lib/Target/CppBackend/CPPBackend.cpp

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