tools/llvm2cpp/CppWriter.cpp

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