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   GenFunctions,
  48   GenInline,
  49   GenVariable,
  50   GenType
  51 };
  52
  53 static cl::opt<WhatToGenerate> GenerationType(cl::Optional,
  54   cl::desc("Choose what kind of output to generate"),
  55   cl::init(GenProgram),
  56   cl::values(
  57     clEnumValN(GenProgram,  "gen-program",   "Generate a complete program"),
  58     clEnumValN(GenModule,   "gen-module",    "Generate a module definition"),
  59     clEnumValN(GenContents, "gen-contents",  "Generate contents of a module"),
  60     clEnumValN(GenFunction, "gen-function",  "Generate a function definition"),
  61     clEnumValN(GenFunctions,"gen-functions", "Generate all function definitions"),
  62     clEnumValN(GenInline,   "gen-inline",    "Generate an inline function"),
  63     clEnumValN(GenVariable, "gen-variable",  "Generate a variable definition"),
  64     clEnumValN(GenType,     "gen-type",      "Generate a type definition"),
  65     clEnumValEnd
  66   )
  67 );
  68
  69 static cl::opt<std::string> NameToGenerate("for", cl::Optional,
  70   cl::desc("Specify the name of the thing to generate"),
  71   cl::init("!bad!"));
  72
  73 namespace {
  74 typedef std::vector<const Type*> TypeList;
  75 typedef std::map<const Type*,std::string> TypeMap;
  76 typedef std::map<const Value*,std::string> ValueMap;
  77 typedef std::set<std::string> NameSet;
  78 typedef std::set<const Type*> TypeSet;
  79 typedef std::set<const Value*> ValueSet;
  80 typedef std::map<const Value*,std::string> ForwardRefMap;
  81
  82 class CppWriter {
  83   const char* progname;
  84   std::ostream &Out;
  85   const Module *TheModule;
  86   uint64_t uniqueNum;
  87   TypeMap TypeNames;
  88   ValueMap ValueNames;
  89   TypeMap UnresolvedTypes;
  90   TypeList TypeStack;
  91   NameSet UsedNames;
  92   TypeSet DefinedTypes;
  93   ValueSet DefinedValues;
  94   ForwardRefMap ForwardRefs;
  95   bool is_inline;
  96
  97 public:
  98   inline CppWriter(std::ostream &o, const Module *M, const char* pn="llvm2cpp")
  99     : progname(pn), Out(o), TheModule(M), uniqueNum(0), TypeNames(),
 100       ValueNames(), UnresolvedTypes(), TypeStack(), is_inline(false) { }
 101
 102   const Module* getModule() { return TheModule; }
 103
 104   void printProgram(const std::string& fname, const std::string& modName );
 105   void printModule(const std::string& fname, const std::string& modName );
 106   void printContents(const std::string& fname, const std::string& modName );
 107   void printFunction(const std::string& fname, const std::string& funcName );
 108   void printFunctions();
 109   void printInline(const std::string& fname, const std::string& funcName );
 110   void printVariable(const std::string& fname, const std::string& varName );
 111   void printType(const std::string& fname, const std::string& typeName );
 112
 113   void error(const std::string& msg);
 114
 115 private:
 116   void printLinkageType(GlobalValue::LinkageTypes LT);
 117   void printVisibilityType(GlobalValue::VisibilityTypes VisTypes);
 118   void printCallingConv(unsigned cc);
 119   void printEscapedString(const std::string& str);
 120   void printCFP(const ConstantFP* CFP);
 121
 122   std::string getCppName(const Type* val);
 123   inline void printCppName(const Type* val);
 124
 125   std::string getCppName(const Value* val);
 126   inline void printCppName(const Value* val);
 127
 128   void printParamAttrs(const ParamAttrsList* PAL, const std::string &name);
 129   bool printTypeInternal(const Type* Ty);
 130   inline void printType(const Type* Ty);
 131   void printTypes(const Module* M);
 132
 133   void printConstant(const Constant *CPV);
 134   void printConstants(const Module* M);
 135
 136   void printVariableUses(const GlobalVariable *GV);
 137   void printVariableHead(const GlobalVariable *GV);
 138   void printVariableBody(const GlobalVariable *GV);
 139
 140   void printFunctionUses(const Function *F);
 141   void printFunctionHead(const Function *F);
 142   void printFunctionBody(const Function *F);
 143   void printInstruction(const Instruction *I, const std::string& bbname);
 144   std::string getOpName(Value*);
 145
 146   void printModuleBody();
 147
 148 };
 149
 150 static unsigned indent_level = 0;
 151 inline std::ostream& nl(std::ostream& Out, int delta = 0) {
 152   Out << "\n";
 153   if (delta >= 0 || indent_level >= unsigned(-delta))
 154     indent_level += delta;
 155   for (unsigned i = 0; i < indent_level; ++i)
 156     Out << "  ";
 157   return Out;
 158 }
 159
 160 inline void in() { indent_level++; }
 161 inline void out() { if (indent_level >0) indent_level--; }
 162
 163 inline void
 164 sanitize(std::string& str) {
 165   for (size_t i = 0; i < str.length(); ++i)
 166     if (!isalnum(str[i]) && str[i] != '_')
 167       str[i] = '_';
 168 }
 169
 170 inline std::string
 171 getTypePrefix(const Type* Ty ) {
 172   switch (Ty->getTypeID()) {
 173     case Type::VoidTyID:     return "void_";
 174     case Type::IntegerTyID:
 175       return std::string("int") + utostr(cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth()) +
 176         "_";
 177     case Type::FloatTyID:    return "float_";
 178     case Type::DoubleTyID:   return "double_";
 179     case Type::LabelTyID:    return "label_";
 180     case Type::FunctionTyID: return "func_";
 181     case Type::StructTyID:   return "struct_";
 182     case Type::ArrayTyID:    return "array_";
 183     case Type::PointerTyID:  return "ptr_";
 184     case Type::VectorTyID:   return "packed_";
 185     case Type::OpaqueTyID:   return "opaque_";
 186     default:                 return "other_";
 187   }
 188   return "unknown_";
 189 }
 190
 191 // Looks up the type in the symbol table and returns a pointer to its name or
 192 // a null pointer if it wasn't found. Note that this isn't the same as the
 193 // Mode::getTypeName function which will return an empty string, not a null
 194 // pointer if the name is not found.
 195 inline const std::string*
 196 findTypeName(const TypeSymbolTable& ST, const Type* Ty)
 197 {
 198   TypeSymbolTable::const_iterator TI = ST.begin();
 199   TypeSymbolTable::const_iterator TE = ST.end();
 200   for (;TI != TE; ++TI)
 201     if (TI->second == Ty)
 202       return &(TI->first);
 203   return 0;
 204 }
 205
 206 void
 207 CppWriter::error(const std::string& msg) {
 208   std::cerr << progname << ": " << msg << "\n";
 209   exit(2);
 210 }
 211
 212 // printCFP - Print a floating point constant .. very carefully :)
 213 // This makes sure that conversion to/from floating yields the same binary
 214 // result so that we don't lose precision.
 215 void
 216 CppWriter::printCFP(const ConstantFP *CFP) {
 217   APFloat APF = APFloat(CFP->getValueAPF());  // copy
 218   if (CFP->getType() == Type::FloatTy)
 219     APF.convert(APFloat::IEEEdouble, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 220   Out << "ConstantFP::get(";
 221   if (CFP->getType() == Type::DoubleTy)
 222     Out << "Type::DoubleTy, ";
 223   else
 224     Out << "Type::FloatTy, ";
 225   Out << "APFloat(";
 226 #if HAVE_PRINTF_A
 227   char Buffer[100];
 228   sprintf(Buffer, "%A", APF.convertToDouble());
 229   if ((!strncmp(Buffer, "0x", 2) ||
 230        !strncmp(Buffer, "-0x", 3) ||
 231        !strncmp(Buffer, "+0x", 3)) &&
 232       APF.bitwiseIsEqual(APFloat(atof(Buffer)))) {
 233     if (CFP->getType() == Type::DoubleTy)
 234       Out << "BitsToDouble(" << Buffer << ")";
 235     else
 236       Out << "BitsToFloat((float)" << Buffer << ")";
 237     Out << ")";
 238   } else {
 239 #endif
 240     std::string StrVal = ftostr(CFP->getValueAPF());
 241
 242     while (StrVal[0] == ' ')
 243       StrVal.erase(StrVal.begin());
 244
 245     // Check to make sure that the stringized number is not some string like
 246     // "Inf" or NaN.  Check that the string matches the "[-+]?[0-9]" regex.
 247     if (((StrVal[0] >= '0' && StrVal[0] <= '9') ||
 248         ((StrVal[0] == '-' || StrVal[0] == '+') &&
 249          (StrVal[1] >= '0' && StrVal[1] <= '9'))) &&
 250         (CFP->isExactlyValue(atof(StrVal.c_str())))) {
 251       if (CFP->getType() == Type::DoubleTy)
 252         Out <<  StrVal;
 253       else
 254         Out << StrVal << "f";
 255       }
 256     else if (CFP->getType() == Type::DoubleTy)
 257       Out << "BitsToDouble(0x" << std::hex
 258           << CFP->getValueAPF().convertToAPInt().getZExtValue()
 259           << std::dec << "ULL) /* " << StrVal << " */";
 260     else
 261       Out << "BitsToFloat(0x" << std::hex
 262           << (uint32_t)CFP->getValueAPF().convertToAPInt().getZExtValue()
 263           << std::dec << "U) /* " << StrVal << " */";
 264     Out << ")";
 265 #if HAVE_PRINTF_A
 266   }
 267 #endif
 268   Out << ")";
 269 }
 270
 271 void
 272 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
 284 CppWriter::printLinkageType(GlobalValue::LinkageTypes LT) {
 285   switch (LT) {
 286     case GlobalValue::InternalLinkage:
 287       Out << "GlobalValue::InternalLinkage"; break;
 288     case GlobalValue::LinkOnceLinkage:
 289       Out << "GlobalValue::LinkOnceLinkage "; break;
 290     case GlobalValue::WeakLinkage:
 291       Out << "GlobalValue::WeakLinkage"; break;
 292     case GlobalValue::AppendingLinkage:
 293       Out << "GlobalValue::AppendingLinkage"; break;
 294     case GlobalValue::ExternalLinkage:
 295       Out << "GlobalValue::ExternalLinkage"; break;
 296     case GlobalValue::DLLImportLinkage:
 297       Out << "GlobalValue::DLLImportLinkage"; break;
 298     case GlobalValue::DLLExportLinkage:
 299       Out << "GlobalValue::DLLExportLinkage"; break;
 300     case GlobalValue::ExternalWeakLinkage:
 301       Out << "GlobalValue::ExternalWeakLinkage"; break;
 302     case GlobalValue::GhostLinkage:
 303       Out << "GlobalValue::GhostLinkage"; break;
 304   }
 305 }
 306
 307 void
 308 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
 326 CppWriter::printEscapedString(const std::string &Str) {
 327   for (unsigned i = 0, e = Str.size(); i != e; ++i) {
 328     unsigned char C = Str[i];
 329     if (isprint(C) && C != '"' && C != '\\') {
 330       Out << C;
 331     } else {
 332       Out << "\\x"
 333           << (char) ((C/16  < 10) ? ( C/16 +'0') : ( C/16 -10+'A'))
 334           << (char)(((C&15) < 10) ? ((C&15)+'0') : ((C&15)-10+'A'));
 335     }
 336   }
 337 }
 338
 339 std::string
 340 CppWriter::getCppName(const Type* Ty)
 341 {
 342   // First, handle the primitive types .. easy
 343   if (Ty->isPrimitiveType() || Ty->isInteger()) {
 344     switch (Ty->getTypeID()) {
 345       case Type::VoidTyID:   return "Type::VoidTy";
 346       case Type::IntegerTyID: {
 347         unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
 348         return "IntegerType::get(" + utostr(BitWidth) + ")";
 349       }
 350       case Type::FloatTyID:  return "Type::FloatTy";
 351       case Type::DoubleTyID: return "Type::DoubleTy";
 352       case Type::LabelTyID:  return "Type::LabelTy";
 353       default:
 354         error("Invalid primitive type");
 355         break;
 356     }
 357     return "Type::VoidTy"; // shouldn't be returned, but make it sensible
 358   }
 359
 360   // Now, see if we've seen the type before and return that
 361   TypeMap::iterator I = TypeNames.find(Ty);
 362   if (I != TypeNames.end())
 363     return I->second;
 364
 365   // Okay, let's build a new name for this type. Start with a prefix
 366   const char* prefix = 0;
 367   switch (Ty->getTypeID()) {
 368     case Type::FunctionTyID:    prefix = "FuncTy_"; break;
 369     case Type::StructTyID:      prefix = "StructTy_"; break;
 370     case Type::ArrayTyID:       prefix = "ArrayTy_"; break;
 371     case Type::PointerTyID:     prefix = "PointerTy_"; break;
 372     case Type::OpaqueTyID:      prefix = "OpaqueTy_"; break;
 373     case Type::VectorTyID:      prefix = "VectorTy_"; break;
 374     default:                    prefix = "OtherTy_"; break; // prevent breakage
 375   }
 376
 377   // See if the type has a name in the symboltable and build accordingly
 378   const std::string* tName = findTypeName(TheModule->getTypeSymbolTable(), Ty);
 379   std::string name;
 380   if (tName)
 381     name = std::string(prefix) + *tName;
 382   else
 383     name = std::string(prefix) + utostr(uniqueNum++);
 384   sanitize(name);
 385
 386   // Save the name
 387   return TypeNames[Ty] = name;
 388 }
 389
 390 void
 391 CppWriter::printCppName(const Type* Ty)
 392 {
 393   printEscapedString(getCppName(Ty));
 394 }
 395
 396 std::string
 397 CppWriter::getCppName(const Value* val) {
 398   std::string name;
 399   ValueMap::iterator I = ValueNames.find(val);
 400   if (I != ValueNames.end() && I->first == val)
 401     return  I->second;
 402
 403   if (const GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(val)) {
 404     name = std::string("gvar_") +
 405            getTypePrefix(GV->getType()->getElementType());
 406   } else if (isa<Function>(val)) {
 407     name = std::string("func_");
 408   } else if (const Constant* C = dyn_cast<Constant>(val)) {
 409     name = std::string("const_") + getTypePrefix(C->getType());
 410   } else if (const Argument* Arg = dyn_cast<Argument>(val)) {
 411     if (is_inline) {
 412       unsigned argNum = std::distance(Arg->getParent()->arg_begin(),
 413           Function::const_arg_iterator(Arg)) + 1;
 414       name = std::string("arg_") + utostr(argNum);
 415       NameSet::iterator NI = UsedNames.find(name);
 416       if (NI != UsedNames.end())
 417         name += std::string("_") + utostr(uniqueNum++);
 418       UsedNames.insert(name);
 419       return ValueNames[val] = name;
 420     } else {
 421       name = getTypePrefix(val->getType());
 422     }
 423   } else {
 424     name = getTypePrefix(val->getType());
 425   }
 426   name += (val->hasName() ? val->getName() : utostr(uniqueNum++));
 427   sanitize(name);
 428   NameSet::iterator NI = UsedNames.find(name);
 429   if (NI != UsedNames.end())
 430     name += std::string("_") + utostr(uniqueNum++);
 431   UsedNames.insert(name);
 432   return ValueNames[val] = name;
 433 }
 434
 435 void
 436 CppWriter::printCppName(const Value* val) {
 437   printEscapedString(getCppName(val));
 438 }
 439
 440 void
 441 CppWriter::printParamAttrs(const ParamAttrsList* PAL, const std::string &name) {
 442   Out << "ParamAttrsList *" << name << "_PAL = 0;";
 443   nl(Out);
 444   if (PAL) {
 445     Out << '{'; in(); nl(Out);
 446     Out << "ParamAttrsVector Attrs;"; nl(Out);
 447     Out << "ParamAttrsWithIndex PAWI;"; nl(Out);
 448     for (unsigned i = 0; i < PAL->size(); ++i) {
 449       uint16_t index = PAL->getParamIndex(i);
 450       uint16_t attrs = PAL->getParamAttrs(index);
 451       Out << "PAWI.index = " << index << "; PAWI.attrs = 0 ";
 452       if (attrs & ParamAttr::SExt)
 453         Out << " | ParamAttr::SExt";
 454       if (attrs & ParamAttr::ZExt)
 455         Out << " | ParamAttr::ZExt";
 456       if (attrs & ParamAttr::StructRet)
 457         Out << " | ParamAttr::StructRet";
 458       if (attrs & ParamAttr::InReg)
 459         Out << " | ParamAttr::InReg";
 460       if (attrs & ParamAttr::NoReturn)
 461         Out << " | ParamAttr::NoReturn";
 462       if (attrs & ParamAttr::NoUnwind)
 463         Out << " | ParamAttr::NoUnwind";
 464       Out << ";";
 465       nl(Out);
 466       Out << "Attrs.push_back(PAWI);";
 467       nl(Out);
 468     }
 469     Out << name << "_PAL = ParamAttrsList::get(Attrs);";
 470     nl(Out);
 471     out(); nl(Out);
 472     Out << '}'; nl(Out);
 473   }
 474 }
 475
 476 bool
 477 CppWriter::printTypeInternal(const Type* Ty) {
 478   // We don't print definitions for primitive types
 479   if (Ty->isPrimitiveType() || Ty->isInteger())
 480     return false;
 481
 482   // If we already defined this type, we don't need to define it again.
 483   if (DefinedTypes.find(Ty) != DefinedTypes.end())
 484     return false;
 485
 486   // Everything below needs the name for the type so get it now.
 487   std::string typeName(getCppName(Ty));
 488
 489   // Search the type stack for recursion. If we find it, then generate this
 490   // as an OpaqueType, but make sure not to do this multiple times because
 491   // the type could appear in multiple places on the stack. Once the opaque
 492   // definition is issued, it must not be re-issued. Consequently we have to
 493   // check the UnresolvedTypes list as well.
 494   TypeList::const_iterator TI = std::find(TypeStack.begin(),TypeStack.end(),Ty);
 495   if (TI != TypeStack.end()) {
 496     TypeMap::const_iterator I = UnresolvedTypes.find(Ty);
 497     if (I == UnresolvedTypes.end()) {
 498       Out << "PATypeHolder " << typeName << "_fwd = OpaqueType::get();";
 499       nl(Out);
 500       UnresolvedTypes[Ty] = typeName;
 501     }
 502     return true;
 503   }
 504
 505   // We're going to print a derived type which, by definition, contains other
 506   // types. So, push this one we're printing onto the type stack to assist with
 507   // recursive definitions.
 508   TypeStack.push_back(Ty);
 509
 510   // Print the type definition
 511   switch (Ty->getTypeID()) {
 512     case Type::FunctionTyID:  {
 513       const FunctionType* FT = cast<FunctionType>(Ty);
 514       Out << "std::vector<const Type*>" << typeName << "_args;";
 515       nl(Out);
 516       FunctionType::param_iterator PI = FT->param_begin();
 517       FunctionType::param_iterator PE = FT->param_end();
 518       for (; PI != PE; ++PI) {
 519         const Type* argTy = static_cast<const Type*>(*PI);
 520         bool isForward = printTypeInternal(argTy);
 521         std::string argName(getCppName(argTy));
 522         Out << typeName << "_args.push_back(" << argName;
 523         if (isForward)
 524           Out << "_fwd";
 525         Out << ");";
 526         nl(Out);
 527       }
 528       bool isForward = printTypeInternal(FT->getReturnType());
 529       std::string retTypeName(getCppName(FT->getReturnType()));
 530       Out << "FunctionType* " << typeName << " = FunctionType::get(";
 531       in(); nl(Out) << "/*Result=*/" << retTypeName;
 532       if (isForward)
 533         Out << "_fwd";
 534       Out << ",";
 535       nl(Out) << "/*Params=*/" << typeName << "_args,";
 536       nl(Out) << "/*isVarArg=*/" << (FT->isVarArg() ? "true" : "false") << ");";
 537       out();
 538       nl(Out);
 539       break;
 540     }
 541     case Type::StructTyID: {
 542       const StructType* ST = cast<StructType>(Ty);
 543       Out << "std::vector<const Type*>" << typeName << "_fields;";
 544       nl(Out);
 545       StructType::element_iterator EI = ST->element_begin();
 546       StructType::element_iterator EE = ST->element_end();
 547       for (; EI != EE; ++EI) {
 548         const Type* fieldTy = static_cast<const Type*>(*EI);
 549         bool isForward = printTypeInternal(fieldTy);
 550         std::string fieldName(getCppName(fieldTy));
 551         Out << typeName << "_fields.push_back(" << fieldName;
 552         if (isForward)
 553           Out << "_fwd";
 554         Out << ");";
 555         nl(Out);
 556       }
 557       Out << "StructType* " << typeName << " = StructType::get("
 558           << typeName << "_fields, /*isPacked=*/"
 559           << (ST->isPacked() ? "true" : "false") << ");";
 560       nl(Out);
 561       break;
 562     }
 563     case Type::ArrayTyID: {
 564       const ArrayType* AT = cast<ArrayType>(Ty);
 565       const Type* ET = AT->getElementType();
 566       bool isForward = printTypeInternal(ET);
 567       std::string elemName(getCppName(ET));
 568       Out << "ArrayType* " << typeName << " = ArrayType::get("
 569           << elemName << (isForward ? "_fwd" : "")
 570           << ", " << utostr(AT->getNumElements()) << ");";
 571       nl(Out);
 572       break;
 573     }
 574     case Type::PointerTyID: {
 575       const PointerType* PT = cast<PointerType>(Ty);
 576       const Type* ET = PT->getElementType();
 577       bool isForward = printTypeInternal(ET);
 578       std::string elemName(getCppName(ET));
 579       Out << "PointerType* " << typeName << " = PointerType::get("
 580           << elemName << (isForward ? "_fwd" : "")
 581           << ", " << utostr(PT->getAddressSpace()) << ");";
 582       nl(Out);
 583       break;
 584     }
 585     case Type::VectorTyID: {
 586       const VectorType* PT = cast<VectorType>(Ty);
 587       const Type* ET = PT->getElementType();
 588       bool isForward = printTypeInternal(ET);
 589       std::string elemName(getCppName(ET));
 590       Out << "VectorType* " << typeName << " = VectorType::get("
 591           << elemName << (isForward ? "_fwd" : "")
 592           << ", " << utostr(PT->getNumElements()) << ");";
 593       nl(Out);
 594       break;
 595     }
 596     case Type::OpaqueTyID: {
 597       Out << "OpaqueType* " << typeName << " = OpaqueType::get();";
 598       nl(Out);
 599       break;
 600     }
 601     default:
 602       error("Invalid TypeID");
 603   }
 604
 605   // If the type had a name, make sure we recreate it.
 606   const std::string* progTypeName =
 607     findTypeName(TheModule->getTypeSymbolTable(),Ty);
 608   if (progTypeName) {
 609     Out << "mod->addTypeName(\"" << *progTypeName << "\", "
 610         << typeName << ");";
 611     nl(Out);
 612   }
 613
 614   // Pop us off the type stack
 615   TypeStack.pop_back();
 616
 617   // Indicate that this type is now defined.
 618   DefinedTypes.insert(Ty);
 619
 620   // Early resolve as many unresolved types as possible. Search the unresolved
 621   // types map for the type we just printed. Now that its definition is complete
 622   // we can resolve any previous references to it. This prevents a cascade of
 623   // unresolved types.
 624   TypeMap::iterator I = UnresolvedTypes.find(Ty);
 625   if (I != UnresolvedTypes.end()) {
 626     Out << "cast<OpaqueType>(" << I->second
 627         << "_fwd.get())->refineAbstractTypeTo(" << I->second << ");";
 628     nl(Out);
 629     Out << I->second << " = cast<";
 630     switch (Ty->getTypeID()) {
 631       case Type::FunctionTyID: Out << "FunctionType"; break;
 632       case Type::ArrayTyID:    Out << "ArrayType"; break;
 633       case Type::StructTyID:   Out << "StructType"; break;
 634       case Type::VectorTyID:   Out << "VectorType"; break;
 635       case Type::PointerTyID:  Out << "PointerType"; break;
 636       case Type::OpaqueTyID:   Out << "OpaqueType"; break;
 637       default:                 Out << "NoSuchDerivedType"; break;
 638     }
 639     Out << ">(" << I->second << "_fwd.get());";
 640     nl(Out); nl(Out);
 641     UnresolvedTypes.erase(I);
 642   }
 643
 644   // Finally, separate the type definition from other with a newline.
 645   nl(Out);
 646
 647   // We weren't a recursive type
 648   return false;
 649 }
 650
 651 // Prints a type definition. Returns true if it could not resolve all the types
 652 // in the definition but had to use a forward reference.
 653 void
 654 CppWriter::printType(const Type* Ty) {
 655   assert(TypeStack.empty());
 656   TypeStack.clear();
 657   printTypeInternal(Ty);
 658   assert(TypeStack.empty());
 659 }
 660
 661 void
 662 CppWriter::printTypes(const Module* M) {
 663
 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) or
 720   // its already in the constant list then we've printed it already and we can
 721   // 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   if (CV->isNullValue()) {
 728     Out << "Constant* " << constName << " = Constant::getNullValue("
 729         << typeName << ");";
 730     nl(Out);
 731     return;
 732   }
 733   if (isa<GlobalValue>(CV)) {
 734     // Skip variables and functions, we emit them elsewhere
 735     return;
 736   }
 737   if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CV)) {
 738     Out << "ConstantInt* " << constName << " = ConstantInt::get(APInt("
 739         << cast<IntegerType>(CI->getType())->getBitWidth() << ", "
 740         << " \"" << CI->getValue().toStringSigned(10)  << "\", 10));";
 741   } else if (isa<ConstantAggregateZero>(CV)) {
 742     Out << "ConstantAggregateZero* " << constName
 743         << " = ConstantAggregateZero::get(" << typeName << ");";
 744   } else if (isa<ConstantPointerNull>(CV)) {
 745     Out << "ConstantPointerNull* " << constName
 746         << " = ConstanPointerNull::get(" << typeName << ");";
 747   } else if (const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(CV)) {
 748     Out << "ConstantFP* " << constName << " = ";
 749     printCFP(CFP);
 750     Out << ";";
 751   } else if (const ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(CV)) {
 752     if (CA->isString() && CA->getType()->getElementType() == Type::Int8Ty) {
 753       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantArray::get(\"";
 754       std::string tmp = CA->getAsString();
 755       bool nullTerminate = false;
 756       if (tmp[tmp.length()-1] == 0) {
 757         tmp.erase(tmp.length()-1);
 758         nullTerminate = true;
 759       }
 760       printEscapedString(tmp);
 761       // Determine if we want null termination or not.
 762       if (nullTerminate)
 763         Out << "\", true"; // Indicate that the null terminator should be added.
 764       else
 765         Out << "\", false";// No null terminator
 766       Out << ");";
 767     } else {
 768       Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 769       nl(Out);
 770       unsigned N = CA->getNumOperands();
 771       for (unsigned i = 0; i < N; ++i) {
 772         printConstant(CA->getOperand(i)); // recurse to print operands
 773         Out << constName << "_elems.push_back("
 774             << getCppName(CA->getOperand(i)) << ");";
 775         nl(Out);
 776       }
 777       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantArray::get("
 778           << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 779     }
 780   } else if (const ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(CV)) {
 781     Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_fields;";
 782     nl(Out);
 783     unsigned N = CS->getNumOperands();
 784     for (unsigned i = 0; i < N; i++) {
 785       printConstant(CS->getOperand(i));
 786       Out << constName << "_fields.push_back("
 787           << getCppName(CS->getOperand(i)) << ");";
 788       nl(Out);
 789     }
 790     Out << "Constant* " << constName << " = ConstantStruct::get("
 791         << typeName << ", " << constName << "_fields);";
 792   } else if (const ConstantVector *CP = dyn_cast<ConstantVector>(CV)) {
 793     Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 794     nl(Out);
 795     unsigned N = CP->getNumOperands();
 796     for (unsigned i = 0; i < N; ++i) {
 797       printConstant(CP->getOperand(i));
 798       Out << constName << "_elems.push_back("
 799           << getCppName(CP->getOperand(i)) << ");";
 800       nl(Out);
 801     }
 802     Out << "Constant* " << constName << " = ConstantVector::get("
 803         << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 804   } else if (isa<UndefValue>(CV)) {
 805     Out << "UndefValue* " << constName << " = UndefValue::get("
 806         << typeName << ");";
 807   } else if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(CV)) {
 808     if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
 809       Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_indices;";
 810       nl(Out);
 811       printConstant(CE->getOperand(0));
 812       for (unsigned i = 1; i < CE->getNumOperands(); ++i ) {
 813         printConstant(CE->getOperand(i));
 814         Out << constName << "_indices.push_back("
 815             << getCppName(CE->getOperand(i)) << ");";
 816         nl(Out);
 817       }
 818       Out << "Constant* " << constName
 819           << " = ConstantExpr::getGetElementPtr("
 820           << getCppName(CE->getOperand(0)) << ", "
 821           << "&" << constName << "_indices[0], "
 822           << constName << "_indices.size()"
 823           << " );";
 824     } else if (CE->isCast()) {
 825       printConstant(CE->getOperand(0));
 826       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantExpr::getCast(";
 827       switch (CE->getOpcode()) {
 828         default: assert(0 && "Invalid cast opcode");
 829         case Instruction::Trunc: Out << "Instruction::Trunc"; break;
 830         case Instruction::ZExt:  Out << "Instruction::ZExt"; break;
 831         case Instruction::SExt:  Out << "Instruction::SExt"; break;
 832         case Instruction::FPTrunc:  Out << "Instruction::FPTrunc"; break;
 833         case Instruction::FPExt:  Out << "Instruction::FPExt"; break;
 834         case Instruction::FPToUI:  Out << "Instruction::FPToUI"; break;
 835         case Instruction::FPToSI:  Out << "Instruction::FPToSI"; break;
 836         case Instruction::UIToFP:  Out << "Instruction::UIToFP"; break;
 837         case Instruction::SIToFP:  Out << "Instruction::SIToFP"; break;
 838         case Instruction::PtrToInt:  Out << "Instruction::PtrToInt"; break;
 839         case Instruction::IntToPtr:  Out << "Instruction::IntToPtr"; break;
 840         case Instruction::BitCast:  Out << "Instruction::BitCast"; break;
 841       }
 842       Out << ", " << getCppName(CE->getOperand(0)) << ", "
 843           << getCppName(CE->getType()) << ");";
 844     } else {
 845       unsigned N = CE->getNumOperands();
 846       for (unsigned i = 0; i < N; ++i ) {
 847         printConstant(CE->getOperand(i));
 848       }
 849       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantExpr::";
 850       switch (CE->getOpcode()) {
 851         case Instruction::Add:    Out << "getAdd(";  break;
 852         case Instruction::Sub:    Out << "getSub("; break;
 853         case Instruction::Mul:    Out << "getMul("; break;
 854         case Instruction::UDiv:   Out << "getUDiv("; break;
 855         case Instruction::SDiv:   Out << "getSDiv("; break;
 856         case Instruction::FDiv:   Out << "getFDiv("; break;
 857         case Instruction::URem:   Out << "getURem("; break;
 858         case Instruction::SRem:   Out << "getSRem("; break;
 859         case Instruction::FRem:   Out << "getFRem("; break;
 860         case Instruction::And:    Out << "getAnd("; break;
 861         case Instruction::Or:     Out << "getOr("; break;
 862         case Instruction::Xor:    Out << "getXor("; break;
 863         case Instruction::ICmp:
 864           Out << "getICmp(ICmpInst::ICMP_";
 865           switch (CE->getPredicate()) {
 866             case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << "EQ"; break;
 867             case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << "NE"; break;
 868             case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << "SLT"; break;
 869             case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << "ULT"; break;
 870             case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << "SGT"; break;
 871             case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << "UGT"; break;
 872             case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << "SLE"; break;
 873             case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << "ULE"; break;
 874             case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << "SGE"; break;
 875             case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << "UGE"; break;
 876             default: error("Invalid ICmp Predicate");
 877           }
 878           break;
 879         case Instruction::FCmp:
 880           Out << "getFCmp(FCmpInst::FCMP_";
 881           switch (CE->getPredicate()) {
 882             case FCmpInst::FCMP_FALSE: Out << "FALSE"; break;
 883             case FCmpInst::FCMP_ORD:   Out << "ORD"; break;
 884             case FCmpInst::FCMP_UNO:   Out << "UNO"; break;
 885             case FCmpInst::FCMP_OEQ:   Out << "OEQ"; break;
 886             case FCmpInst::FCMP_UEQ:   Out << "UEQ"; break;
 887             case FCmpInst::FCMP_ONE:   Out << "ONE"; break;
 888             case FCmpInst::FCMP_UNE:   Out << "UNE"; break;
 889             case FCmpInst::FCMP_OLT:   Out << "OLT"; break;
 890             case FCmpInst::FCMP_ULT:   Out << "ULT"; break;
 891             case FCmpInst::FCMP_OGT:   Out << "OGT"; break;
 892             case FCmpInst::FCMP_UGT:   Out << "UGT"; break;
 893             case FCmpInst::FCMP_OLE:   Out << "OLE"; break;
 894             case FCmpInst::FCMP_ULE:   Out << "ULE"; break;
 895             case FCmpInst::FCMP_OGE:   Out << "OGE"; break;
 896             case FCmpInst::FCMP_UGE:   Out << "UGE"; break;
 897             case FCmpInst::FCMP_TRUE:  Out << "TRUE"; break;
 898             default: error("Invalid FCmp Predicate");
 899           }
 900           break;
 901         case Instruction::Shl:     Out << "getShl("; break;
 902         case Instruction::LShr:    Out << "getLShr("; break;
 903         case Instruction::AShr:    Out << "getAShr("; break;
 904         case Instruction::Select:  Out << "getSelect("; break;
 905         case Instruction::ExtractElement: Out << "getExtractElement("; break;
 906         case Instruction::InsertElement:  Out << "getInsertElement("; break;
 907         case Instruction::ShuffleVector:  Out << "getShuffleVector("; break;
 908         default:
 909           error("Invalid constant expression");
 910           break;
 911       }
 912       Out << getCppName(CE->getOperand(0));
 913       for (unsigned i = 1; i < CE->getNumOperands(); ++i)
 914         Out << ", " << getCppName(CE->getOperand(i));
 915       Out << ");";
 916     }
 917   } else {
 918     error("Bad Constant");
 919     Out << "Constant* " << constName << " = 0; ";
 920   }
 921   nl(Out);
 922 }
 923
 924 void
 925 CppWriter::printConstants(const Module* M) {
 926   // Traverse all the global variables looking for constant initializers
 927   for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
 928        E = TheModule->global_end(); I != E; ++I)
 929     if (I->hasInitializer())
 930       printConstant(I->getInitializer());
 931
 932   // Traverse the LLVM functions looking for constants
 933   for (Module::const_iterator FI = TheModule->begin(), FE = TheModule->end();
 934        FI != FE; ++FI) {
 935     // Add all of the basic blocks and instructions
 936     for (Function::const_iterator BB = FI->begin(),
 937          E = FI->end(); BB != E; ++BB) {
 938       for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I!=E;
 939            ++I) {
 940         for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i) {
 941           if (Constant* C = dyn_cast<Constant>(I->getOperand(i))) {
 942             printConstant(C);
 943           }
 944         }
 945       }
 946     }
 947   }
 948 }
 949
 950 void CppWriter::printVariableUses(const GlobalVariable *GV) {
 951   nl(Out) << "// Type Definitions";
 952   nl(Out);
 953   printType(GV->getType());
 954   if (GV->hasInitializer()) {
 955     Constant* Init = GV->getInitializer();
 956     printType(Init->getType());
 957     if (Function* F = dyn_cast<Function>(Init)) {
 958       nl(Out)<< "/ Function Declarations"; nl(Out);
 959       printFunctionHead(F);
 960     } else if (GlobalVariable* gv = dyn_cast<GlobalVariable>(Init)) {
 961       nl(Out) << "// Global Variable Declarations"; nl(Out);
 962       printVariableHead(gv);
 963     } else  {
 964       nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
 965       printConstant(gv);
 966     }
 967     if (GlobalVariable* gv = dyn_cast<GlobalVariable>(Init)) {
 968       nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
 969       printVariableBody(gv);
 970     }
 971   }
 972 }
 973
 974 void CppWriter::printVariableHead(const GlobalVariable *GV) {
 975   nl(Out) << "GlobalVariable* " << getCppName(GV);
 976   if (is_inline) {
 977      Out << " = mod->getGlobalVariable(";
 978      printEscapedString(GV->getName());
 979      Out << ", " << getCppName(GV->getType()->getElementType()) << ",true)";
 980      nl(Out) << "if (!" << getCppName(GV) << ") {";
 981      in(); nl(Out) << getCppName(GV);
 982   }
 983   Out << " = new GlobalVariable(";
 984   nl(Out) << "/*Type=*/";
 985   printCppName(GV->getType()->getElementType());
 986   Out << ",";
 987   nl(Out) << "/*isConstant=*/" << (GV->isConstant()?"true":"false");
 988   Out << ",";
 989   nl(Out) << "/*Linkage=*/";
 990   printLinkageType(GV->getLinkage());
 991   Out << ",";
 992   nl(Out) << "/*Initializer=*/0, ";
 993   if (GV->hasInitializer()) {
 994     Out << "// has initializer, specified below";
 995   }
 996   nl(Out) << "/*Name=*/\"";
 997   printEscapedString(GV->getName());
 998   Out << "\",";
 999   nl(Out) << "mod);";
1000   nl(Out);
1001
1002   if (GV->hasSection()) {
1003     printCppName(GV);
1004     Out << "->setSection(\"";
1005     printEscapedString(GV->getSection());
1006     Out << "\");";
1007     nl(Out);
1008   }
1009   if (GV->getAlignment()) {
1010     printCppName(GV);
1011     Out << "->setAlignment(" << utostr(GV->getAlignment()) << ");";
1012     nl(Out);
1013   };
1014   if (GV->getVisibility() != GlobalValue::DefaultVisibility) {
1015     printCppName(GV);
1016     Out << "->setVisibility(";
1017     printVisibilityType(GV->getVisibility());
1018     Out << ");";
1019     nl(Out);
1020   }
1021   if (is_inline) {
1022     out(); Out << "}"; nl(Out);
1023   }
1024 }
1025
1026 void
1027 CppWriter::printVariableBody(const GlobalVariable *GV) {
1028   if (GV->hasInitializer()) {
1029     printCppName(GV);
1030     Out << "->setInitializer(";
1031     //if (!isa<GlobalValue(GV->getInitializer()))
1032     //else
1033       Out << getCppName(GV->getInitializer()) << ");";
1034       nl(Out);
1035   }
1036 }
1037
1038 std::string
1039 CppWriter::getOpName(Value* V) {
1040   if (!isa<Instruction>(V) || DefinedValues.find(V) != DefinedValues.end())
1041     return getCppName(V);
1042
1043   // See if its alread in the map of forward references, if so just return the
1044   // name we already set up for it
1045   ForwardRefMap::const_iterator I = ForwardRefs.find(V);
1046   if (I != ForwardRefs.end())
1047     return I->second;
1048
1049   // This is a new forward reference. Generate a unique name for it
1050   std::string result(std::string("fwdref_") + utostr(uniqueNum++));
1051
1052   // Yes, this is a hack. An Argument is the smallest instantiable value that
1053   // we can make as a placeholder for the real value. We'll replace these
1054   // Argument instances later.
1055   Out << "Argument* " << result << " = new Argument("
1056       << getCppName(V->getType()) << ");";
1057   nl(Out);
1058   ForwardRefs[V] = result;
1059   return result;
1060 }
1061
1062 // printInstruction - This member is called for each Instruction in a function.
1063 void
1064 CppWriter::printInstruction(const Instruction *I, const std::string& bbname) {
1065   std::string iName(getCppName(I));
1066
1067   // Before we emit this instruction, we need to take care of generating any
1068   // forward references. So, we get the names of all the operands in advance
1069   std::string* opNames = new std::string[I->getNumOperands()];
1070   for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); i++) {
1071     opNames[i] = getOpName(I->getOperand(i));
1072   }
1073
1074   switch (I->getOpcode()) {
1075     case Instruction::Ret: {
1076       const ReturnInst* ret =  cast<ReturnInst>(I);
1077       Out << "new ReturnInst("
1078           << (ret->getReturnValue() ? opNames[0] + ", " : "") << bbname << ");";
1079       break;
1080     }
1081     case Instruction::Br: {
1082       const BranchInst* br = cast<BranchInst>(I);
1083       Out << "new BranchInst(" ;
1084       if (br->getNumOperands() == 3 ) {
1085         Out << opNames[0] << ", "
1086             << opNames[1] << ", "
1087             << opNames[2] << ", ";
1088
1089       } else if (br->getNumOperands() == 1) {
1090         Out << opNames[0] << ", ";
1091       } else {
1092         error("Branch with 2 operands?");
1093       }
1094       Out << bbname << ");";
1095       break;
1096     }
1097     case Instruction::Switch: {
1098       const SwitchInst* sw = cast<SwitchInst>(I);
1099       Out << "SwitchInst* " << iName << " = new SwitchInst("
1100           << opNames[0] << ", "
1101           << opNames[1] << ", "
1102           << sw->getNumCases() << ", " << bbname << ");";
1103       nl(Out);
1104       for (unsigned i = 2; i < sw->getNumOperands(); i += 2 ) {
1105         Out << iName << "->addCase("
1106             << opNames[i] << ", "
1107             << opNames[i+1] << ");";
1108         nl(Out);
1109       }
1110       break;
1111     }
1112     case Instruction::Invoke: {
1113       const InvokeInst* inv = cast<InvokeInst>(I);
1114       Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_params;";
1115       nl(Out);
1116       for (unsigned i = 3; i < inv->getNumOperands(); ++i) {
1117         Out << iName << "_params.push_back("
1118             << opNames[i] << ");";
1119         nl(Out);
1120       }
1121       Out << "InvokeInst *" << iName << " = new InvokeInst("
1122           << opNames[0] << ", "
1123           << opNames[1] << ", "
1124           << opNames[2] << ", "
1125           << iName << "_params.begin(), " << iName << "_params.end(), \"";
1126       printEscapedString(inv->getName());
1127       Out << "\", " << bbname << ");";
1128       nl(Out) << iName << "->setCallingConv(";
1129       printCallingConv(inv->getCallingConv());
1130       Out << ");";
1131       printParamAttrs(inv->getParamAttrs(), iName);
1132       Out << iName << "->setParamAttrs(" << iName << "_PAL);";
1133       nl(Out);
1134       break;
1135     }
1136     case Instruction::Unwind: {
1137       Out << "new UnwindInst("
1138           << bbname << ");";
1139       break;
1140     }
1141     case Instruction::Unreachable:{
1142       Out << "new UnreachableInst("
1143           << bbname << ");";
1144       break;
1145     }
1146     case Instruction::Add:
1147     case Instruction::Sub:
1148     case Instruction::Mul:
1149     case Instruction::UDiv:
1150     case Instruction::SDiv:
1151     case Instruction::FDiv:
1152     case Instruction::URem:
1153     case Instruction::SRem:
1154     case Instruction::FRem:
1155     case Instruction::And:
1156     case Instruction::Or:
1157     case Instruction::Xor:
1158     case Instruction::Shl:
1159     case Instruction::LShr:
1160     case Instruction::AShr:{
1161       Out << "BinaryOperator* " << iName << " = BinaryOperator::create(";
1162       switch (I->getOpcode()) {
1163         case Instruction::Add: Out << "Instruction::Add"; break;
1164         case Instruction::Sub: Out << "Instruction::Sub"; break;
1165         case Instruction::Mul: Out << "Instruction::Mul"; break;
1166         case Instruction::UDiv:Out << "Instruction::UDiv"; break;
1167         case Instruction::SDiv:Out << "Instruction::SDiv"; break;
1168         case Instruction::FDiv:Out << "Instruction::FDiv"; break;
1169         case Instruction::URem:Out << "Instruction::URem"; break;
1170         case Instruction::SRem:Out << "Instruction::SRem"; break;
1171         case Instruction::FRem:Out << "Instruction::FRem"; break;
1172         case Instruction::And: Out << "Instruction::And"; break;
1173         case Instruction::Or:  Out << "Instruction::Or";  break;
1174         case Instruction::Xor: Out << "Instruction::Xor"; break;
1175         case Instruction::Shl: Out << "Instruction::Shl"; break;
1176         case Instruction::LShr:Out << "Instruction::LShr"; break;
1177         case Instruction::AShr:Out << "Instruction::AShr"; break;
1178         default: Out << "Instruction::BadOpCode"; break;
1179       }
1180       Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1181       printEscapedString(I->getName());
1182       Out << "\", " << bbname << ");";
1183       break;
1184     }
1185     case Instruction::FCmp: {
1186       Out << "FCmpInst* " << iName << " = new FCmpInst(";
1187       switch (cast<FCmpInst>(I)->getPredicate()) {
1188         case FCmpInst::FCMP_FALSE: Out << "FCmpInst::FCMP_FALSE"; break;
1189         case FCmpInst::FCMP_OEQ  : Out << "FCmpInst::FCMP_OEQ"; break;
1190         case FCmpInst::FCMP_OGT  : Out << "FCmpInst::FCMP_OGT"; break;
1191         case FCmpInst::FCMP_OGE  : Out << "FCmpInst::FCMP_OGE"; break;
1192         case FCmpInst::FCMP_OLT  : Out << "FCmpInst::FCMP_OLT"; break;
1193         case FCmpInst::FCMP_OLE  : Out << "FCmpInst::FCMP_OLE"; break;
1194         case FCmpInst::FCMP_ONE  : Out << "FCmpInst::FCMP_ONE"; break;
1195         case FCmpInst::FCMP_ORD  : Out << "FCmpInst::FCMP_ORD"; break;
1196         case FCmpInst::FCMP_UNO  : Out << "FCmpInst::FCMP_UNO"; break;
1197         case FCmpInst::FCMP_UEQ  : Out << "FCmpInst::FCMP_UEQ"; break;
1198         case FCmpInst::FCMP_UGT  : Out << "FCmpInst::FCMP_UGT"; break;
1199         case FCmpInst::FCMP_UGE  : Out << "FCmpInst::FCMP_UGE"; break;
1200         case FCmpInst::FCMP_ULT  : Out << "FCmpInst::FCMP_ULT"; break;
1201         case FCmpInst::FCMP_ULE  : Out << "FCmpInst::FCMP_ULE"; break;
1202         case FCmpInst::FCMP_UNE  : Out << "FCmpInst::FCMP_UNE"; break;
1203         case FCmpInst::FCMP_TRUE : Out << "FCmpInst::FCMP_TRUE"; break;
1204         default: Out << "FCmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE"; break;
1205       }
1206       Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1207       printEscapedString(I->getName());
1208       Out << "\", " << bbname << ");";
1209       break;
1210     }
1211     case Instruction::ICmp: {
1212       Out << "ICmpInst* " << iName << " = new ICmpInst(";
1213       switch (cast<ICmpInst>(I)->getPredicate()) {
1214         case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << "ICmpInst::ICMP_EQ";  break;
1215         case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << "ICmpInst::ICMP_NE";  break;
1216         case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << "ICmpInst::ICMP_ULE"; break;
1217         case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << "ICmpInst::ICMP_SLE"; break;
1218         case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << "ICmpInst::ICMP_UGE"; break;
1219         case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << "ICmpInst::ICMP_SGE"; break;
1220         case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << "ICmpInst::ICMP_ULT"; break;
1221         case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << "ICmpInst::ICMP_SLT"; break;
1222         case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << "ICmpInst::ICMP_UGT"; break;
1223         case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << "ICmpInst::ICMP_SGT"; break;
1224         default: Out << "ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE"; break;
1225       }
1226       Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1227       printEscapedString(I->getName());
1228       Out << "\", " << bbname << ");";
1229       break;
1230     }
1231     case Instruction::Malloc: {
1232       const MallocInst* mallocI = cast<MallocInst>(I);
1233       Out << "MallocInst* " << iName << " = new MallocInst("
1234           << getCppName(mallocI->getAllocatedType()) << ", ";
1235       if (mallocI->isArrayAllocation())
1236         Out << opNames[0] << ", " ;
1237       Out << "\"";
1238       printEscapedString(mallocI->getName());
1239       Out << "\", " << bbname << ");";
1240       if (mallocI->getAlignment())
1241         nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1242             << mallocI->getAlignment() << ");";
1243       break;
1244     }
1245     case Instruction::Free: {
1246       Out << "FreeInst* " << iName << " = new FreeInst("
1247           << getCppName(I->getOperand(0)) << ", " << bbname << ");";
1248       break;
1249     }
1250     case Instruction::Alloca: {
1251       const AllocaInst* allocaI = cast<AllocaInst>(I);
1252       Out << "AllocaInst* " << iName << " = new AllocaInst("
1253           << getCppName(allocaI->getAllocatedType()) << ", ";
1254       if (allocaI->isArrayAllocation())
1255         Out << opNames[0] << ", ";
1256       Out << "\"";
1257       printEscapedString(allocaI->getName());
1258       Out << "\", " << bbname << ");";
1259       if (allocaI->getAlignment())
1260         nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1261             << allocaI->getAlignment() << ");";
1262       break;
1263     }
1264     case Instruction::Load:{
1265       const LoadInst* load = cast<LoadInst>(I);
1266       Out << "LoadInst* " << iName << " = new LoadInst("
1267           << opNames[0] << ", \"";
1268       printEscapedString(load->getName());
1269       Out << "\", " << (load->isVolatile() ? "true" : "false" )
1270           << ", " << bbname << ");";
1271       break;
1272     }
1273     case Instruction::Store: {
1274       const StoreInst* store = cast<StoreInst>(I);
1275       Out << "StoreInst* " << iName << " = new StoreInst("
1276           << opNames[0] << ", "
1277           << opNames[1] << ", "
1278           << (store->isVolatile() ? "true" : "false")
1279           << ", " << bbname << ");";
1280       break;
1281     }
1282     case Instruction::GetElementPtr: {
1283       const GetElementPtrInst* gep = cast<GetElementPtrInst>(I);
1284       if (gep->getNumOperands() <= 2) {
1285         Out << "GetElementPtrInst* " << iName << " = new GetElementPtrInst("
1286             << opNames[0];
1287         if (gep->getNumOperands() == 2)
1288           Out << ", " << opNames[1];
1289       } else {
1290         Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_indices;";
1291         nl(Out);
1292         for (unsigned i = 1; i < gep->getNumOperands(); ++i ) {
1293           Out << iName << "_indices.push_back("
1294               << opNames[i] << ");";
1295           nl(Out);
1296         }
1297         Out << "Instruction* " << iName << " = new GetElementPtrInst("
1298             << opNames[0] << ", " << iName << "_indices.begin(), "
1299             << iName << "_indices.end()";
1300       }
1301       Out << ", \"";
1302       printEscapedString(gep->getName());
1303       Out << "\", " << bbname << ");";
1304       break;
1305     }
1306     case Instruction::PHI: {
1307       const PHINode* phi = cast<PHINode>(I);
1308
1309       Out << "PHINode* " << iName << " = new PHINode("
1310           << getCppName(phi->getType()) << ", \"";
1311       printEscapedString(phi->getName());
1312       Out << "\", " << bbname << ");";
1313       nl(Out) << iName << "->reserveOperandSpace("
1314         << phi->getNumIncomingValues()
1315           << ");";
1316       nl(Out);
1317       for (unsigned i = 0; i < phi->getNumOperands(); i+=2) {
1318         Out << iName << "->addIncoming("
1319             << opNames[i] << ", " << opNames[i+1] << ");";
1320         nl(Out);
1321       }
1322       break;
1323     }
1324     case Instruction::Trunc:
1325     case Instruction::ZExt:
1326     case Instruction::SExt:
1327     case Instruction::FPTrunc:
1328     case Instruction::FPExt:
1329     case Instruction::FPToUI:
1330     case Instruction::FPToSI:
1331     case Instruction::UIToFP:
1332     case Instruction::SIToFP:
1333     case Instruction::PtrToInt:
1334     case Instruction::IntToPtr:
1335     case Instruction::BitCast: {
1336       const CastInst* cst = cast<CastInst>(I);
1337       Out << "CastInst* " << iName << " = new ";
1338       switch (I->getOpcode()) {
1339         case Instruction::Trunc:    Out << "TruncInst"; break;
1340         case Instruction::ZExt:     Out << "ZExtInst"; break;
1341         case Instruction::SExt:     Out << "SExtInst"; break;
1342         case Instruction::FPTrunc:  Out << "FPTruncInst"; break;
1343         case Instruction::FPExt:    Out << "FPExtInst"; break;
1344         case Instruction::FPToUI:   Out << "FPToUIInst"; break;
1345         case Instruction::FPToSI:   Out << "FPToSIInst"; break;
1346         case Instruction::UIToFP:   Out << "UIToFPInst"; break;
1347         case Instruction::SIToFP:   Out << "SIToFPInst"; break;
1348         case Instruction::PtrToInt: Out << "PtrToIntInst"; break;
1349         case Instruction::IntToPtr: Out << "IntToPtrInst"; break;
1350         case Instruction::BitCast:  Out << "BitCastInst"; break;
1351         default: assert(!"Unreachable"); break;
1352       }
1353       Out << "(" << opNames[0] << ", "
1354           << getCppName(cst->getType()) << ", \"";
1355       printEscapedString(cst->getName());
1356       Out << "\", " << bbname << ");";
1357       break;
1358     }
1359     case Instruction::Call:{
1360       const CallInst* call = cast<CallInst>(I);
1361       if (InlineAsm* ila = dyn_cast<InlineAsm>(call->getOperand(0))) {
1362         Out << "InlineAsm* " << getCppName(ila) << " = InlineAsm::get("
1363             << getCppName(ila->getFunctionType()) << ", \""
1364             << ila->getAsmString() << "\", \""
1365             << ila->getConstraintString() << "\","
1366             << (ila->hasSideEffects() ? "true" : "false") << ");";
1367         nl(Out);
1368       }
1369       if (call->getNumOperands() > 2) {
1370         Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_params;";
1371         nl(Out);
1372         for (unsigned i = 1; i < call->getNumOperands(); ++i) {
1373           Out << iName << "_params.push_back(" << opNames[i] << ");";
1374           nl(Out);
1375         }
1376         Out << "CallInst* " << iName << " = new CallInst("
1377             << opNames[0] << ", " << iName << "_params.begin(), "
1378             << iName << "_params.end(), \"";
1379       } else if (call->getNumOperands() == 2) {
1380         Out << "CallInst* " << iName << " = new CallInst("
1381             << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1382       } else {
1383         Out << "CallInst* " << iName << " = new CallInst(" << opNames[0]
1384             << ", \"";
1385       }
1386       printEscapedString(call->getName());
1387       Out << "\", " << bbname << ");";
1388       nl(Out) << iName << "->setCallingConv(";
1389       printCallingConv(call->getCallingConv());
1390       Out << ");";
1391       nl(Out) << iName << "->setTailCall("
1392           << (call->isTailCall() ? "true":"false");
1393       Out << ");";
1394       printParamAttrs(call->getParamAttrs(), iName);
1395       Out << iName << "->setParamAttrs(" << iName << "_PAL);";
1396       nl(Out);
1397       break;
1398     }
1399     case Instruction::Select: {
1400       const SelectInst* sel = cast<SelectInst>(I);
1401       Out << "SelectInst* " << getCppName(sel) << " = new SelectInst(";
1402       Out << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1403       printEscapedString(sel->getName());
1404       Out << "\", " << bbname << ");";
1405       break;
1406     }
1407     case Instruction::UserOp1:
1408       /// FALL THROUGH
1409     case Instruction::UserOp2: {
1410       /// FIXME: What should be done here?
1411       break;
1412     }
1413     case Instruction::VAArg: {
1414       const VAArgInst* va = cast<VAArgInst>(I);
1415       Out << "VAArgInst* " << getCppName(va) << " = new VAArgInst("
1416           << opNames[0] << ", " << getCppName(va->getType()) << ", \"";
1417       printEscapedString(va->getName());
1418       Out << "\", " << bbname << ");";
1419       break;
1420     }
1421     case Instruction::ExtractElement: {
1422       const ExtractElementInst* eei = cast<ExtractElementInst>(I);
1423       Out << "ExtractElementInst* " << getCppName(eei)
1424           << " = new ExtractElementInst(" << opNames[0]
1425           << ", " << opNames[1] << ", \"";
1426       printEscapedString(eei->getName());
1427       Out << "\", " << bbname << ");";
1428       break;
1429     }
1430     case Instruction::InsertElement: {
1431       const InsertElementInst* iei = cast<InsertElementInst>(I);
1432       Out << "InsertElementInst* " << getCppName(iei)
1433           << " = new InsertElementInst(" << opNames[0]
1434           << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1435       printEscapedString(iei->getName());
1436       Out << "\", " << bbname << ");";
1437       break;
1438     }
1439     case Instruction::ShuffleVector: {
1440       const ShuffleVectorInst* svi = cast<ShuffleVectorInst>(I);
1441       Out << "ShuffleVectorInst* " << getCppName(svi)
1442           << " = new ShuffleVectorInst(" << opNames[0]
1443           << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1444       printEscapedString(svi->getName());
1445       Out << "\", " << bbname << ");";
1446       break;
1447     }
1448   }
1449   DefinedValues.insert(I);
1450   nl(Out);
1451   delete [] opNames;
1452 }
1453
1454 // Print out the types, constants and declarations needed by one function
1455 void CppWriter::printFunctionUses(const Function* F) {
1456
1457   nl(Out) << "// Type Definitions"; nl(Out);
1458   if (!is_inline) {
1459     // Print the function's return type
1460     printType(F->getReturnType());
1461
1462     // Print the function's function type
1463     printType(F->getFunctionType());
1464
1465     // Print the types of each of the function's arguments
1466     for(Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1467         AI != AE; ++AI) {
1468       printType(AI->getType());
1469     }
1470   }
1471
1472   // Print type definitions for every type referenced by an instruction and
1473   // make a note of any global values or constants that are referenced
1474   SmallPtrSet<GlobalValue*,64> gvs;
1475   SmallPtrSet<Constant*,64> consts;
1476   for (Function::const_iterator BB = F->begin(), BE = F->end(); BB != BE; ++BB){
1477     for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end();
1478          I != E; ++I) {
1479       // Print the type of the instruction itself
1480       printType(I->getType());
1481
1482       // Print the type of each of the instruction's operands
1483       for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i) {
1484         Value* operand = I->getOperand(i);
1485         printType(operand->getType());
1486
1487         // If the operand references a GVal or Constant, make a note of it
1488         if (GlobalValue* GV = dyn_cast<GlobalValue>(operand)) {
1489           gvs.insert(GV);
1490           if (GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(GV))
1491             if (GVar->hasInitializer())
1492               consts.insert(GVar->getInitializer());
1493         } else if (Constant* C = dyn_cast<Constant>(operand))
1494           consts.insert(C);
1495       }
1496     }
1497   }
1498
1499   // Print the function declarations for any functions encountered
1500   nl(Out) << "// Function Declarations"; nl(Out);
1501   for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1502        I != E; ++I) {
1503     if (Function* Fun = dyn_cast<Function>(*I)) {
1504       if (!is_inline || Fun != F)
1505         printFunctionHead(Fun);
1506     }
1507   }
1508
1509   // Print the global variable declarations for any variables encountered
1510   nl(Out) << "// Global Variable Declarations"; nl(Out);
1511   for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1512        I != E; ++I) {
1513     if (GlobalVariable* F = dyn_cast<GlobalVariable>(*I))
1514       printVariableHead(F);
1515   }
1516
1517   // Print the constants found
1518   nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
1519   for (SmallPtrSet<Constant*,64>::iterator I = consts.begin(), E = consts.end();
1520        I != E; ++I) {
1521       printConstant(*I);
1522   }
1523
1524   // Process the global variables definitions now that all the constants have
1525   // been emitted. These definitions just couple the gvars with their constant
1526   // initializers.
1527   nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
1528   for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1529        I != E; ++I) {
1530     if (GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(*I))
1531       printVariableBody(GV);
1532   }
1533 }
1534
1535 void CppWriter::printFunctionHead(const Function* F) {
1536   nl(Out) << "Function* " << getCppName(F);
1537   if (is_inline) {
1538     Out << " = mod->getFunction(\"";
1539     printEscapedString(F->getName());
1540     Out << "\", " << getCppName(F->getFunctionType()) << ");";
1541     nl(Out) << "if (!" << getCppName(F) << ") {";
1542     nl(Out) << getCppName(F);
1543   }
1544   Out<< " = new Function(";
1545   nl(Out,1) << "/*Type=*/" << getCppName(F->getFunctionType()) << ",";
1546   nl(Out) << "/*Linkage=*/";
1547   printLinkageType(F->getLinkage());
1548   Out << ",";
1549   nl(Out) << "/*Name=*/\"";
1550   printEscapedString(F->getName());
1551   Out << "\", mod); " << (F->isDeclaration()? "// (external, no body)" : "");
1552   nl(Out,-1);
1553   printCppName(F);
1554   Out << "->setCallingConv(";
1555   printCallingConv(F->getCallingConv());
1556   Out << ");";
1557   nl(Out);
1558   if (F->hasSection()) {
1559     printCppName(F);
1560     Out << "->setSection(\"" << F->getSection() << "\");";
1561     nl(Out);
1562   }
1563   if (F->getAlignment()) {
1564     printCppName(F);
1565     Out << "->setAlignment(" << F->getAlignment() << ");";
1566     nl(Out);
1567   }
1568   if (F->getVisibility() != GlobalValue::DefaultVisibility) {
1569     printCppName(F);
1570     Out << "->setVisibility(";
1571     printVisibilityType(F->getVisibility());
1572     Out << ");";
1573     nl(Out);
1574   }
1575   if (is_inline) {
1576     Out << "}";
1577     nl(Out);
1578   }
1579   printParamAttrs(F->getParamAttrs(), getCppName(F));
1580   printCppName(F);
1581   Out << "->setParamAttrs(" << getCppName(F) << "_PAL);";
1582   nl(Out);
1583 }
1584
1585 void CppWriter::printFunctionBody(const Function *F) {
1586   if (F->isDeclaration())
1587     return; // external functions have no bodies.
1588
1589   // Clear the DefinedValues and ForwardRefs maps because we can't have
1590   // cross-function forward refs
1591   ForwardRefs.clear();
1592   DefinedValues.clear();
1593
1594   // Create all the argument values
1595   if (!is_inline) {
1596     if (!F->arg_empty()) {
1597       Out << "Function::arg_iterator args = " << getCppName(F)
1598           << "->arg_begin();";
1599       nl(Out);
1600     }
1601     for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1602          AI != AE; ++AI) {
1603       Out << "Value* " << getCppName(AI) << " = args++;";
1604       nl(Out);
1605       if (AI->hasName()) {
1606         Out << getCppName(AI) << "->setName(\"" << AI->getName() << "\");";
1607         nl(Out);
1608       }
1609     }
1610   }
1611
1612   // Create all the basic blocks
1613   nl(Out);
1614   for (Function::const_iterator BI = F->begin(), BE = F->end();
1615        BI != BE; ++BI) {
1616     std::string bbname(getCppName(BI));
1617     Out << "BasicBlock* " << bbname << " = new BasicBlock(\"";
1618     if (BI->hasName())
1619       printEscapedString(BI->getName());
1620     Out << "\"," << getCppName(BI->getParent()) << ",0);";
1621     nl(Out);
1622   }
1623
1624   // Output all of its basic blocks... for the function
1625   for (Function::const_iterator BI = F->begin(), BE = F->end();
1626        BI != BE; ++BI) {
1627     std::string bbname(getCppName(BI));
1628     nl(Out) << "// Block " << BI->getName() << " (" << bbname << ")";
1629     nl(Out);
1630
1631     // Output all of the instructions in the basic block...
1632     for (BasicBlock::const_iterator I = BI->begin(), E = BI->end();
1633          I != E; ++I) {
1634       printInstruction(I,bbname);
1635     }
1636   }
1637
1638   // Loop over the ForwardRefs and resolve them now that all instructions
1639   // are generated.
1640   if (!ForwardRefs.empty()) {
1641     nl(Out) << "// Resolve Forward References";
1642     nl(Out);
1643   }
1644
1645   while (!ForwardRefs.empty()) {
1646     ForwardRefMap::iterator I = ForwardRefs.begin();
1647     Out << I->second << "->replaceAllUsesWith("
1648         << getCppName(I->first) << "); delete " << I->second << ";";
1649     nl(Out);
1650     ForwardRefs.erase(I);
1651   }
1652 }
1653
1654 void CppWriter::printInline(const std::string& fname, const std::string& func) {
1655   const Function* F = TheModule->getFunction(func);
1656   if (!F) {
1657     error(std::string("Function '") + func + "' not found in input module");
1658     return;
1659   }
1660   if (F->isDeclaration()) {
1661     error(std::string("Function '") + func + "' is external!");
1662     return;
1663   }
1664   nl(Out) << "BasicBlock* " << fname << "(Module* mod, Function *"
1665       << getCppName(F);
1666   unsigned arg_count = 1;
1667   for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1668        AI != AE; ++AI) {
1669     Out << ", Value* arg_" << arg_count;
1670   }
1671   Out << ") {";
1672   nl(Out);
1673   is_inline = true;
1674   printFunctionUses(F);
1675   printFunctionBody(F);
1676   is_inline = false;
1677   Out << "return " << getCppName(F->begin()) << ";";
1678   nl(Out) << "}";
1679   nl(Out);
1680 }
1681
1682 void CppWriter::printModuleBody() {
1683   // Print out all the type definitions
1684   nl(Out) << "// Type Definitions"; nl(Out);
1685   printTypes(TheModule);
1686
1687   // Functions can call each other and global variables can reference them so
1688   // define all the functions first before emitting their function bodies.
1689   nl(Out) << "// Function Declarations"; nl(Out);
1690   for (Module::const_iterator I = TheModule->begin(), E = TheModule->end();
1691        I != E; ++I)
1692     printFunctionHead(I);
1693
1694   // Process the global variables declarations. We can't initialze them until
1695   // after the constants are printed so just print a header for each global
1696   nl(Out) << "// Global Variable Declarations\n"; nl(Out);
1697   for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
1698        E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
1699     printVariableHead(I);
1700   }
1701
1702   // Print out all the constants definitions. Constants don't recurse except
1703   // through GlobalValues. All GlobalValues have been declared at this point
1704   // so we can proceed to generate the constants.
1705   nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
1706   printConstants(TheModule);
1707
1708   // Process the global variables definitions now that all the constants have
1709   // been emitted. These definitions just couple the gvars with their constant
1710   // initializers.
1711   nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
1712   for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
1713        E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
1714     printVariableBody(I);
1715   }
1716
1717   // Finally, we can safely put out all of the function bodies.
1718   nl(Out) << "// Function Definitions"; nl(Out);
1719   for (Module::const_iterator I = TheModule->begin(), E = TheModule->end();
1720        I != E; ++I) {
1721     if (!I->isDeclaration()) {
1722       nl(Out) << "// Function: " << I->getName() << " (" << getCppName(I)
1723           << ")";
1724       nl(Out) << "{";
1725       nl(Out,1);
1726       printFunctionBody(I);
1727       nl(Out,-1) << "}";
1728       nl(Out);
1729     }
1730   }
1731 }
1732
1733 void CppWriter::printProgram(
1734   const std::string& fname,
1735   const std::string& mName
1736 ) {
1737   Out << "#include <llvm/Module.h>\n";
1738   Out << "#include <llvm/DerivedTypes.h>\n";
1739   Out << "#include <llvm/Constants.h>\n";
1740   Out << "#include <llvm/GlobalVariable.h>\n";
1741   Out << "#include <llvm/Function.h>\n";
1742   Out << "#include <llvm/CallingConv.h>\n";
1743   Out << "#include <llvm/BasicBlock.h>\n";
1744   Out << "#include <llvm/Instructions.h>\n";
1745   Out << "#include <llvm/InlineAsm.h>\n";
1746   Out << "#include <llvm/ParameterAttributes.h>\n";
1747   Out << "#include <llvm/Support/MathExtras.h>\n";
1748   Out << "#include <llvm/Pass.h>\n";
1749   Out << "#include <llvm/PassManager.h>\n";
1750   Out << "#include <llvm/Analysis/Verifier.h>\n";
1751   Out << "#include <llvm/Assembly/PrintModulePass.h>\n";
1752   Out << "#include <algorithm>\n";
1753   Out << "#include <iostream>\n\n";
1754   Out << "using namespace llvm;\n\n";
1755   Out << "Module* " << fname << "();\n\n";
1756   Out << "int main(int argc, char**argv) {\n";
1757   Out << "  Module* Mod = " << fname << "();\n";
1758   Out << "  verifyModule(*Mod, PrintMessageAction);\n";
1759   Out << "  std::cerr.flush();\n";
1760   Out << "  std::cout.flush();\n";
1761   Out << "  PassManager PM;\n";
1762   Out << "  PM.add(new PrintModulePass(&llvm::cout));\n";
1763   Out << "  PM.run(*Mod);\n";
1764   Out << "  return 0;\n";
1765   Out << "}\n\n";
1766   printModule(fname,mName);
1767 }
1768
1769 void CppWriter::printModule(
1770   const std::string& fname,
1771   const std::string& mName
1772 ) {
1773   nl(Out) << "Module* " << fname << "() {";
1774   nl(Out,1) << "// Module Construction";
1775   nl(Out) << "Module* mod = new Module(\"" << mName << "\");";
1776   if (!TheModule->getTargetTriple().empty()) {
1777     nl(Out) << "mod->setDataLayout(\"" << TheModule->getDataLayout() << "\");";
1778   }
1779   if (!TheModule->getTargetTriple().empty()) {
1780     nl(Out) << "mod->setTargetTriple(\"" << TheModule->getTargetTriple()
1781             << "\");";
1782   }
1783
1784   if (!TheModule->getModuleInlineAsm().empty()) {
1785     nl(Out) << "mod->setModuleInlineAsm(\"";
1786     printEscapedString(TheModule->getModuleInlineAsm());
1787     Out << "\");";
1788   }
1789   nl(Out);
1790
1791   // Loop over the dependent libraries and emit them.
1792   Module::lib_iterator LI = TheModule->lib_begin();
1793   Module::lib_iterator LE = TheModule->lib_end();
1794   while (LI != LE) {
1795     Out << "mod->addLibrary(\"" << *LI << "\");";
1796     nl(Out);
1797     ++LI;
1798   }
1799   printModuleBody();
1800   nl(Out) << "return mod;";
1801   nl(Out,-1) << "}";
1802   nl(Out);
1803 }
1804
1805 void CppWriter::printContents(
1806   const std::string& fname, // Name of generated function
1807   const std::string& mName // Name of module generated module
1808 ) {
1809   Out << "\nModule* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1810   Out << "\nmod->setModuleIdentifier(\"" << mName << "\");\n";
1811   printModuleBody();
1812   Out << "\nreturn mod;\n";
1813   Out << "\n}\n";
1814 }
1815
1816 void CppWriter::printFunction(
1817   const std::string& fname, // Name of generated function
1818   const std::string& funcName // Name of function to generate
1819 ) {
1820   const Function* F = TheModule->getFunction(funcName);
1821   if (!F) {
1822     error(std::string("Function '") + funcName + "' not found in input module");
1823     return;
1824   }
1825   Out << "\nFunction* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1826   printFunctionUses(F);
1827   printFunctionHead(F);
1828   printFunctionBody(F);
1829   Out << "return " << getCppName(F) << ";\n";
1830   Out << "}\n";
1831 }
1832
1833 void CppWriter::printFunctions() {
1834   const Module::FunctionListType &funcs = TheModule->getFunctionList();
1835   Module::const_iterator I  = funcs.begin();
1836   Module::const_iterator IE = funcs.end();
1837
1838   for (; I != IE; ++I) {
1839     const Function &func = *I;
1840     if (!func.isDeclaration()) {
1841       std::string name("define_");
1842       name += func.getName();
1843       printFunction(name, func.getName());
1844     }
1845   }
1846 }
1847
1848 void CppWriter::printVariable(
1849   const std::string& fname,  /// Name of generated function
1850   const std::string& varName // Name of variable to generate
1851 ) {
1852   const GlobalVariable* GV = TheModule->getNamedGlobal(varName);
1853
1854   if (!GV) {
1855     error(std::string("Variable '") + varName + "' not found in input module");
1856     return;
1857   }
1858   Out << "\nGlobalVariable* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1859   printVariableUses(GV);
1860   printVariableHead(GV);
1861   printVariableBody(GV);
1862   Out << "return " << getCppName(GV) << ";\n";
1863   Out << "}\n";
1864 }
1865
1866 void CppWriter::printType(
1867   const std::string& fname,  /// Name of generated function
1868   const std::string& typeName // Name of type to generate
1869 ) {
1870   const Type* Ty = TheModule->getTypeByName(typeName);
1871   if (!Ty) {
1872     error(std::string("Type '") + typeName + "' not found in input module");
1873     return;
1874   }
1875   Out << "\nType* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1876   printType(Ty);
1877   Out << "return " << getCppName(Ty) << ";\n";
1878   Out << "}\n";
1879 }
1880
1881 }  // end anonymous llvm
1882
1883 namespace llvm {
1884
1885 void WriteModuleToCppFile(Module* mod, std::ostream& o) {
1886   // Initialize a CppWriter for us to use
1887   CppWriter W(o, mod);
1888
1889   // Emit a header
1890   o << "// Generated by llvm2cpp - DO NOT MODIFY!\n\n";
1891
1892   // Get the name of the function we're supposed to generate
1893   std::string fname = FuncName.getValue();
1894
1895   // Get the name of the thing we are to generate
1896   std::string tgtname = NameToGenerate.getValue();
1897   if (GenerationType == GenModule ||
1898       GenerationType == GenContents ||
1899       GenerationType == GenProgram ||
1900       GenerationType == GenFunctions) {
1901     if (tgtname == "!bad!") {
1902       if (mod->getModuleIdentifier() == "-")
1903         tgtname = "<stdin>";
1904       else
1905         tgtname = mod->getModuleIdentifier();
1906     }
1907   } else if (tgtname == "!bad!") {
1908     W.error("You must use the -for option with -gen-{function,variable,type}");
1909   }
1910
1911   switch (WhatToGenerate(GenerationType)) {
1912     case GenProgram:
1913       if (fname.empty())
1914         fname = "makeLLVMModule";
1915       W.printProgram(fname,tgtname);
1916       break;
1917     case GenModule:
1918       if (fname.empty())
1919         fname = "makeLLVMModule";
1920       W.printModule(fname,tgtname);
1921       break;
1922     case GenContents:
1923       if (fname.empty())
1924         fname = "makeLLVMModuleContents";
1925       W.printContents(fname,tgtname);
1926       break;
1927     case GenFunction:
1928       if (fname.empty())
1929         fname = "makeLLVMFunction";
1930       W.printFunction(fname,tgtname);
1931       break;
1932   case GenFunctions:
1933       W.printFunctions();
1934       break;
1935     case GenInline:
1936       if (fname.empty())
1937         fname = "makeLLVMInline";
1938       W.printInline(fname,tgtname);
1939       break;
1940     case GenVariable:
1941       if (fname.empty())
1942         fname = "makeLLVMVariable";
1943       W.printVariable(fname,tgtname);
1944       break;
1945     case GenType:
1946       if (fname.empty())
1947         fname = "makeLLVMType";
1948       W.printType(fname,tgtname);
1949       break;
1950     default:
1951       W.error("Invalid generation option");
1952   }
1953 }
1954
1955 }