For PR411:
[oota-llvm.git] / include / llvm / Module.h
index d7d9240f3aca47d77e556856b6db7f358295d73a..6992563abd975a8fd9508ea570b43f03184fb8b6 100644 (file)
-//===-- llvm/Module.h - C++ class to represent a VM module -------*- C++ -*--=//
+//===-- llvm/Module.h - C++ class to represent a VM module ------*- C++ -*-===//
 //
-// This file contains the declarations for the Module class that is used to 
-// maintain all the information related to a VM module.
+//                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
-// A module also maintains a GlobalValRefMap object that is used to hold all
-// constant references to global variables in the module.  When a global
-// variable is destroyed, it should have no entries in the GlobalValueRefMap.
+// This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
+// the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
+//
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+/// @file This file contains the declarations for the Module class. 
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #ifndef LLVM_MODULE_H
 #define LLVM_MODULE_H
 
-#include "llvm/Value.h"
-#include "llvm/SymTabValue.h"
-#include "llvm/ValueHolder.h"
+#include "llvm/Function.h"
+#include "llvm/GlobalVariable.h"
+#include "llvm/Support/DataTypes.h"
+
+namespace llvm {
+
 class GlobalVariable;
 class GlobalValueRefMap;   // Used by ConstantVals.cpp
-class ConstantPointerRef;
+class FunctionType;
+
+template<> struct ilist_traits<Function>
+  : public SymbolTableListTraits<Function, Module, Module> {
+  // createSentinel is used to create a node that marks the end of the list.
+  static Function *createSentinel();
+  static void destroySentinel(Function *F) { delete F; }
+  static iplist<Function> &getList(Module *M);
+};
+template<> struct ilist_traits<GlobalVariable>
+  : public SymbolTableListTraits<GlobalVariable, Module, Module> {
+  // createSentinel is used to create a node that marks the end of the list.
+  static GlobalVariable *createSentinel();
+  static void destroySentinel(GlobalVariable *GV) { delete GV; }
+  static iplist<GlobalVariable> &getList(Module *M);
+};
 
-class Module : public Value, public SymTabValue {
+/// A Module instance is used to store all the information related to an
+/// LLVM module. Modules are the top level container of all other LLVM 
+/// Intermediate Representation (IR) objects. Each module directly contains a
+/// list of globals variables, a list of functions, a list of libraries (or 
+/// other modules) this module depends on, a symbol table, and various data
+/// about the target's characteristics.
+///
+/// A module maintains a GlobalValRefMap object that is used to hold all
+/// constant references to global variables in the module.  When a global
+/// variable is destroyed, it should have no entries in the GlobalValueRefMap.
+/// @brief The main container class for the LLVM Intermediate Representation.
+class Module {
+/// @name Types And Enumerations
+/// @{
 public:
-  typedef ValueHolder<GlobalVariable, Module, Module> GlobalListType;
-  typedef ValueHolder<Function, Module, Module> FunctionListType;
+  /// The type for the list of global variables.
+  typedef iplist<GlobalVariable> GlobalListType;
+  /// The type for the list of functions.
+  typedef iplist<Function> FunctionListType;
 
-  // Global Variable iterators...
-  typedef GlobalListType::iterator                             giterator;
-  typedef GlobalListType::const_iterator                 const_giterator;
-  typedef std::reverse_iterator<giterator>             reverse_giterator;
-  typedef std::reverse_iterator<const_giterator> const_reverse_giterator;
+  /// The type for the list of dependent libraries.
+  typedef std::vector<std::string> LibraryListType;
 
-  // Function iterators...
-  typedef FunctionListType::iterator                            iterator;
-  typedef FunctionListType::const_iterator                const_iterator;
-  typedef std::reverse_iterator<iterator>             reverse_iterator;
-  typedef std::reverse_iterator<const_iterator> const_reverse_iterator;
+  /// The Global Variable iterator.
+  typedef GlobalListType::iterator                     global_iterator;
+  /// The Global Variable constant iterator.
+  typedef GlobalListType::const_iterator         const_global_iterator;
 
-private:
-  GlobalListType GlobalList;     // The Global Variables
-  FunctionListType FunctionList;     // The Functions
+  /// The Function iterators.
+  typedef FunctionListType::iterator                          iterator;
+  /// The Function constant iterator
+  typedef FunctionListType::const_iterator              const_iterator;
+
+  /// The Library list iterator.
+  typedef LibraryListType::const_iterator lib_iterator;
+
+  /// An enumeration for describing the endianess of the target machine.
+  enum Endianness  { AnyEndianness, LittleEndian, BigEndian };
+
+  /// An enumeration for describing the size of a pointer on the target machine.
+  enum PointerSize { AnyPointerSize, Pointer32, Pointer64 };
 
-  GlobalValueRefMap *GVRefMap;
+/// @}
+/// @name Member Variables
+/// @{
+private:
+  GlobalListType GlobalList;     ///< The Global Variables in the module
+  FunctionListType FunctionList; ///< The Functions in the module
+  LibraryListType LibraryList;   ///< The Libraries needed by the module
+  std::string GlobalScopeAsm;    ///< Inline Asm at global scope.
+  ValueSymbolTable *ValSymTab;   ///< Symbol table for values
+  TypeSymbolTable *TypeSymTab;   ///< Symbol table for types
+  std::string ModuleID;          ///< Human readable identifier for the module
+  std::string TargetTriple;      ///< Platform target triple Module compiled on
+  std::string DataLayout;        ///< Target data description
 
-  // Accessor for the underlying GlobalValRefMap... only through the
-  // ConstantPointerRef class...
-  friend class ConstantPointerRef;
-  void mutateConstantPointerRef(GlobalValue *OldGV, GlobalValue *NewGV);
-  ConstantPointerRef *getConstantPointerRef(GlobalValue *GV);
+  friend class Constant;
 
+/// @}
+/// @name Constructors
+/// @{
 public:
-  Module();
+  /// The Module constructor. Note that there is no default constructor. You
+  /// must provide a name for the module upon construction.
+  Module(const std::string &ModuleID);
+  /// The module destructor. This will dropAllReferences.
   ~Module();
 
-  // Get the underlying elements of the Module...
-  inline const GlobalListType &getGlobalList() const  { return GlobalList; }
-  inline       GlobalListType &getGlobalList()        { return GlobalList; }
-  inline const FunctionListType &getFunctionList() const { return FunctionList;}
-  inline       FunctionListType &getFunctionList()       { return FunctionList;}
-
-  //===--------------------------------------------------------------------===//
-  // Module iterator forwarding functions
-  //
-  inline giterator                gbegin()       { return GlobalList.begin(); }
-  inline const_giterator          gbegin() const { return GlobalList.begin(); }
-  inline giterator                gend  ()       { return GlobalList.end();   }
-  inline const_giterator          gend  () const { return GlobalList.end();   }
-
-  inline reverse_giterator       grbegin()       { return GlobalList.rbegin(); }
-  inline const_reverse_giterator grbegin() const { return GlobalList.rbegin(); }
-  inline reverse_giterator       grend  ()       { return GlobalList.rend();   }
-  inline const_reverse_giterator grend  () const { return GlobalList.rend();   }
-
-  inline unsigned                  gsize() const { return GlobalList.size(); }
-  inline bool                     gempty() const { return GlobalList.empty(); }
-  inline const GlobalVariable    *gfront() const { return GlobalList.front(); }
-  inline       GlobalVariable    *gfront()       { return GlobalList.front(); }
-  inline const GlobalVariable     *gback() const { return GlobalList.back(); }
-  inline       GlobalVariable     *gback()       { return GlobalList.back(); }
-
-
-
-  inline iterator                begin()       { return FunctionList.begin(); }
-  inline const_iterator          begin() const { return FunctionList.begin(); }
-  inline iterator                end  ()       { return FunctionList.end();   }
-  inline const_iterator          end  () const { return FunctionList.end();   }
-
-  inline reverse_iterator       rbegin()       { return FunctionList.rbegin(); }
-  inline const_reverse_iterator rbegin() const { return FunctionList.rbegin(); }
-  inline reverse_iterator       rend  ()       { return FunctionList.rend();   }
-  inline const_reverse_iterator rend  () const { return FunctionList.rend();   }
-
-  inline unsigned                 size() const { return FunctionList.size(); }
-  inline bool                    empty() const { return FunctionList.empty(); }
-  inline const Function         *front() const { return FunctionList.front(); }
-  inline       Function         *front()       { return FunctionList.front(); }
-  inline const Function          *back() const { return FunctionList.back(); }
-  inline       Function          *back()       { return FunctionList.back(); }
-
-  // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
-  static inline bool classof(const Module *T) { return true; }
-  static inline bool classof(const Value *V) {
-    return V->getValueType() == Value::ModuleVal;
+/// @}
+/// @name Module Level Accessors
+/// @{
+public:
+  /// Get the module identifier which is, essentially, the name of the module.
+  /// @returns the module identifier as a string
+  const std::string &getModuleIdentifier() const { return ModuleID; }
+
+  /// Get the data layout string for the module's target platform.  This encodes
+  /// the type sizes and alignments expected by this module.
+  /// @returns the data layout as a string
+  const std::string& getDataLayout() const { return DataLayout; }
+
+  /// Get the target triple which is a string describing the target host.
+  /// @returns a string containing the target triple.
+  const std::string &getTargetTriple() const { return TargetTriple; }
+
+  /// Get the target endian information.
+  /// @returns Endianess - an enumeration for the endianess of the target
+  Endianness getEndianness() const;
+
+  /// Get the target pointer size.
+  /// @returns PointerSize - an enumeration for the size of the target's pointer
+  PointerSize getPointerSize() const;
+
+  /// Get any module-scope inline assembly blocks.
+  /// @returns a string containing the module-scope inline assembly blocks.
+  const std::string &getModuleInlineAsm() const { return GlobalScopeAsm; }
+/// @}
+/// @name Module Level Mutators
+/// @{
+public:
+
+  /// Set the module identifier.
+  void setModuleIdentifier(const std::string &ID) { ModuleID = ID; }
+
+  /// Set the data layout
+  void setDataLayout(const std::string& DL) { DataLayout = DL; }
+
+  /// Set the target triple.
+  void setTargetTriple(const std::string &T) { TargetTriple = T; }
+
+  /// Set the module-scope inline assembly blocks.
+  void setModuleInlineAsm(const std::string &Asm) { GlobalScopeAsm = Asm; }
+  
+/// @}
+/// @name Function Accessors
+/// @{
+public:
+  /// getOrInsertFunction - Look up the specified function in the module symbol
+  /// table.  Four possibilities:
+  ///   1. If it does not exist, add a prototype for the function and return it.
+  ///   2. If it exists, and has internal linkage, the existing function is
+  ///      renamed and a new one is inserted.
+  ///   3. Otherwise, if the existing function has the correct prototype, return
+  ///      the existing function.
+  ///   4. Finally, the function exists but has the wrong prototype: return the
+  ///      function with a constantexpr cast to the right prototype.
+  Constant *getOrInsertFunction(const std::string &Name, const FunctionType *T);
+
+  /// getOrInsertFunction - Look up the specified function in the module symbol
+  /// table.  If it does not exist, add a prototype for the function and return
+  /// it.  This version of the method takes a null terminated list of function
+  /// arguments, which makes it easier for clients to use.
+  Constant *getOrInsertFunction(const std::string &Name, const Type *RetTy,...)
+    END_WITH_NULL;
+
+  /// getFunction - Look up the specified function in the module symbol table.
+  /// If it does not exist, return null.
+  Function *getFunction(const std::string &Name) const;
+
+  /// getMainFunction - This function looks up main efficiently.  This is such a
+  /// common case, that it is a method in Module.  If main cannot be found, a
+  /// null pointer is returned.
+  Function *getMainFunction() { return getFunction("main"); }
+
+  /// getNamedFunction - Return the first function in the module with the
+  /// specified name, of arbitrary type.  This method returns null if a function
+  /// with the specified name is not found.
+  Function *getNamedFunction(const std::string &Name) const {
+    return getFunction(Name);
+  }
+
+/// @}
+/// @name Global Variable Accessors 
+/// @{
+public:
+  /// getGlobalVariable - Look up the specified global variable in the module
+  /// symbol table.  If it does not exist, return null.  The type argument
+  /// should be the underlying type of the global, i.e., it should not have
+  /// the top-level PointerType, which represents the address of the global.
+  /// If AllowInternal is set to true, this function will return types that
+  /// have InternalLinkage. By default, these types are not returned.
+  GlobalVariable *getGlobalVariable(const std::string &Name, 
+                                    bool AllowInternal = false) const;
+
+  /// getNamedGlobal - Return the first global variable in the module with the
+  /// specified name, of arbitrary type.  This method returns null if a global
+  /// with the specified name is not found.
+  GlobalVariable *getNamedGlobal(const std::string &Name) const {
+    return getGlobalVariable(Name, true);
   }
+  
+/// @}
+/// @name Type Accessors
+/// @{
+public:
+  /// addTypeName - Insert an entry in the symbol table mapping Str to Type.  If
+  /// there is already an entry for this name, true is returned and the symbol
+  /// table is not modified.
+  bool addTypeName(const std::string &Name, const Type *Ty);
+
+  /// getTypeName - If there is at least one entry in the symbol table for the
+  /// specified type, return it.
+  std::string getTypeName(const Type *Ty) const;
+
+  /// getTypeByName - Return the type with the specified name in this module, or
+  /// null if there is none by that name.
+  const Type *getTypeByName(const std::string &Name) const;
 
-  // dropAllReferences() - This function causes all the subinstructions to "let
-  // go" of all references that they are maintaining.  This allows one to
-  // 'delete' a whole class at a time, even though there may be circular
-  // references... first all references are dropped, and all use counts go to
-  // zero.  Then everything is delete'd for real.  Note that no operations are
-  // valid on an object that has "dropped all references", except operator 
-  // delete.
-  //
+/// @}
+/// @name Direct access to the globals list, functions list, and symbol table
+/// @{
+public:
+  /// Get the Module's list of global variables (constant).
+  const GlobalListType   &getGlobalList() const       { return GlobalList; }
+  /// Get the Module's list of global variables.
+  GlobalListType         &getGlobalList()             { return GlobalList; }
+  /// Get the Module's list of functions (constant).
+  const FunctionListType &getFunctionList() const     { return FunctionList; }
+  /// Get the Module's list of functions.
+  FunctionListType       &getFunctionList()           { return FunctionList; }
+  /// Get the symbol table of global variable and function identifiers
+  const ValueSymbolTable &getValueSymbolTable() const { return *ValSymTab; }
+  /// Get the Module's symbol table of global variable and function identifiers.
+  ValueSymbolTable       &getValueSymbolTable()       { return *ValSymTab; }
+  /// Get the symbol table of types
+  const TypeSymbolTable   &getTypeSymbolTable() const { return *TypeSymTab; }
+  /// Get the Module's symbol table of types
+  TypeSymbolTable         &getTypeSymbolTable()       { return *TypeSymTab; }
+
+/// @}
+/// @name Global Variable Iteration
+/// @{
+public:
+  /// Get an iterator to the first global variable
+  global_iterator       global_begin()       { return GlobalList.begin(); }
+  /// Get a constant iterator to the first global variable
+  const_global_iterator global_begin() const { return GlobalList.begin(); }
+  /// Get an iterator to the last global variable
+  global_iterator       global_end  ()       { return GlobalList.end(); }
+  /// Get a constant iterator to the last global variable
+  const_global_iterator global_end  () const { return GlobalList.end(); }
+  /// Determine if the list of globals is empty.
+  bool                  global_empty() const { return GlobalList.empty(); }
+
+/// @}
+/// @name Function Iteration
+/// @{
+public:
+  /// Get an iterator to the first function.
+  iterator                begin()       { return FunctionList.begin(); }
+  /// Get a constant iterator to the first function.
+  const_iterator          begin() const { return FunctionList.begin(); }
+  /// Get an iterator to the last function.
+  iterator                end  ()       { return FunctionList.end();   }
+  /// Get a constant iterator to the last function.
+  const_iterator          end  () const { return FunctionList.end();   }
+  /// Determine how many functions are in the Module's list of functions.
+  size_t                   size() const { return FunctionList.size(); }
+  /// Determine if the list of functions is empty.
+  bool                    empty() const { return FunctionList.empty(); }
+
+/// @}
+/// @name Dependent Library Iteration 
+/// @{
+public:
+  /// @brief Get a constant iterator to beginning of dependent library list.
+  inline lib_iterator lib_begin() const { return LibraryList.begin(); }
+  /// @brief Get a constant iterator to end of dependent library list.
+  inline lib_iterator lib_end() const { return LibraryList.end(); }
+  /// @brief Returns the number of items in the list of libraries.
+  inline size_t lib_size() const { return LibraryList.size(); }
+  /// @brief Add a library to the list of dependent libraries
+  void addLibrary(const std::string& Lib);
+  /// @brief Remove a library from the list of dependent libraries
+  void removeLibrary(const std::string& Lib);
+  /// @brief Get all the libraries
+  inline const LibraryListType& getLibraries() const { return LibraryList; }
+
+/// @}
+/// @name Utility functions for printing and dumping Module objects
+/// @{
+public:
+  /// Print the module to an output stream
+  void print(std::ostream &OS) const { print(OS, 0); }
+  void print(std::ostream *OS) const { if (OS) print(*OS); }
+  /// Print the module to an output stream with AssemblyAnnotationWriter.
+  void print(std::ostream &OS, AssemblyAnnotationWriter *AAW) const;
+  void print(std::ostream *OS, AssemblyAnnotationWriter *AAW) const {
+    if (OS) print(*OS, AAW);
+  }
+  /// Dump the module to std::cerr (for debugging).
+  void dump() const;
+  /// This function causes all the subinstructions to "let go" of all references
+  /// that they are maintaining.  This allows one to 'delete' a whole class at 
+  /// a time, even though there may be circular references... first all 
+  /// references are dropped, and all use counts go to zero.  Then everything 
+  /// is delete'd for real.  Note that no operations are valid on an object 
+  /// that has "dropped all references", except operator delete.
   void dropAllReferences();
+/// @}
 };
 
+/// An iostream inserter for modules.
+inline std::ostream &operator<<(std::ostream &O, const Module &M) {
+  M.print(O);
+  return O;
+}
+
+} // End llvm namespace
+
 #endif