          I != E; ++I) {
1790       if (!I->isDeclaration()) {
1791         nl(Out) << "// Function: " << I->getName() << " (" << getCppName(I)
1792                 << ")";
1793         nl(Out) << "{";
1794         nl(Out,1);
1795         printFunctionBody(I);
1796         nl(Out,-1) << "}";
1797         nl(Out);
1798       }
1799     }
1800   }
1801
1802   void CppWriter::printProgram(const std::string& fname,
1803                                const std::string& mName) {
1804     Out << "#include <llvm/LLVMContext.h>\n";
1805     Out << "#include <llvm/Module.h>\n";
1806     Out << "#include <llvm/DerivedTypes.h>\n";
1807     Out << "#include <llvm/Constants.h>\n";
1808     Out << "#include <llvm/GlobalVariable.h>\n";
1809     Out << "#include <llvm/Function.h>\n";
1810     Out << "#include <llvm/CallingConv.h>\n";
1811     Out << "#include <llvm/BasicBlock.h>\n";
1812     Out << "#include <llvm/Instructions.h>\n";
1813     Out << "#include <llvm/InlineAsm.h>\n";
1814     Out << "#include <llvm/Support/FormattedStream.h>\n";
1815     Out << "#include <llvm/Support/MathExtras.h>\n";
1816     Out << "#include <llvm/Pass.h>\n";
1817     Out << "#include <llvm/PassManager.h>\n";
1818     Out << "#include <llvm/ADT/SmallVector.h>\n";
1819     Out << "#include <llvm/Analysis/Verifier.h>\n";
1820     Out << "#include <llvm/Assembly/PrintModulePass.h>\n";
1821     Out << "#include <algorithm>\n";
1822     Out << "using namespace llvm;\n\n";
1823     Out << "Module* " << fname << "();\n\n";
1824     Out << "int main(int argc, char**argv) {\n";
1825     Out << "  Module* Mod = " << fname << "();\n";
1826     Out << "  verifyModule(*Mod, PrintMessageAction);\n";
1827     Out << "  PassManager PM;\n";
1828     Out << "  PM.add(createPrintModulePass(&outs()));\n";
1829     Out << "  PM.run(*Mod);\n";
1830     Out << "  return 0;\n";
1831     Out << "}\n\n";
1832     printModule(fname,mName);
1833   }
1834
1835   void CppWriter::printModule(const std::string& fname,
1836                               const std::string& mName) {
1837     nl(Out) << "Module* " << fname << "() {";
1838     nl(Out,1) << "// Module Construction";
1839     nl(Out) << "Module* mod = new Module(\"";
1840     printEscapedString(mName);
1841     Out << "\", getGlobalContext());";
1842     if (!TheModule->getTargetTriple().empty()) {
1843       nl(Out) << "mod->setDataLayout(\"" << TheModule->getDataLayout() << "\");";
1844     }
1845     if (!TheModule->getTargetTriple().empty()) {
1846       nl(Out) << "mod->setTargetTriple(\"" << TheModule->getTargetTriple()
1847               << "\");";
1848     }
1849
1850     if (!TheModule->getModuleInlineAsm().empty()) {
1851       nl(Out) << "mod->setModuleInlineAsm(\"";
1852       printEscapedString(TheModule->getModuleInlineAsm());
1853       Out << "\");";
1854     }
1855     nl(Out);
1856
1857     // Loop over the dependent libraries and emit them.
1858     Module::lib_iterator LI = TheModule->lib_begin();
1859     Module::lib_iterator LE = TheModule->lib_end();
1860     while (LI != LE) {
1861       Out << "mod->addLibrary(\"" << *LI << "\");";
1862       nl(Out);
1863       ++LI;
1864     }
1865     printModuleBody();
1866     nl(Out) << "return mod;";
1867     nl(Out,-1) << "}";
1868     nl(Out);
1869   }
1870
1871   void CppWriter::printContents(const std::string& fname,
1872                                 const std::string& mName) {
1873     Out << "\nModule* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1874     Out << "\nmod->setModuleIdentifier(\"";
1875     printEscapedString(mName);
1876     Out << "\");\n";
1877     printModuleBody();
1878     Out << "\nreturn mod;\n";
1879     Out << "\n}\n";
1880   }
1881
1882   void CppWriter::printFunction(const std::string& fname,
1883                                 const std::string& funcName) {
1884     const Function* F = TheModule->getFunction(funcName);
1885     if (!F) {
1886       error(std::string("Function '") + funcName + "' not found in input module");
1887       return;
1888     }
1889     Out << "\nFunction* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1890     printFunctionUses(F);
1891     printFunctionHead(F);
1892     printFunctionBody(F);
1893     Out << "return " << getCppName(F) << ";\n";
1894     Out << "}\n";
1895   }
1896
1897   void CppWriter::printFunctions() {
1898     const Module::FunctionListType &funcs = TheModule->getFunctionList();
1899     Module::const_iterator I  = funcs.begin();
1900     Module::const_iterator IE = funcs.end();
1901
1902     for (; I != IE; ++I) {
1903       const Function &func = *I;
1904       if (!func.isDeclaration()) {
1905         std::string name("define_");
1906         name += func.getName();
1907         printFunction(name, func.getName());
1908       }
1909     }
1910   }
1911
1912   void CppWriter::printVariable(const std::string& fname,
1913                                 const std::string& varName) {
1914     const GlobalVariable* GV = TheModule->getNamedGlobal(varName);
1915
1916     if (!GV) {
1917       error(std::string("Variable '") + varName + "' not found in input module");
1918       return;
1919     }
1920     Out << "\nGlobalVariable* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1921     printVariableUses(GV);
1922     printVariableHead(GV);
1923     printVariableBody(GV);
1924     Out << "return " << getCppName(GV) << ";\n";
1925     Out << "}\n";
1926   }
1927
1928   void CppWriter::printType(const std::string& fname,
1929                             const std::string& typeName) {
1930     const Type* Ty = TheModule->getTypeByName(typeName);
1931     if (!Ty) {
1932       error(std::string("Type '") + typeName + "' not found in input module");
1933       return;
1934     }
1935     Out << "\nType* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1936     printType(Ty);
1937     Out << "return " << getCppName(Ty) << ";\n";
1938     Out << "}\n";
1939   }
1940
1941   bool CppWriter::runOnModule(Module &M) {
1942     TheModule = &M;
1943
1944     // Emit a header
1945     Out << "// Generated by llvm2cpp - DO NOT MODIFY!\n\n";
1946
1947     // Get the name of the function we're supposed to generate
1948     std::string fname = FuncName.getValue();
1949
1950     // Get the name of the thing we are to generate
1951     std::string tgtname = NameToGenerate.getValue();
1952     if (GenerationType == GenModule ||
1953         GenerationType == GenContents ||
1954         GenerationType == GenProgram ||
1955         GenerationType == GenFunctions) {
1956       if (tgtname == "!bad!") {
1957         if (M.getModuleIdentifier() == "-")
1958           tgtname = "<stdin>";
1959         else
1960           tgtname = M.getModuleIdentifier();
1961       }
1962     } else if (tgtname == "!bad!")
1963       error("You must use the -for option with -gen-{function,variable,type}");
1964
1965     switch (WhatToGenerate(GenerationType)) {
1966      case GenProgram:
1967       if (fname.empty())
1968         fname = "makeLLVMModule";
1969       printProgram(fname,tgtname);
1970       break;
1971      case GenModule:
1972       if (fname.empty())
1973         fname = "makeLLVMModule";
1974       printModule(fname,tgtname);
1975       break;
1976      case GenContents:
1977       if (fname.empty())
1978         fname = "makeLLVMModuleContents";
1979       printContents(fname,tgtname);
1980       break;
1981      case GenFunction:
1982       if (fname.empty())
1983         fname = "makeLLVMFunction";
1984       printFunction(fname,tgtname);
1985       break;
1986      case GenFunctions:
1987       printFunctions();
1988       break;
1989      case GenInline:
1990       if (fname.empty())
1991         fname = "makeLLVMInline";
1992       printInline(fname,tgtname);
1993       break;
1994      case GenVariable:
1995       if (fname.empty())
1996         fname = "makeLLVMVariable";
1997       printVariable(fname,tgtname);
1998       break;
1999      case GenType:
2000       if (fname.empty())
2001         fname = "makeLLVMType";
2002       printType(fname,tgtname);
2003       break;
2004      default:
2005       error("Invalid generation option");
2006     }
2007
2008     return false;
2009   }
2010 }
2011
2012 char CppWriter::ID = 0;
2013
2014 //===----------------------------------------------------------------------===//
2015 //                       External Interface declaration
2016 //===----------------------------------------------------------------------===//
2017
2018 bool CPPTargetMachine::addPassesToEmitWholeFile(PassManager &PM,
2019                                                 formatted_raw_ostream &o,
2020                                                 CodeGenFileType FileType,
2021                                                 CodeGenOpt::Level OptLevel) {
2022   if (FileType != TargetMachine::AssemblyFile) return true;
2023   PM.add(new CppWriter(o));
2024   return false;
2025 }