Re-landing "Refactoring cl::list_storage from "is a" to "has a" std::vector."
[oota-llvm.git] / include / llvm / Support / CommandLine.h
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 #ifndef LLVM_SUPPORT_COMMANDLINE_H
 #define LLVM_SUPPORT_COMMANDLINE_H
 
-#include "llvm/Support/type_traits.h"
-#include "llvm/Support/Compiler.h"
+#include "llvm/ADT/ArrayRef.h"
 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
+#include "llvm/ADT/StringMap.h"
 #include "llvm/ADT/Twine.h"
+#include "llvm/Support/Compiler.h"
 #include <cassert>
 #include <climits>
 #include <cstdarg>
@@ -40,17 +41,15 @@ namespace cl {
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // ParseCommandLineOptions - Command line option processing entry point.
 //
-void ParseCommandLineOptions(int argc, char **argv,
-                             const char *Overview = 0,
-                             bool ReadResponseFiles = false);
+void ParseCommandLineOptions(int argc, const char *const *argv,
+                             const char *Overview = nullptr);
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // ParseEnvironmentOptions - Environment variable option processing alternate
 //                           entry point.
 //
 void ParseEnvironmentOptions(const char *progName, const char *envvar,
-                             const char *Overview = 0,
-                             bool ReadResponseFiles = false);
+                             const char *Overview = nullptr);
 
 ///===---------------------------------------------------------------------===//
 /// SetVersionPrinter - Override the default (LLVM specific) version printer
@@ -59,19 +58,42 @@ void ParseEnvironmentOptions(const char *progName, const char *envvar,
 ///                     CommandLine utilities to print their own version string.
 void SetVersionPrinter(void (*func)());
 
-
-// MarkOptionsChanged - Internal helper function.
-void MarkOptionsChanged();
+///===---------------------------------------------------------------------===//
+/// AddExtraVersionPrinter - Add an extra printer to use in addition to the
+///                          default one. This can be called multiple times,
+///                          and each time it adds a new function to the list
+///                          which will be called after the basic LLVM version
+///                          printing is complete. Each can then add additional
+///                          information specific to the tool.
+void AddExtraVersionPrinter(void (*func)());
+
+// PrintOptionValues - Print option values.
+// With -print-options print the difference between option values and defaults.
+// With -print-all-options print all option values.
+// (Currently not perfect, but best-effort.)
+void PrintOptionValues();
+
+// Forward declaration - AddLiteralOption needs to be up here to make gcc happy.
+class Option;
+
+/// \brief Adds a new option for parsing and provides the option it refers to.
+///
+/// \param O pointer to the option
+/// \param Name the string name for the option to handle during parsing
+///
+/// Literal options are used by some parsers to register special option values.
+/// This is how the PassNameParser registers pass names for opt.
+void AddLiteralOption(Option &O, const char *Name);
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // Flags permitted to be passed to command line arguments
 //
 
-enum NumOccurrencesFlag {      // Flags for the number of occurrences allowed
-  Optional        = 0x01,      // Zero or One occurrence
-  ZeroOrMore      = 0x02,      // Zero or more occurrences allowed
-  Required        = 0x03,      // One occurrence required
-  OneOrMore       = 0x04,      // One or more occurrences required
+enum NumOccurrencesFlag { // Flags for the number of occurrences allowed
+  Optional = 0x00,        // Zero or One occurrence
+  ZeroOrMore = 0x01,      // Zero or more occurrences allowed
+  Required = 0x02,        // One occurrence required
+  OneOrMore = 0x03,       // One or more occurrences required
 
   // ConsumeAfter - Indicates that this option is fed anything that follows the
   // last positional argument required by the application (it is an error if
@@ -80,23 +102,20 @@ enum NumOccurrencesFlag {      // Flags for the number of occurrences allowed
   // found.  Once a filename is found, all of the succeeding arguments are
   // passed, unprocessed, to the ConsumeAfter option.
   //
-  ConsumeAfter    = 0x05,
-
-  OccurrencesMask  = 0x07
+  ConsumeAfter = 0x04
 };
 
-enum ValueExpected {           // Is a value required for the option?
-  ValueOptional   = 0x08,      // The value can appear... or not
-  ValueRequired   = 0x10,      // The value is required to appear!
-  ValueDisallowed = 0x18,      // A value may not be specified (for flags)
-  ValueMask       = 0x18
+enum ValueExpected { // Is a value required for the option?
+  // zero reserved for the unspecified value
+  ValueOptional = 0x01,  // The value can appear... or not
+  ValueRequired = 0x02,  // The value is required to appear!
+  ValueDisallowed = 0x03 // A value may not be specified (for flags)
 };
 
-enum OptionHidden {            // Control whether -help shows this option
-  NotHidden       = 0x20,      // Option included in -help & -help-hidden
-  Hidden          = 0x40,      // -help doesn't, but -help-hidden does
-  ReallyHidden    = 0x60,      // Neither -help nor -help-hidden show this arg
-  HiddenMask      = 0x60
+enum OptionHidden {   // Control whether -help shows this option
+  NotHidden = 0x00,   // Option included in -help & -help-hidden
+  Hidden = 0x01,      // -help doesn't, but -help-hidden does
+  ReallyHidden = 0x02 // Neither -help nor -help-hidden show this arg
 };
 
 // Formatting flags - This controls special features that the option might have
@@ -115,21 +134,39 @@ enum OptionHidden {            // Control whether -help shows this option
 //
 
 enum FormattingFlags {
-  NormalFormatting = 0x000,     // Nothing special
-  Positional       = 0x080,     // Is a positional argument, no '-' required
-  Prefix           = 0x100,     // Can this option directly prefix its value?
-  Grouping         = 0x180,     // Can this option group with other options?
-  FormattingMask   = 0x180      // Union of the above flags.
+  NormalFormatting = 0x00, // Nothing special
+  Positional = 0x01,       // Is a positional argument, no '-' required
+  Prefix = 0x02,           // Can this option directly prefix its value?
+  Grouping = 0x03          // Can this option group with other options?
 };
 
-enum MiscFlags {               // Miscellaneous flags to adjust argument
-  CommaSeparated     = 0x200,  // Should this cl::list split between commas?
-  PositionalEatsArgs = 0x400,  // Should this positional cl::list eat -args?
-  Sink               = 0x800,  // Should this cl::list eat all unknown options?
-  MiscMask           = 0xE00   // Union of the above flags.
+enum MiscFlags {             // Miscellaneous flags to adjust argument
+  CommaSeparated = 0x01,     // Should this cl::list split between commas?
+  PositionalEatsArgs = 0x02, // Should this positional cl::list eat -args?
+  Sink = 0x04                // Should this cl::list eat all unknown options?
 };
 
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// Option Category class
+//
+class OptionCategory {
+private:
+  const char *const Name;
+  const char *const Description;
+  void registerCategory();
+
+public:
+  OptionCategory(const char *const Name,
+                 const char *const Description = nullptr)
+      : Name(Name), Description(Description) {
+    registerCategory();
+  }
+  const char *getName() const { return Name; }
+  const char *getDescription() const { return Description; }
+};
 
+// The general Option Category (used as default category).
+extern OptionCategory GeneralCategory;
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // Option Base class
@@ -152,33 +189,39 @@ class Option {
   // Out of line virtual function to provide home for the class.
   virtual void anchor();
 
-  int NumOccurrences;     // The number of times specified
-  int Flags;              // Flags for the argument
-  unsigned Position;      // Position of last occurrence of the option
-  unsigned AdditionalVals;// Greater than 0 for multi-valued option.
-  Option *NextRegistered; // Singly linked list of registered options.
+  int NumOccurrences; // The number of times specified
+  // Occurrences, HiddenFlag, and Formatting are all enum types but to avoid
+  // problems with signed enums in bitfields.
+  unsigned Occurrences : 3; // enum NumOccurrencesFlag
+  // not using the enum type for 'Value' because zero is an implementation
+  // detail representing the non-value
+  unsigned Value : 2;
+  unsigned HiddenFlag : 2; // enum OptionHidden
+  unsigned Formatting : 2; // enum FormattingFlags
+  unsigned Misc : 3;
+  unsigned Position;       // Position of last occurrence of the option
+  unsigned AdditionalVals; // Greater than 0 for multi-valued option.
+
 public:
-  const char *ArgStr;     // The argument string itself (ex: "help", "o")
-  const char *HelpStr;    // The descriptive text message for -help
-  const char *ValueStr;   // String describing what the value of this option is
+  const char *ArgStr;   // The argument string itself (ex: "help", "o")
+  const char *HelpStr;  // The descriptive text message for -help
+  const char *ValueStr; // String describing what the value of this option is
+  OptionCategory *Category; // The Category this option belongs to
+  bool FullyInitialized;    // Has addArguemnt been called?
 
   inline enum NumOccurrencesFlag getNumOccurrencesFlag() const {
-    return static_cast<enum NumOccurrencesFlag>(Flags & OccurrencesMask);
+    return (enum NumOccurrencesFlag)Occurrences;
   }
   inline enum ValueExpected getValueExpectedFlag() const {
-    int VE = Flags & ValueMask;
-    return VE ? static_cast<enum ValueExpected>(VE)
-              : getValueExpectedFlagDefault();
+    return Value ? ((enum ValueExpected)Value) : getValueExpectedFlagDefault();
   }
   inline enum OptionHidden getOptionHiddenFlag() const {
-    return static_cast<enum OptionHidden>(Flags & HiddenMask);
+    return (enum OptionHidden)HiddenFlag;
   }
   inline enum FormattingFlags getFormattingFlag() const {
-    return static_cast<enum FormattingFlags>(Flags & FormattingMask);
-  }
-  inline unsigned getMiscFlags() const {
-    return Flags & MiscMask;
+    return (enum FormattingFlags)Formatting;
   }
+  inline unsigned getMiscFlags() const { return Misc; }
   inline unsigned getPosition() const { return Position; }
   inline unsigned getNumAdditionalVals() const { return AdditionalVals; }
 
@@ -188,39 +231,37 @@ public:
   //-------------------------------------------------------------------------===
   // Accessor functions set by OptionModifiers
   //
-  void setArgStr(const char *S) { ArgStr = S; }
+  void setArgStr(const char *S);
   void setDescription(const char *S) { HelpStr = S; }
   void setValueStr(const char *S) { ValueStr = S; }
-
-  void setFlag(unsigned Flag, unsigned FlagMask) {
-    Flags &= ~FlagMask;
-    Flags |= Flag;
-  }
-
-  void setNumOccurrencesFlag(enum NumOccurrencesFlag Val) {
-    setFlag(Val, OccurrencesMask);
-  }
-  void setValueExpectedFlag(enum ValueExpected Val) { setFlag(Val, ValueMask); }
-  void setHiddenFlag(enum OptionHidden Val) { setFlag(Val, HiddenMask); }
-  void setFormattingFlag(enum FormattingFlags V) { setFlag(V, FormattingMask); }
-  void setMiscFlag(enum MiscFlags M) { setFlag(M, M); }
+  void setNumOccurrencesFlag(enum NumOccurrencesFlag Val) { Occurrences = Val; }
+  void setValueExpectedFlag(enum ValueExpected Val) { Value = Val; }
+  void setHiddenFlag(enum OptionHidden Val) { HiddenFlag = Val; }
+  void setFormattingFlag(enum FormattingFlags V) { Formatting = V; }
+  void setMiscFlag(enum MiscFlags M) { Misc |= M; }
   void setPosition(unsigned pos) { Position = pos; }
+  void setCategory(OptionCategory &C) { Category = &C; }
+
 protected:
-  explicit Option(unsigned DefaultFlags)
-    : NumOccurrences(0), Flags(DefaultFlags | NormalFormatting), Position(0),
-      AdditionalVals(0), NextRegistered(0),
-      ArgStr(""), HelpStr(""), ValueStr("") {
-    assert(getNumOccurrencesFlag() != 0 &&
-           getOptionHiddenFlag() != 0 && "Not all default flags specified!");
-  }
+  explicit Option(enum NumOccurrencesFlag OccurrencesFlag,
+                  enum OptionHidden Hidden)
+      : NumOccurrences(0), Occurrences(OccurrencesFlag), Value(0),
+        HiddenFlag(Hidden), Formatting(NormalFormatting), Misc(0), Position(0),
+        AdditionalVals(0), ArgStr(""), HelpStr(""), ValueStr(""),
+        Category(&GeneralCategory), FullyInitialized(false) {}
 
   inline void setNumAdditionalVals(unsigned n) { AdditionalVals = n; }
+
 public:
   // addArgument - Register this argument with the commandline system.
   //
   void addArgument();
 
-  Option *getNextRegisteredOption() const { return NextRegistered; }
+  /// Unregisters this option from the CommandLine system.
+  ///
+  /// This option must have been the last option registered.
+  /// For testing purposes only.
+  void removeArgument();
 
   // Return the width of the option tag for printing...
   virtual size_t getOptionWidth() const = 0;
@@ -230,12 +271,14 @@ public:
   //
   virtual void printOptionInfo(size_t GlobalWidth) const = 0;
 
-  virtual void getExtraOptionNames(SmallVectorImpl<const char*> &) {}
+  virtual void printOptionValue(size_t GlobalWidth, bool Force) const = 0;
+
+  virtual void getExtraOptionNames(SmallVectorImpl<const char *> &) {}
 
   // addOccurrence - Wrapper around handleOccurrence that enforces Flags.
   //
-  bool addOccurrence(unsigned pos, StringRef ArgName,
-                     StringRef Value, bool MultiArg = false);
+  virtual bool addOccurrence(unsigned pos, StringRef ArgName, StringRef Value,
+                             bool MultiArg = false);
 
   // Prints option name followed by message.  Always returns true.
   bool error(const Twine &Message, StringRef ArgName = StringRef());
@@ -245,7 +288,6 @@ public:
   virtual ~Option() {}
 };
 
-
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // Command line option modifiers that can be used to modify the behavior of
 // command line option parsers...
@@ -270,57 +312,200 @@ struct value_desc {
 // the default constructor for the argument type does not give you what you
 // want.  This is only valid on "opt" arguments, not on "list" arguments.
 //
-template<class Ty>
-struct initializer {
+template <class Ty> struct initializer {
   const Ty &Init;
   initializer(const Ty &Val) : Init(Val) {}
 
-  template<class Opt>
-  void apply(Opt &O) const { O.setInitialValue(Init); }
+  template <class Opt> void apply(Opt &O) const { O.setInitialValue(Init); }
 };
 
-template<class Ty>
-initializer<Ty> init(const Ty &Val) {
+template <class Ty> initializer<Ty> init(const Ty &Val) {
   return initializer<Ty>(Val);
 }
 
-
 // location - Allow the user to specify which external variable they want to
 // store the results of the command line argument processing into, if they don't
 // want to store it in the option itself.
 //
-template<class Ty>
-struct LocationClass {
+template <class Ty> struct LocationClass {
   Ty &Loc;
   LocationClass(Ty &L) : Loc(L) {}
 
-  template<class Opt>
-  void apply(Opt &O) const { O.setLocation(O, Loc); }
+  template <class Opt> void apply(Opt &O) const { O.setLocation(O, Loc); }
 };
 
-template<class Ty>
-LocationClass<Ty> location(Ty &L) { return LocationClass<Ty>(L); }
+template <class Ty> LocationClass<Ty> location(Ty &L) {
+  return LocationClass<Ty>(L);
+}
+
+// cat - Specifiy the Option category for the command line argument to belong
+// to.
+struct cat {
+  OptionCategory &Category;
+  cat(OptionCategory &c) : Category(c) {}
 
+  template <class Opt> void apply(Opt &O) const { O.setCategory(Category); }
+};
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// OptionValue class
+
+// Support value comparison outside the template.
+struct GenericOptionValue {
+  virtual bool compare(const GenericOptionValue &V) const = 0;
+
+protected:
+  ~GenericOptionValue() = default;
+  GenericOptionValue() = default;
+  GenericOptionValue(const GenericOptionValue&) = default;
+  GenericOptionValue &operator=(const GenericOptionValue &) = default;
+
+private:
+  virtual void anchor();
+};
+
+template <class DataType> struct OptionValue;
+
+// The default value safely does nothing. Option value printing is only
+// best-effort.
+template <class DataType, bool isClass>
+struct OptionValueBase : public GenericOptionValue {
+  // Temporary storage for argument passing.
+  typedef OptionValue<DataType> WrapperType;
+
+  bool hasValue() const { return false; }
+
+  const DataType &getValue() const { llvm_unreachable("no default value"); }
+
+  // Some options may take their value from a different data type.
+  template <class DT> void setValue(const DT & /*V*/) {}
+
+  bool compare(const DataType & /*V*/) const { return false; }
+
+  bool compare(const GenericOptionValue & /*V*/) const override {
+    return false;
+  }
+
+protected:
+  ~OptionValueBase() = default;
+};
+
+// Simple copy of the option value.
+template <class DataType> class OptionValueCopy : public GenericOptionValue {
+  DataType Value;
+  bool Valid;
+
+protected:
+  ~OptionValueCopy() = default;
+  OptionValueCopy(const OptionValueCopy&) = default;
+  OptionValueCopy &operator=(const OptionValueCopy&) = default;
+
+public:
+  OptionValueCopy() : Valid(false) {}
+
+  bool hasValue() const { return Valid; }
+
+  const DataType &getValue() const {
+    assert(Valid && "invalid option value");
+    return Value;
+  }
+
+  void setValue(const DataType &V) {
+    Valid = true;
+    Value = V;
+  }
+
+  bool compare(const DataType &V) const { return Valid && (Value != V); }
+
+  bool compare(const GenericOptionValue &V) const override {
+    const OptionValueCopy<DataType> &VC =
+        static_cast<const OptionValueCopy<DataType> &>(V);
+    if (!VC.hasValue())
+      return false;
+    return compare(VC.getValue());
+  }
+};
+
+// Non-class option values.
+template <class DataType>
+struct OptionValueBase<DataType, false> : OptionValueCopy<DataType> {
+  typedef DataType WrapperType;
+
+protected:
+  ~OptionValueBase() = default;
+  OptionValueBase() = default;
+  OptionValueBase(const OptionValueBase&) = default;
+  OptionValueBase &operator=(const OptionValueBase&) = default;
+};
+
+// Top-level option class.
+template <class DataType>
+struct OptionValue final
+    : OptionValueBase<DataType, std::is_class<DataType>::value> {
+  OptionValue() = default;
+
+  OptionValue(const DataType &V) { this->setValue(V); }
+  // Some options may take their value from a different data type.
+  template <class DT> OptionValue<DataType> &operator=(const DT &V) {
+    this->setValue(V);
+    return *this;
+  }
+};
+
+// Other safe-to-copy-by-value common option types.
+enum boolOrDefault { BOU_UNSET, BOU_TRUE, BOU_FALSE };
+template <>
+struct OptionValue<cl::boolOrDefault> final
+    : OptionValueCopy<cl::boolOrDefault> {
+  typedef cl::boolOrDefault WrapperType;
+
+  OptionValue() {}
+
+  OptionValue(const cl::boolOrDefault &V) { this->setValue(V); }
+  OptionValue<cl::boolOrDefault> &operator=(const cl::boolOrDefault &V) {
+    setValue(V);
+    return *this;
+  }
+
+private:
+  void anchor() override;
+};
+
+template <>
+struct OptionValue<std::string> final : OptionValueCopy<std::string> {
+  typedef StringRef WrapperType;
+
+  OptionValue() {}
+
+  OptionValue(const std::string &V) { this->setValue(V); }
+  OptionValue<std::string> &operator=(const std::string &V) {
+    setValue(V);
+    return *this;
+  }
+
+private:
+  void anchor() override;
+};
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // Enum valued command line option
 //
 #define clEnumVal(ENUMVAL, DESC) #ENUMVAL, int(ENUMVAL), DESC
 #define clEnumValN(ENUMVAL, FLAGNAME, DESC) FLAGNAME, int(ENUMVAL), DESC
-#define clEnumValEnd (reinterpret_cast<void*>(0))
+#define clEnumValEnd (reinterpret_cast<void *>(0))
 
 // values - For custom data types, allow specifying a group of values together
 // as the values that go into the mapping that the option handler uses.  Note
 // that the values list must always have a 0 at the end of the list to indicate
 // that the list has ended.
 //
-template<class DataType>
-class ValuesClass {
+template <class DataType> class ValuesClass {
   // Use a vector instead of a map, because the lists should be short,
   // the overhead is less, and most importantly, it keeps them in the order
   // inserted so we can print our option out nicely.
-  SmallVector<std::pair<const char *, std::pair<int, const char *> >,4> Values;
+  SmallVector<std::pair<const char *, std::pair<int, const char *>>, 4> Values;
   void processValues(va_list Vals);
+
 public:
   ValuesClass(const char *EnumName, DataType Val, const char *Desc,
               va_list ValueArgs) {
@@ -331,31 +516,28 @@ public:
     while (const char *enumName = va_arg(ValueArgs, const char *)) {
       DataType EnumVal = static_cast<DataType>(va_arg(ValueArgs, int));
       const char *EnumDesc = va_arg(ValueArgs, const char *);
-      Values.push_back(std::make_pair(enumName,      // Add value to value map
+      Values.push_back(std::make_pair(enumName, // Add value to value map
                                       std::make_pair(EnumVal, EnumDesc)));
     }
   }
 
-  template<class Opt>
-  void apply(Opt &O) const {
-    for (unsigned i = 0, e = static_cast<unsigned>(Values.size());
-         i != e; ++i)
+  template <class Opt> void apply(Opt &O) const {
+    for (size_t i = 0, e = Values.size(); i != e; ++i)
       O.getParser().addLiteralOption(Values[i].first, Values[i].second.first,
                                      Values[i].second.second);
   }
 };
 
-template<class DataType>
-ValuesClass<DataType> END_WITH_NULL values(const char *Arg, DataType Val,
-                                           const char *Desc, ...) {
-    va_list ValueArgs;
-    va_start(ValueArgs, Desc);
-    ValuesClass<DataType> Vals(Arg, Val, Desc, ValueArgs);
-    va_end(ValueArgs);
-    return Vals;
+template <class DataType>
+ValuesClass<DataType> LLVM_END_WITH_NULL
+values(const char *Arg, DataType Val, const char *Desc, ...) {
+  va_list ValueArgs;
+  va_start(ValueArgs, Desc);
+  ValuesClass<DataType> Vals(Arg, Val, Desc, ValueArgs);
+  va_end(ValueArgs);
+  return Vals;
 }
 
-
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // parser class - Parameterizable parser for different data types.  By default,
 // known data types (string, int, bool) have specialized parsers, that do what
@@ -368,8 +550,20 @@ ValuesClass<DataType> END_WITH_NULL values(const char *Arg, DataType Val,
 // not need replicated for every instance of the generic parser.  This also
 // allows us to put stuff into CommandLine.cpp
 //
-struct generic_parser_base {
-  virtual ~generic_parser_base() {}  // Base class should have virtual-dtor
+class generic_parser_base {
+protected:
+  class GenericOptionInfo {
+  public:
+    GenericOptionInfo(const char *name, const char *helpStr)
+        : Name(name), HelpStr(helpStr) {}
+    const char *Name;
+    const char *HelpStr;
+  };
+
+public:
+  generic_parser_base(Option &O) : Owner(O) {}
+
+  virtual ~generic_parser_base() {} // Base class should have virtual-dtor
 
   // getNumOptions - Virtual function implemented by generic subclass to
   // indicate how many entries are in Values.
@@ -385,28 +579,39 @@ struct generic_parser_base {
   // Return the width of the option tag for printing...
   virtual size_t getOptionWidth(const Option &O) const;
 
+  virtual const GenericOptionValue &getOptionValue(unsigned N) const = 0;
+
   // printOptionInfo - Print out information about this option.  The
   // to-be-maintained width is specified.
   //
   virtual void printOptionInfo(const Option &O, size_t GlobalWidth) const;
 
-  void initialize(Option &O) {
-    // All of the modifiers for the option have been processed by now, so the
-    // argstr field should be stable, copy it down now.
-    //
-    hasArgStr = O.hasArgStr();
+  void printGenericOptionDiff(const Option &O, const GenericOptionValue &V,
+                              const GenericOptionValue &Default,
+                              size_t GlobalWidth) const;
+
+  // printOptionDiff - print the value of an option and it's default.
+  //
+  // Template definition ensures that the option and default have the same
+  // DataType (via the same AnyOptionValue).
+  template <class AnyOptionValue>
+  void printOptionDiff(const Option &O, const AnyOptionValue &V,
+                       const AnyOptionValue &Default,
+                       size_t GlobalWidth) const {
+    printGenericOptionDiff(O, V, Default, GlobalWidth);
   }
 
-  void getExtraOptionNames(SmallVectorImpl<const char*> &OptionNames) {
+  void initialize() {}
+
+  void getExtraOptionNames(SmallVectorImpl<const char *> &OptionNames) {
     // If there has been no argstr specified, that means that we need to add an
     // argument for every possible option.  This ensures that our options are
     // vectored to us.
-    if (!hasArgStr)
+    if (!Owner.hasArgStr())
       for (unsigned i = 0, e = getNumOptions(); i != e; ++i)
         OptionNames.push_back(getOption(i));
   }
 
-
   enum ValueExpected getValueExpectedFlagDefault() const {
     // If there is an ArgStr specified, then we are of the form:
     //
@@ -419,7 +624,7 @@ struct generic_parser_base {
     //
     // If this is the case, we cannot allow a value.
     //
-    if (hasArgStr)
+    if (Owner.hasArgStr())
       return ValueRequired;
     else
       return ValueDisallowed;
@@ -431,7 +636,7 @@ struct generic_parser_base {
   unsigned findOption(const char *Name);
 
 protected:
-  bool hasArgStr;
+  Option &Owner;
 };
 
 // Default parser implementation - This implementation depends on having a
@@ -440,40 +645,43 @@ protected:
 // command line option for -help.  Because this is a simple mapping parser, the
 // data type can be any unsupported type.
 //
-template <class DataType>
-class parser : public generic_parser_base {
+template <class DataType> class parser : public generic_parser_base {
 protected:
-  class OptionInfo {
+  class OptionInfo : public GenericOptionInfo {
   public:
-    OptionInfo(const char *name, DataType v, const char *helpStr) :
-      Name(name), V(v), HelpStr(helpStr) {}
-    const char *Name;
-    DataType V;
-    const char *HelpStr;
+    OptionInfo(const char *name, DataType v, const char *helpStr)
+        : GenericOptionInfo(name, helpStr), V(v) {}
+    OptionValue<DataType> V;
   };
   SmallVector<OptionInfo, 8> Values;
+
 public:
+  parser(Option &O) : generic_parser_base(O) {}
   typedef DataType parser_data_type;
 
   // Implement virtual functions needed by generic_parser_base
-  unsigned getNumOptions() const { return unsigned(Values.size()); }
-  const char *getOption(unsigned N) const { return Values[N].Name; }
-  const char *getDescription(unsigned N) const {
+  unsigned getNumOptions() const override { return unsigned(Values.size()); }
+  const char *getOption(unsigned N) const override { return Values[N].Name; }
+  const char *getDescription(unsigned N) const override {
     return Values[N].HelpStr;
   }
 
+  // getOptionValue - Return the value of option name N.
+  const GenericOptionValue &getOptionValue(unsigned N) const override {
+    return Values[N].V;
+  }
+
   // parse - Return true on error.
   bool parse(Option &O, StringRef ArgName, StringRef Arg, DataType &V) {
     StringRef ArgVal;
-    if (hasArgStr)
+    if (Owner.hasArgStr())
       ArgVal = Arg;
     else
       ArgVal = ArgName;
 
-    for (unsigned i = 0, e = static_cast<unsigned>(Values.size());
-         i != e; ++i)
+    for (size_t i = 0, e = Values.size(); i != e; ++i)
       if (Values[i].Name == ArgVal) {
-        V = Values[i].V;
+        V = Values[i].V.getValue();
         return false;
       }
 
@@ -487,7 +695,7 @@ public:
     assert(findOption(Name) == Values.size() && "Option already exists!");
     OptionInfo X(Name, static_cast<DataType>(V), HelpStr);
     Values.push_back(X);
-    MarkOptionsChanged();
+    AddLiteralOption(Owner, Name);
   }
 
   /// removeLiteralOption - Remove the specified option.
@@ -495,24 +703,25 @@ public:
   void removeLiteralOption(const char *Name) {
     unsigned N = findOption(Name);
     assert(N != Values.size() && "Option not found!");
-    Values.erase(Values.begin()+N);
+    Values.erase(Values.begin() + N);
   }
 };
 
 //--------------------------------------------------
 // basic_parser - Super class of parsers to provide boilerplate code
 //
-class basic_parser_impl {  // non-template implementation of basic_parser<t>
+class basic_parser_impl { // non-template implementation of basic_parser<t>
 public:
-  virtual ~basic_parser_impl() {}
+  basic_parser_impl(Option &O) {}
+
 
   enum ValueExpected getValueExpectedFlagDefault() const {
     return ValueRequired;
   }
 
-  void getExtraOptionNames(SmallVectorImpl<const char*> &) {}
+  void getExtraOptionNames(SmallVectorImpl<const char *> &) {}
 
-  void initialize(Option &) {}
+  void initialize() {}
 
   // Return the width of the option tag for printing...
   size_t getOptionWidth(const Option &O) const;
@@ -522,57 +731,71 @@ public:
   //
   void printOptionInfo(const Option &O, size_t GlobalWidth) const;
 
+  // printOptionNoValue - Print a placeholder for options that don't yet support
+  // printOptionDiff().
+  void printOptionNoValue(const Option &O, size_t GlobalWidth) const;
+
   // getValueName - Overload in subclass to provide a better default value.
   virtual const char *getValueName() const { return "value"; }
 
   // An out-of-line virtual method to provide a 'home' for this class.
   virtual void anchor();
+
+protected:
+  ~basic_parser_impl() = default;
+  // A helper for basic_parser::printOptionDiff.
+  void printOptionName(const Option &O, size_t GlobalWidth) const;
 };
 
 // basic_parser - The real basic parser is just a template wrapper that provides
 // a typedef for the provided data type.
 //
-template<class DataType>
-class basic_parser : public basic_parser_impl {
+template <class DataType> class basic_parser : public basic_parser_impl {
 public:
+  basic_parser(Option &O) : basic_parser_impl(O) {}
   typedef DataType parser_data_type;
+  typedef OptionValue<DataType> OptVal;
+
+protected:
+  // Workaround Clang PR22793
+  ~basic_parser() {}
 };
 
 //--------------------------------------------------
 // parser<bool>
 //
-template<>
-class parser<bool> : public basic_parser<bool> {
-  const char *ArgStr;
+template <> class parser<bool> final : public basic_parser<bool> {
 public:
+  parser(Option &O) : basic_parser(O) {}
 
   // parse - Return true on error.
   bool parse(Option &O, StringRef ArgName, StringRef Arg, bool &Val);
 
-  template <class Opt>
-  void initialize(Opt &O) {
-    ArgStr = O.ArgStr;
-  }
+  void initialize() {}
 
   enum ValueExpected getValueExpectedFlagDefault() const {
     return ValueOptional;
   }
 
   // getValueName - Do not print =<value> at all.
-  virtual const char *getValueName() const { return 0; }
+  const char *getValueName() const override { return nullptr; }
+
+  void printOptionDiff(const Option &O, bool V, OptVal Default,
+                       size_t GlobalWidth) const;
 
   // An out-of-line virtual method to provide a 'home' for this class.
-  virtual void anchor();
+  void anchor() override;
 };
 
 EXTERN_TEMPLATE_INSTANTIATION(class basic_parser<bool>);
 
 //--------------------------------------------------
 // parser<boolOrDefault>
-enum boolOrDefault { BOU_UNSET, BOU_TRUE, BOU_FALSE };
-template<>
-class parser<boolOrDefault> : public basic_parser<boolOrDefault> {
+template <>
+class parser<boolOrDefault> final : public basic_parser<boolOrDefault> {
 public:
+  parser(Option &O) : basic_parser(O) {}
+
   // parse - Return true on error.
   bool parse(Option &O, StringRef ArgName, StringRef Arg, boolOrDefault &Val);
 
@@ -581,10 +804,13 @@ public:
   }
 
   // getValueName - Do not print =<value> at all.
-  virtual const char *getValueName() const { return 0; }
+  const char *getValueName() const override { return nullptr; }
+
+  void printOptionDiff(const Option &O, boolOrDefault V, OptVal Default,
+                       size_t GlobalWidth) const;
 
   // An out-of-line virtual method to provide a 'home' for this class.
-  virtual void anchor();
+  void anchor() override;
 };
 
 EXTERN_TEMPLATE_INSTANTIATION(class basic_parser<boolOrDefault>);
@@ -592,54 +818,90 @@ EXTERN_TEMPLATE_INSTANTIATION(class basic_parser<boolOrDefault>);
 //--------------------------------------------------
 // parser<int>
 //
-template<>
-class parser<int> : public basic_parser<int> {
+template <> class parser<int> final : public basic_parser<int> {
 public:
+  parser(Option &O) : basic_parser(O) {}
+
   // parse - Return true on error.
   bool parse(Option &O, StringRef ArgName, StringRef Arg, int &Val);
 
   // getValueName - Overload in subclass to provide a better default value.
-  virtual const char *getValueName() const { return "int"; }
+  const char *getValueName() const override { return "int"; }
+
+  void printOptionDiff(const Option &O, int V, OptVal Default,
+                       size_t GlobalWidth) const;
 
   // An out-of-line virtual method to provide a 'home' for this class.
-  virtual void anchor();
+  void anchor() override;
 };
 
 EXTERN_TEMPLATE_INSTANTIATION(class basic_parser<int>);
 
-
 //--------------------------------------------------
 // parser<unsigned>
 //
-template<>
-class parser<unsigned> : public basic_parser<unsigned> {
+template <> class parser<unsigned> final : public basic_parser<unsigned> {
 public:
+  parser(Option &O) : basic_parser(O) {}
+
   // parse - Return true on error.
   bool parse(Option &O, StringRef ArgName, StringRef Arg, unsigned &Val);
 
   // getValueName - Overload in subclass to provide a better default value.
-  virtual const char *getValueName() const { return "uint"; }
+  const char *getValueName() const override { return "uint"; }
+
+  void printOptionDiff(const Option &O, unsigned V, OptVal Default,
+                       size_t GlobalWidth) const;
 
   // An out-of-line virtual method to provide a 'home' for this class.
-  virtual void anchor();
+  void anchor() override;
 };
 
 EXTERN_TEMPLATE_INSTANTIATION(class basic_parser<unsigned>);
 
+//--------------------------------------------------
+// parser<unsigned long long>
+//
+template <>
+class parser<unsigned long long> final
+    : public basic_parser<unsigned long long> {
+public:
+  parser(Option &O) : basic_parser(O) {}
+
+  // parse - Return true on error.
+  bool parse(Option &O, StringRef ArgName, StringRef Arg,
+             unsigned long long &Val);
+
+  // getValueName - Overload in subclass to provide a better default value.
+  const char *getValueName() const override { return "uint"; }
+
+  void printOptionDiff(const Option &O, unsigned long long V, OptVal Default,
+                       size_t GlobalWidth) const;
+
+  // An out-of-line virtual method to provide a 'home' for this class.
+  void anchor() override;
+};
+
+EXTERN_TEMPLATE_INSTANTIATION(class basic_parser<unsigned long long>);
+
 //--------------------------------------------------
 // parser<double>
 //
-template<>
-class parser<double> : public basic_parser<double> {
+template <> class parser<double> final : public basic_parser<double> {
 public:
+  parser(Option &O) : basic_parser(O) {}
+
   // parse - Return true on error.
   bool parse(Option &O, StringRef ArgName, StringRef Arg, double &Val);
 
   // getValueName - Overload in subclass to provide a better default value.
-  virtual const char *getValueName() const { return "number"; }
+  const char *getValueName() const override { return "number"; }
+
+  void printOptionDiff(const Option &O, double V, OptVal Default,
+                       size_t GlobalWidth) const;
 
   // An out-of-line virtual method to provide a 'home' for this class.
-  virtual void anchor();
+  void anchor() override;
 };
 
 EXTERN_TEMPLATE_INSTANTIATION(class basic_parser<double>);
@@ -647,17 +909,21 @@ EXTERN_TEMPLATE_INSTANTIATION(class basic_parser<double>);
 //--------------------------------------------------
 // parser<float>
 //
-template<>
-class parser<float> : public basic_parser<float> {
+template <> class parser<float> final : public basic_parser<float> {
 public:
+  parser(Option &O) : basic_parser(O) {}
+
   // parse - Return true on error.
   bool parse(Option &O, StringRef ArgName, StringRef Arg, float &Val);
 
   // getValueName - Overload in subclass to provide a better default value.
-  virtual const char *getValueName() const { return "number"; }
+  const char *getValueName() const override { return "number"; }
+
+  void printOptionDiff(const Option &O, float V, OptVal Default,
+                       size_t GlobalWidth) const;
 
   // An out-of-line virtual method to provide a 'home' for this class.
-  virtual void anchor();
+  void anchor() override;
 };
 
 EXTERN_TEMPLATE_INSTANTIATION(class basic_parser<float>);
@@ -665,9 +931,10 @@ EXTERN_TEMPLATE_INSTANTIATION(class basic_parser<float>);
 //--------------------------------------------------
 // parser<std::string>
 //
-template<>
-class parser<std::string> : public basic_parser<std::string> {
+template <> class parser<std::string> final : public basic_parser<std::string> {
 public:
+  parser(Option &O) : basic_parser(O) {}
+
   // parse - Return true on error.
   bool parse(Option &, StringRef, StringRef Arg, std::string &Value) {
     Value = Arg.str();
@@ -675,10 +942,13 @@ public:
   }
 
   // getValueName - Overload in subclass to provide a better default value.
-  virtual const char *getValueName() const { return "string"; }
+  const char *getValueName() const override { return "string"; }
+
+  void printOptionDiff(const Option &O, StringRef V, OptVal Default,
+                       size_t GlobalWidth) const;
 
   // An out-of-line virtual method to provide a 'home' for this class.
-  virtual void anchor();
+  void anchor() override;
 };
 
 EXTERN_TEMPLATE_INSTANTIATION(class basic_parser<std::string>);
@@ -686,9 +956,10 @@ EXTERN_TEMPLATE_INSTANTIATION(class basic_parser<std::string>);
 //--------------------------------------------------
 // parser<char>
 //
-template<>
-class parser<char> : public basic_parser<char> {
+template <> class parser<char> final : public basic_parser<char> {
 public:
+  parser(Option &O) : basic_parser(O) {}
+
   // parse - Return true on error.
   bool parse(Option &, StringRef, StringRef Arg, char &Value) {
     Value = Arg[0];
@@ -696,63 +967,117 @@ public:
   }
 
   // getValueName - Overload in subclass to provide a better default value.
-  virtual const char *getValueName() const { return "char"; }
+  const char *getValueName() const override { return "char"; }
+
+  void printOptionDiff(const Option &O, char V, OptVal Default,
+                       size_t GlobalWidth) const;
 
   // An out-of-line virtual method to provide a 'home' for this class.
-  virtual void anchor();
+  void anchor() override;
 };
 
 EXTERN_TEMPLATE_INSTANTIATION(class basic_parser<char>);
 
+//--------------------------------------------------
+// PrintOptionDiff
+//
+// This collection of wrappers is the intermediary between class opt and class
+// parser to handle all the template nastiness.
+
+// This overloaded function is selected by the generic parser.
+template <class ParserClass, class DT>
+void printOptionDiff(const Option &O, const generic_parser_base &P, const DT &V,
+                     const OptionValue<DT> &Default, size_t GlobalWidth) {
+  OptionValue<DT> OV = V;
+  P.printOptionDiff(O, OV, Default, GlobalWidth);
+}
+
+// This is instantiated for basic parsers when the parsed value has a different
+// type than the option value. e.g. HelpPrinter.
+template <class ParserDT, class ValDT> struct OptionDiffPrinter {
+  void print(const Option &O, const parser<ParserDT> &P, const ValDT & /*V*/,
+             const OptionValue<ValDT> & /*Default*/, size_t GlobalWidth) {
+    P.printOptionNoValue(O, GlobalWidth);
+  }
+};
+
+// This is instantiated for basic parsers when the parsed value has the same
+// type as the option value.
+template <class DT> struct OptionDiffPrinter<DT, DT> {
+  void print(const Option &O, const parser<DT> &P, const DT &V,
+             const OptionValue<DT> &Default, size_t GlobalWidth) {
+    P.printOptionDiff(O, V, Default, GlobalWidth);
+  }
+};
+
+// This overloaded function is selected by the basic parser, which may parse a
+// different type than the option type.
+template <class ParserClass, class ValDT>
+void printOptionDiff(
+    const Option &O,
+    const basic_parser<typename ParserClass::parser_data_type> &P,
+    const ValDT &V, const OptionValue<ValDT> &Default, size_t GlobalWidth) {
+
+  OptionDiffPrinter<typename ParserClass::parser_data_type, ValDT> printer;
+  printer.print(O, static_cast<const ParserClass &>(P), V, Default,
+                GlobalWidth);
+}
+
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // applicator class - This class is used because we must use partial
 // specialization to handle literal string arguments specially (const char* does
 // not correctly respond to the apply method).  Because the syntax to use this
 // is a pain, we have the 'apply' method below to handle the nastiness...
 //
-template<class Mod> struct applicator {
-  template<class Opt>
-  static void opt(const Mod &M, Opt &O) { M.apply(O); }
+template <class Mod> struct applicator {
+  template <class Opt> static void opt(const Mod &M, Opt &O) { M.apply(O); }
 };
 
 // Handle const char* as a special case...
-template<unsigned n> struct applicator<char[n]> {
-  template<class Opt>
-  static void opt(const char *Str, Opt &O) { O.setArgStr(Str); }
+template <unsigned n> struct applicator<char[n]> {
+  template <class Opt> static void opt(const char *Str, Opt &O) {
+    O.setArgStr(Str);
+  }
 };
-template<unsigned n> struct applicator<const char[n]> {
-  template<class Opt>
-  static void opt(const char *Str, Opt &O) { O.setArgStr(Str); }
+template <unsigned n> struct applicator<const char[n]> {
+  template <class Opt> static void opt(const char *Str, Opt &O) {
+    O.setArgStr(Str);
+  }
 };
-template<> struct applicator<const char*> {
-  template<class Opt>
-  static void opt(const char *Str, Opt &O) { O.setArgStr(Str); }
+template <> struct applicator<const char *> {
+  template <class Opt> static void opt(const char *Str, Opt &O) {
+    O.setArgStr(Str);
+  }
 };
 
-template<> struct applicator<NumOccurrencesFlag> {
-  static void opt(NumOccurrencesFlag NO, Option &O) {
-    O.setNumOccurrencesFlag(NO);
+template <> struct applicator<NumOccurrencesFlag> {
+  static void opt(NumOccurrencesFlag N, Option &O) {
+    O.setNumOccurrencesFlag(N);
   }
 };
-template<> struct applicator<ValueExpected> {
+template <> struct applicator<ValueExpected> {
   static void opt(ValueExpected VE, Option &O) { O.setValueExpectedFlag(VE); }
 };
-template<> struct applicator<OptionHidden> {
+template <> struct applicator<OptionHidden> {
   static void opt(OptionHidden OH, Option &O) { O.setHiddenFlag(OH); }
 };
-template<> struct applicator<FormattingFlags> {
+template <> struct applicator<FormattingFlags> {
   static void opt(FormattingFlags FF, Option &O) { O.setFormattingFlag(FF); }
 };
-template<> struct applicator<MiscFlags> {
+template <> struct applicator<MiscFlags> {
   static void opt(MiscFlags MF, Option &O) { O.setMiscFlag(MF); }
 };
 
-// apply method - Apply a modifier to an option in a type safe way.
-template<class Mod, class Opt>
-void apply(const Mod &M, Opt *O) {
+// apply method - Apply modifiers to an option in a type safe way.
+template <class Opt, class Mod, class... Mods>
+void apply(Opt *O, const Mod &M, const Mods &... Ms) {
   applicator<Mod>::opt(M, *O);
+  apply(O, Ms...);
 }
 
+template <class Opt, class Mod> void apply(Opt *O, const Mod &M) {
+  applicator<Mod>::opt(M, *O);
+}
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // opt_storage class
@@ -761,190 +1086,167 @@ void apply(const Mod &M, Opt *O) {
 // assumes the user will specify a variable to store the data into with the
 // cl::location(x) modifier.
 //
-template<class DataType, bool ExternalStorage, bool isClass>
+template <class DataType, bool ExternalStorage, bool isClass>
 class opt_storage {
-  DataType *Location;   // Where to store the object...
+  DataType *Location; // Where to store the object...
+  OptionValue<DataType> Default;
 
-  void check() const {
-    assert(Location != 0 && "cl::location(...) not specified for a command "
-           "line option with external storage, "
-           "or cl::init specified before cl::location()!!");
+  void check_location() const {
+    assert(Location && "cl::location(...) not specified for a command "
+                       "line option with external storage, "
+                       "or cl::init specified before cl::location()!!");
   }
+
 public:
-  opt_storage() : Location(0) {}
+  opt_storage() : Location(nullptr) {}
 
   bool setLocation(Option &O, DataType &L) {
     if (Location)
       return O.error("cl::location(x) specified more than once!");
     Location = &L;
+    Default = L;
     return false;
   }
 
-  template<class T>
-  void setValue(const T &V) {
-    check();
+  template <class T> void setValue(const T &V, bool initial = false) {
+    check_location();
     *Location = V;
+    if (initial)
+      Default = V;
   }
 
-  DataType &getValue() { check(); return *Location; }
-  const DataType &getValue() const { check(); return *Location; }
+  DataType &getValue() {
+    check_location();
+    return *Location;
+  }
+  const DataType &getValue() const {
+    check_location();
+    return *Location;
+  }
 
   operator DataType() const { return this->getValue(); }
-};
 
+  const OptionValue<DataType> &getDefault() const { return Default; }
+};
 
 // Define how to hold a class type object, such as a string.  Since we can
 // inherit from a class, we do so.  This makes us exactly compatible with the
 // object in all cases that it is used.
 //
-template<class DataType>
-class opt_storage<DataType,false,true> : public DataType {
+template <class DataType>
+class opt_storage<DataType, false, true> : public DataType {
 public:
-  template<class T>
-  void setValue(const T &V) { DataType::operator=(V); }
+  OptionValue<DataType> Default;
+
+  template <class T> void setValue(const T &V, bool initial = false) {
+    DataType::operator=(V);
+    if (initial)
+      Default = V;
+  }
 
   DataType &getValue() { return *this; }
   const DataType &getValue() const { return *this; }
+
+  const OptionValue<DataType> &getDefault() const { return Default; }
 };
 
 // Define a partial specialization to handle things we cannot inherit from.  In
 // this case, we store an instance through containment, and overload operators
 // to get at the value.
 //
-template<class DataType>
-class opt_storage<DataType, false, false> {
+template <class DataType> class opt_storage<DataType, false, false> {
 public:
   DataType Value;
+  OptionValue<DataType> Default;
 
   // Make sure we initialize the value with the default constructor for the
   // type.
-  opt_storage() : Value(DataType()) {}
+  opt_storage() : Value(DataType()), Default(DataType()) {}
 
-  template<class T>
-  void setValue(const T &V) { Value = V; }
+  template <class T> void setValue(const T &V, bool initial = false) {
+    Value = V;
+    if (initial)
+      Default = V;
+  }
   DataType &getValue() { return Value; }
   DataType getValue() const { return Value; }
 
+  const OptionValue<DataType> &getDefault() const { return Default; }
+
   operator DataType() const { return getValue(); }
 
   // If the datatype is a pointer, support -> on it.
   DataType operator->() const { return Value; }
 };
 
-
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // opt - A scalar command line option.
 //
 template <class DataType, bool ExternalStorage = false,
-          class ParserClass = parser<DataType> >
+          class ParserClass = parser<DataType>>
 class opt : public Option,
             public opt_storage<DataType, ExternalStorage,
-                               is_class<DataType>::value> {
+                               std::is_class<DataType>::value> {
   ParserClass Parser;
 
-  virtual bool handleOccurrence(unsigned pos, StringRef ArgName,
-                                StringRef Arg) {
+  bool handleOccurrence(unsigned pos, StringRef ArgName,
+                        StringRef Arg) override {
     typename ParserClass::parser_data_type Val =
-       typename ParserClass::parser_data_type();
+        typename ParserClass::parser_data_type();
     if (Parser.parse(*this, ArgName, Arg, Val))
-      return true;                            // Parse error!
+      return true; // Parse error!
     this->setValue(Val);
     this->setPosition(pos);
     return false;
   }
 
-  virtual enum ValueExpected getValueExpectedFlagDefault() const {
+  enum ValueExpected getValueExpectedFlagDefault() const override {
     return Parser.getValueExpectedFlagDefault();
   }
-  virtual void getExtraOptionNames(SmallVectorImpl<const char*> &OptionNames) {
+  void
+  getExtraOptionNames(SmallVectorImpl<const char *> &OptionNames) override {
     return Parser.getExtraOptionNames(OptionNames);
   }
 
   // Forward printing stuff to the parser...
-  virtual size_t getOptionWidth() const {return Parser.getOptionWidth(*this);}
-  virtual void printOptionInfo(size_t GlobalWidth) const {
+  size_t getOptionWidth() const override {
+    return Parser.getOptionWidth(*this);
+  }
+  void printOptionInfo(size_t GlobalWidth) const override {
     Parser.printOptionInfo(*this, GlobalWidth);
   }
 
+  void printOptionValue(size_t GlobalWidth, bool Force) const override {
+    if (Force || this->getDefault().compare(this->getValue())) {
+      cl::printOptionDiff<ParserClass>(*this, Parser, this->getValue(),
+                                       this->getDefault(), GlobalWidth);
+    }
+  }
+
   void done() {
     addArgument();
-    Parser.initialize(*this);
+    Parser.initialize();
   }
+
+  // Command line options should not be copyable
+  opt(const opt &) = delete;
+  opt &operator=(const opt &) = delete;
+
 public:
   // setInitialValue - Used by the cl::init modifier...
-  void setInitialValue(const DataType &V) { this->setValue(V); }
+  void setInitialValue(const DataType &V) { this->setValue(V, true); }
 
   ParserClass &getParser() { return Parser; }
 
-  template<class T>
-  DataType &operator=(const T &Val) {
+  template <class T> DataType &operator=(const T &Val) {
     this->setValue(Val);
     return this->getValue();
   }
 
-  // One option...
-  template<class M0t>
-  explicit opt(const M0t &M0) : Option(Optional | NotHidden) {
-    apply(M0, this);
-    done();
-  }
-
-  // Two options...
-  template<class M0t, class M1t>
-  opt(const M0t &M0, const M1t &M1) : Option(Optional | NotHidden) {
-    apply(M0, this); apply(M1, this);
-    done();
-  }
-
-  // Three options...
-  template<class M0t, class M1t, class M2t>
-  opt(const M0t &M0, const M1t &M1,
-      const M2t &M2) : Option(Optional | NotHidden) {
-    apply(M0, this); apply(M1, this); apply(M2, this);
-    done();
-  }
-  // Four options...
-  template<class M0t, class M1t, class M2t, class M3t>
-  opt(const M0t &M0, const M1t &M1, const M2t &M2,
-      const M3t &M3) : Option(Optional | NotHidden) {
-    apply(M0, this); apply(M1, this); apply(M2, this); apply(M3, this);
-    done();
-  }
-  // Five options...
-  template<class M0t, class M1t, class M2t, class M3t, class M4t>
-  opt(const M0t &M0, const M1t &M1, const M2t &M2, const M3t &M3,
-      const M4t &M4) : Option(Optional | NotHidden) {
-    apply(M0, this); apply(M1, this); apply(M2, this); apply(M3, this);
-    apply(M4, this);
-    done();
-  }
-  // Six options...
-  template<class M0t, class M1t, class M2t, class M3t,
-           class M4t, class M5t>
-  opt(const M0t &M0, const M1t &M1, const M2t &M2, const M3t &M3,
-      const M4t &M4, const M5t &M5) : Option(Optional | NotHidden) {
-    apply(M0, this); apply(M1, this); apply(M2, this); apply(M3, this);
-    apply(M4, this); apply(M5, this);
-    done();
-  }
-  // Seven options...
-  template<class M0t, class M1t, class M2t, class M3t,
-           class M4t, class M5t, class M6t>
-  opt(const M0t &M0, const M1t &M1, const M2t &M2, const M3t &M3,
-      const M4t &M4, const M5t &M5,
-      const M6t &M6) : Option(Optional | NotHidden) {
-    apply(M0, this); apply(M1, this); apply(M2, this); apply(M3, this);
-    apply(M4, this); apply(M5, this); apply(M6, this);
-    done();
-  }
-  // Eight options...
-  template<class M0t, class M1t, class M2t, class M3t,
-           class M4t, class M5t, class M6t, class M7t>
-  opt(const M0t &M0, const M1t &M1, const M2t &M2, const M3t &M3,
-      const M4t &M4, const M5t &M5, const M6t &M6,
-      const M7t &M7) : Option(Optional | NotHidden) {
-    apply(M0, this); apply(M1, this); apply(M2, this); apply(M3, this);
-    apply(M4, this); apply(M5, this); apply(M6, this); apply(M7, this);
+  template <class... Mods>
+  explicit opt(const Mods &... Ms)
+      : Option(Optional, NotHidden), Parser(*this) {
+    apply(this, Ms...);
     done();
   }
 };
@@ -962,9 +1264,8 @@ EXTERN_TEMPLATE_INSTANTIATION(class opt<bool>);
 // assumes the user will specify a variable to store the data into with the
 // cl::location(x) modifier.
 //
-template<class DataType, class StorageClass>
-class list_storage {
-  StorageClass *Location;   // Where to store the object...
+template <class DataType, class StorageClass> class list_storage {
+  StorageClass *Location; // Where to store the object...
 
 public:
   list_storage() : Location(0) {}
@@ -976,64 +1277,120 @@ public:
     return false;
   }
 
-  template<class T>
-  void addValue(const T &V) {
+  template <class T> void addValue(const T &V) {
     assert(Location != 0 && "cl::location(...) not specified for a command "
-           "line option with external storage!");
+                            "line option with external storage!");
     Location->push_back(V);
   }
 };
 
-
-// Define how to hold a class type object, such as a string.  Since we can
-// inherit from a class, we do so.  This makes us exactly compatible with the
-// object in all cases that it is used.
+// Define how to hold a class type object, such as a string.
+// Originally this code inherited from std::vector. In transitioning to a new
+// API for command line options we should change this. The new implementation
+// of this list_storage specialization implements the minimum subset of the
+// std::vector API required for all the current clients.
+//
+// FIXME: Reduce this API to a more narrow subset of std::vector
 //
-template<class DataType>
-class list_storage<DataType, bool> : public std::vector<DataType> {
+template <class DataType> class list_storage<DataType, bool> {
+  std::vector<DataType> Storage;
+
 public:
-  template<class T>
-  void addValue(const T &V) { std::vector<DataType>::push_back(V); }
-};
+  typedef typename std::vector<DataType>::iterator iterator;
+
+  iterator begin() { return Storage.begin(); }
+  iterator end() { return Storage.end(); }
 
+  typedef typename std::vector<DataType>::const_iterator const_iterator;
+  const_iterator begin() const { return Storage.begin(); }
+  const_iterator end() const { return Storage.end(); }
+
+  typedef typename std::vector<DataType>::size_type size_type;
+  size_type size() const { return Storage.size(); }
+
+  bool empty() const { return Storage.empty(); }
+
+  void push_back(const DataType &value) { Storage.push_back(value); }
+  void push_back(DataType &&value) { Storage.push_back(value); }
+
+  typedef typename std::vector<DataType>::reference reference;
+  typedef typename std::vector<DataType>::const_reference const_reference;
+  reference operator[](size_type pos) { return Storage[pos]; }
+  const_reference operator[](size_type pos) const { return Storage[pos]; }
+
+  iterator erase(const_iterator pos) { return Storage.erase(pos); }
+  iterator erase(const_iterator first, const_iterator last) {
+    return Storage.erase(first, last);
+  }
+
+  iterator insert(const_iterator pos, const DataType &value) {
+    return Storage.insert(pos, value);
+  }
+  iterator insert(const_iterator pos, DataType &&value) {
+    return Storage.insert(pos, value);
+  }
+
+  reference front() { return Storage.front(); }
+  const_reference front() const { return Storage.front(); }
+
+  operator std::vector<DataType>&() { return Storage; }
+  operator ArrayRef<DataType>() { return Storage; }
+  std::vector<DataType> *operator&() { return &Storage; }
+  const std::vector<DataType> *operator&() const { return &Storage; }
+
+  template <class T> void addValue(const T &V) { Storage.push_back(V); }
+};
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // list - A list of command line options.
 //
-template <class DataType, class Storage = bool,
-          class ParserClass = parser<DataType> >
-class list : public Option, public list_storage<DataType, Storage> {
+template <class DataType, class StorageClass = bool,
+          class ParserClass = parser<DataType>>
+class list : public Option, public list_storage<DataType, StorageClass> {
   std::vector<unsigned> Positions;
   ParserClass Parser;
 
-  virtual enum ValueExpected getValueExpectedFlagDefault() const {
+  enum ValueExpected getValueExpectedFlagDefault() const override {
     return Parser.getValueExpectedFlagDefault();
   }
-  virtual void getExtraOptionNames(SmallVectorImpl<const char*> &OptionNames) {
+  void
+  getExtraOptionNames(SmallVectorImpl<const char *> &OptionNames) override {
     return Parser.getExtraOptionNames(OptionNames);
   }
 
-  virtual bool handleOccurrence(unsigned pos, StringRef ArgName, StringRef Arg){
+  bool handleOccurrence(unsigned pos, StringRef ArgName,
+                        StringRef Arg) override {
     typename ParserClass::parser_data_type Val =
-      typename ParserClass::parser_data_type();
+        typename ParserClass::parser_data_type();
     if (Parser.parse(*this, ArgName, Arg, Val))
-      return true;  // Parse Error!
-    list_storage<DataType, Storage>::addValue(Val);
+      return true; // Parse Error!
+    list_storage<DataType, StorageClass>::addValue(Val);
     setPosition(pos);
     Positions.push_back(pos);
     return false;
   }
 
   // Forward printing stuff to the parser...
-  virtual size_t getOptionWidth() const {return Parser.getOptionWidth(*this);}
-  virtual void printOptionInfo(size_t GlobalWidth) const {
+  size_t getOptionWidth() const override {
+    return Parser.getOptionWidth(*this);
+  }
+  void printOptionInfo(size_t GlobalWidth) const override {
     Parser.printOptionInfo(*this, GlobalWidth);
   }
 
+  // Unimplemented: list options don't currently store their default value.
+  void printOptionValue(size_t /*GlobalWidth*/, bool /*Force*/) const override {
+  }
+
   void done() {
     addArgument();
-    Parser.initialize(*this);
+    Parser.initialize();
   }
+
+  // Command line options should not be copyable
+  list(const list &) = delete;
+  list &operator=(const list &) = delete;
+
 public:
   ParserClass &getParser() { return Parser; }
 
@@ -1042,71 +1399,12 @@ public:
     return Positions[optnum];
   }
 
-  void setNumAdditionalVals(unsigned n) {
-    Option::setNumAdditionalVals(n);
-  }
+  void setNumAdditionalVals(unsigned n) { Option::setNumAdditionalVals(n); }
 
-  // One option...
-  template<class M0t>
-  explicit list(const M0t &M0) : Option(ZeroOrMore | NotHidden) {
-    apply(M0, this);
-    done();
-  }
-  // Two options...
-  template<class M0t, class M1t>
-  list(const M0t &M0, const M1t &M1) : Option(ZeroOrMore | NotHidden) {
-    apply(M0, this); apply(M1, this);
-    done();
-  }
-  // Three options...
-  template<class M0t, class M1t, class M2t>
-  list(const M0t &M0, const M1t &M1, const M2t &M2)
-    : Option(ZeroOrMore | NotHidden) {
-    apply(M0, this); apply(M1, this); apply(M2, this);
-    done();
-  }
-  // Four options...
-  template<class M0t, class M1t, class M2t, class M3t>
-  list(const M0t &M0, const M1t &M1, const M2t &M2, const M3t &M3)
-    : Option(ZeroOrMore | NotHidden) {
-    apply(M0, this); apply(M1, this); apply(M2, this); apply(M3, this);
-    done();
-  }
-  // Five options...
-  template<class M0t, class M1t, class M2t, class M3t, class M4t>
-  list(const M0t &M0, const M1t &M1, const M2t &M2, const M3t &M3,
-       const M4t &M4) : Option(ZeroOrMore | NotHidden) {
-    apply(M0, this); apply(M1, this); apply(M2, this); apply(M3, this);
-    apply(M4, this);
-    done();
-  }
-  // Six options...
-  template<class M0t, class M1t, class M2t, class M3t,
-           class M4t, class M5t>
-  list(const M0t &M0, const M1t &M1, const M2t &M2, const M3t &M3,
-       const M4t &M4, const M5t &M5) : Option(ZeroOrMore | NotHidden) {
-    apply(M0, this); apply(M1, this); apply(M2, this); apply(M3, this);
-    apply(M4, this); apply(M5, this);
-    done();
-  }
-  // Seven options...
-  template<class M0t, class M1t, class M2t, class M3t,
-           class M4t, class M5t, class M6t>
-  list(const M0t &M0, const M1t &M1, const M2t &M2, const M3t &M3,
-       const M4t &M4, const M5t &M5, const M6t &M6)
-    : Option(ZeroOrMore | NotHidden) {
-    apply(M0, this); apply(M1, this); apply(M2, this); apply(M3, this);
-    apply(M4, this); apply(M5, this); apply(M6, this);
-    done();
-  }
-  // Eight options...
-  template<class M0t, class M1t, class M2t, class M3t,
-           class M4t, class M5t, class M6t, class M7t>
-  list(const M0t &M0, const M1t &M1, const M2t &M2, const M3t &M3,
-       const M4t &M4, const M5t &M5, const M6t &M6,
-       const M7t &M7) : Option(ZeroOrMore | NotHidden) {
-    apply(M0, this); apply(M1, this); apply(M2, this); apply(M3, this);
-    apply(M4, this); apply(M5, this); apply(M6, this); apply(M7, this);
+  template <class... Mods>
+  explicit list(const Mods &... Ms)
+      : Option(ZeroOrMore, NotHidden), Parser(*this) {
+    apply(this, Ms...);
     done();
   }
 };
@@ -1117,10 +1415,11 @@ struct multi_val {
   explicit multi_val(unsigned N) : AdditionalVals(N) {}
 
   template <typename D, typename S, typename P>
-  void apply(list<D, S, P> &L) const { L.setNumAdditionalVals(AdditionalVals); }
+  void apply(list<D, S, P> &L) const {
+    L.setNumAdditionalVals(AdditionalVals);
+  }
 };
 
-
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // bits_storage class
 
@@ -1128,20 +1427,18 @@ struct multi_val {
 // assumes the user will specify a variable to store the data into with the
 // cl::location(x) modifier.
 //
-template<class DataType, class StorageClass>
-class bits_storage {
-  unsigned *Location;   // Where to store the bits...
+template <class DataType, class StorageClass> class bits_storage {
+  unsigned *Location; // Where to store the bits...
 
-  template<class T>
-  static unsigned Bit(const T &V) {
+  template <class T> static unsigned Bit(const T &V) {
     unsigned BitPos = reinterpret_cast<unsigned>(V);
     assert(BitPos < sizeof(unsigned) * CHAR_BIT &&
-          "enum exceeds width of bit vector!");
+           "enum exceeds width of bit vector!");
     return 1 << BitPos;
   }
 
 public:
-  bits_storage() : Location(0) {}
+  bits_storage() : Location(nullptr) {}
 
   bool setLocation(Option &O, unsigned &L) {
     if (Location)
@@ -1150,89 +1447,90 @@ public:
     return false;
   }
 
-  template<class T>
-  void addValue(const T &V) {
+  template <class T> void addValue(const T &V) {
     assert(Location != 0 && "cl::location(...) not specified for a command "
-           "line option with external storage!");
+                            "line option with external storage!");
     *Location |= Bit(V);
   }
 
   unsigned getBits() { return *Location; }
 
-  template<class T>
-  bool isSet(const T &V) {
+  template <class T> bool isSet(const T &V) {
     return (*Location & Bit(V)) != 0;
   }
 };
 
-
 // Define how to hold bits.  Since we can inherit from a class, we do so.
 // This makes us exactly compatible with the bits in all cases that it is used.
 //
-template<class DataType>
-class bits_storage<DataType, bool> {
-  unsigned Bits;   // Where to store the bits...
+template <class DataType> class bits_storage<DataType, bool> {
+  unsigned Bits; // Where to store the bits...
 
-  template<class T>
-  static unsigned Bit(const T &V) {
+  template <class T> static unsigned Bit(const T &V) {
     unsigned BitPos = (unsigned)V;
     assert(BitPos < sizeof(unsigned) * CHAR_BIT &&
-          "enum exceeds width of bit vector!");
+           "enum exceeds width of bit vector!");
     return 1 << BitPos;
   }
 
 public:
-  template<class T>
-  void addValue(const T &V) {
-    Bits |=  Bit(V);
-  }
+  template <class T> void addValue(const T &V) { Bits |= Bit(V); }
 
   unsigned getBits() { return Bits; }
 
-  template<class T>
-  bool isSet(const T &V) {
-    return (Bits & Bit(V)) != 0;
-  }
+  template <class T> bool isSet(const T &V) { return (Bits & Bit(V)) != 0; }
 };
 
-
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // bits - A bit vector of command options.
 //
 template <class DataType, class Storage = bool,
-          class ParserClass = parser<DataType> >
+          class ParserClass = parser<DataType>>
 class bits : public Option, public bits_storage<DataType, Storage> {
   std::vector<unsigned> Positions;
   ParserClass Parser;
 
-  virtual enum ValueExpected getValueExpectedFlagDefault() const {
+  enum ValueExpected getValueExpectedFlagDefault() const override {
     return Parser.getValueExpectedFlagDefault();
   }
-  virtual void getExtraOptionNames(SmallVectorImpl<const char*> &OptionNames) {
+  void
+  getExtraOptionNames(SmallVectorImpl<const char *> &OptionNames) override {
     return Parser.getExtraOptionNames(OptionNames);
   }
 
-  virtual bool handleOccurrence(unsigned pos, StringRef ArgName, StringRef Arg){
+  bool handleOccurrence(unsigned pos, StringRef ArgName,
+                        StringRef Arg) override {
     typename ParserClass::parser_data_type Val =
-      typename ParserClass::parser_data_type();
+        typename ParserClass::parser_data_type();
     if (Parser.parse(*this, ArgName, Arg, Val))
-      return true;  // Parse Error!
-    addValue(Val);
+      return true; // Parse Error!
+    this->addValue(Val);
     setPosition(pos);
     Positions.push_back(pos);
     return false;
   }
 
   // Forward printing stuff to the parser...
-  virtual size_t getOptionWidth() const {return Parser.getOptionWidth(*this);}
-  virtual void printOptionInfo(size_t GlobalWidth) const {
+  size_t getOptionWidth() const override {
+    return Parser.getOptionWidth(*this);
+  }
+  void printOptionInfo(size_t GlobalWidth) const override {
     Parser.printOptionInfo(*this, GlobalWidth);
   }
 
+  // Unimplemented: bits options don't currently store their default values.
+  void printOptionValue(size_t /*GlobalWidth*/, bool /*Force*/) const override {
+  }
+
   void done() {
     addArgument();
-    Parser.initialize(*this);
+    Parser.initialize();
   }
+
+  // Command line options should not be copyable
+  bits(const bits &) = delete;
+  bits &operator=(const bits &) = delete;
+
 public:
   ParserClass &getParser() { return Parser; }
 
@@ -1241,67 +1539,10 @@ public:
     return Positions[optnum];
   }
 
-  // One option...
-  template<class M0t>
-  explicit bits(const M0t &M0) : Option(ZeroOrMore | NotHidden) {
-    apply(M0, this);
-    done();
-  }
-  // Two options...
-  template<class M0t, class M1t>
-  bits(const M0t &M0, const M1t &M1) : Option(ZeroOrMore | NotHidden) {
-    apply(M0, this); apply(M1, this);
-    done();
-  }
-  // Three options...
-  template<class M0t, class M1t, class M2t>
-  bits(const M0t &M0, const M1t &M1, const M2t &M2)
-    : Option(ZeroOrMore | NotHidden) {
-    apply(M0, this); apply(M1, this); apply(M2, this);
-    done();
-  }
-  // Four options...
-  template<class M0t, class M1t, class M2t, class M3t>
-  bits(const M0t &M0, const M1t &M1, const M2t &M2, const M3t &M3)
-    : Option(ZeroOrMore | NotHidden) {
-    apply(M0, this); apply(M1, this); apply(M2, this); apply(M3, this);
-    done();
-  }
-  // Five options...
-  template<class M0t, class M1t, class M2t, class M3t, class M4t>
-  bits(const M0t &M0, const M1t &M1, const M2t &M2, const M3t &M3,
-       const M4t &M4) : Option(ZeroOrMore | NotHidden) {
-    apply(M0, this); apply(M1, this); apply(M2, this); apply(M3, this);
-    apply(M4, this);
-    done();
-  }
-  // Six options...
-  template<class M0t, class M1t, class M2t, class M3t,
-           class M4t, class M5t>
-  bits(const M0t &M0, const M1t &M1, const M2t &M2, const M3t &M3,
-       const M4t &M4, const M5t &M5) : Option(ZeroOrMore | NotHidden) {
-    apply(M0, this); apply(M1, this); apply(M2, this); apply(M3, this);
-    apply(M4, this); apply(M5, this);
-    done();
-  }
-  // Seven options...
-  template<class M0t, class M1t, class M2t, class M3t,
-           class M4t, class M5t, class M6t>
-  bits(const M0t &M0, const M1t &M1, const M2t &M2, const M3t &M3,
-       const M4t &M4, const M5t &M5, const M6t &M6)
-    : Option(ZeroOrMore | NotHidden) {
-    apply(M0, this); apply(M1, this); apply(M2, this); apply(M3, this);
-    apply(M4, this); apply(M5, this); apply(M6, this);
-    done();
-  }
-  // Eight options...
-  template<class M0t, class M1t, class M2t, class M3t,
-           class M4t, class M5t, class M6t, class M7t>
-  bits(const M0t &M0, const M1t &M1, const M2t &M2, const M3t &M3,
-       const M4t &M4, const M5t &M5, const M6t &M6,
-       const M7t &M7) : Option(ZeroOrMore | NotHidden) {
-    apply(M0, this); apply(M1, this); apply(M2, this); apply(M3, this);
-    apply(M4, this); apply(M5, this); apply(M6, this); apply(M7, this);
+  template <class... Mods>
+  explicit bits(const Mods &... Ms)
+      : Option(ZeroOrMore, NotHidden), Parser(*this) {
+    apply(this, Ms...);
     done();
   }
 };
@@ -1312,21 +1553,38 @@ public:
 
 class alias : public Option {
   Option *AliasFor;
-  virtual bool handleOccurrence(unsigned pos, StringRef /*ArgName*/,
-                                StringRef Arg) {
+  bool handleOccurrence(unsigned pos, StringRef /*ArgName*/,
+                        StringRef Arg) override {
     return AliasFor->handleOccurrence(pos, AliasFor->ArgStr, Arg);
   }
+  bool addOccurrence(unsigned pos, StringRef /*ArgName*/, StringRef Value,
+                     bool MultiArg = false) override {
+    return AliasFor->addOccurrence(pos, AliasFor->ArgStr, Value, MultiArg);
+  }
   // Handle printing stuff...
-  virtual size_t getOptionWidth() const;
-  virtual void printOptionInfo(size_t GlobalWidth) const;
+  size_t getOptionWidth() const override;
+  void printOptionInfo(size_t GlobalWidth) const override;
+
+  // Aliases do not need to print their values.
+  void printOptionValue(size_t /*GlobalWidth*/, bool /*Force*/) const override {
+  }
+
+  ValueExpected getValueExpectedFlagDefault() const override {
+    return AliasFor->getValueExpectedFlag();
+  }
 
   void done() {
     if (!hasArgStr())
       error("cl::alias must have argument name specified!");
-    if (AliasFor == 0)
+    if (!AliasFor)
       error("cl::alias must have an cl::aliasopt(option) specified!");
-      addArgument();
+    addArgument();
   }
+
+  // Command line options should not be copyable
+  alias(const alias &) = delete;
+  alias &operator=(const alias &) = delete;
+
 public:
   void setAliasFor(Option &O) {
     if (AliasFor)
@@ -1334,30 +1592,10 @@ public:
     AliasFor = &O;
   }
 
-  // One option...
-  template<class M0t>
-  explicit alias(const M0t &M0) : Option(Optional | Hidden), AliasFor(0) {
-    apply(M0, this);
-    done();
-  }
-  // Two options...
-  template<class M0t, class M1t>
-  alias(const M0t &M0, const M1t &M1) : Option(Optional | Hidden), AliasFor(0) {
-    apply(M0, this); apply(M1, this);
-    done();
-  }
-  // Three options...
-  template<class M0t, class M1t, class M2t>
-  alias(const M0t &M0, const M1t &M1, const M2t &M2)
-    : Option(Optional | Hidden), AliasFor(0) {
-    apply(M0, this); apply(M1, this); apply(M2, this);
-    done();
-  }
-  // Four options...
-  template<class M0t, class M1t, class M2t, class M3t>
-  alias(const M0t &M0, const M1t &M1, const M2t &M2, const M3t &M3)
-    : Option(Optional | Hidden), AliasFor(0) {
-    apply(M0, this); apply(M1, this); apply(M2, this); apply(M3, this);
+  template <class... Mods>
+  explicit alias(const Mods &... Ms)
+      : Option(Optional, Hidden), AliasFor(nullptr) {
+    apply(this, Ms...);
     done();
   }
 };
@@ -1374,15 +1612,140 @@ struct aliasopt {
 // printed to stderr at the end of the regular help, just before
 // exit is called.
 struct extrahelp {
-  const char * morehelp;
-  explicit extrahelp(const charhelp);
+  const char *morehelp;
+  explicit extrahelp(const char *help);
 };
 
 void PrintVersionMessage();
-// This function just prints the help message, exactly the same way as if the
-// -help option had been given on the command line.
-// NOTE: THIS FUNCTION TERMINATES THE PROGRAM!
-void PrintHelpMessage();
+
+/// This function just prints the help message, exactly the same way as if the
+/// -help or -help-hidden option had been given on the command line.
+///
+/// NOTE: THIS FUNCTION TERMINATES THE PROGRAM!
+///
+/// \param Hidden if true will print hidden options
+/// \param Categorized if true print options in categories
+void PrintHelpMessage(bool Hidden = false, bool Categorized = false);
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// Public interface for accessing registered options.
+//
+
+/// \brief Use this to get a StringMap to all registered named options
+/// (e.g. -help). Note \p Map Should be an empty StringMap.
+///
+/// \return A reference to the StringMap used by the cl APIs to parse options.
+///
+/// Access to unnamed arguments (i.e. positional) are not provided because
+/// it is expected that the client already has access to these.
+///
+/// Typical usage:
+/// \code
+/// main(int argc,char* argv[]) {
+/// StringMap<llvm::cl::Option*> &opts = llvm::cl::getRegisteredOptions();
+/// assert(opts.count("help") == 1)
+/// opts["help"]->setDescription("Show alphabetical help information")
+/// // More code
+/// llvm::cl::ParseCommandLineOptions(argc,argv);
+/// //More code
+/// }
+/// \endcode
+///
+/// This interface is useful for modifying options in libraries that are out of
+/// the control of the client. The options should be modified before calling
+/// llvm::cl::ParseCommandLineOptions().
+///
+/// Hopefully this API can be depricated soon. Any situation where options need
+/// to be modified by tools or libraries should be handled by sane APIs rather
+/// than just handing around a global list.
+StringMap<Option *> &getRegisteredOptions();
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// Standalone command line processing utilities.
+//
+
+/// \brief Saves strings in the inheritor's stable storage and returns a stable
+/// raw character pointer.
+class StringSaver {
+  virtual void anchor();
+
+public:
+  virtual const char *SaveString(const char *Str) = 0;
+  virtual ~StringSaver(){}; // Pacify -Wnon-virtual-dtor.
+};
+
+/// \brief Tokenizes a command line that can contain escapes and quotes.
+//
+/// The quoting rules match those used by GCC and other tools that use
+/// libiberty's buildargv() or expandargv() utilities, and do not match bash.
+/// They differ from buildargv() on treatment of backslashes that do not escape
+/// a special character to make it possible to accept most Windows file paths.
+///
+/// \param [in] Source The string to be split on whitespace with quotes.
+/// \param [in] Saver Delegates back to the caller for saving parsed strings.
+/// \param [in] MarkEOLs true if tokenizing a response file and you want end of
+/// lines and end of the response file to be marked with a nullptr string.
+/// \param [out] NewArgv All parsed strings are appended to NewArgv.
+void TokenizeGNUCommandLine(StringRef Source, StringSaver &Saver,
+                            SmallVectorImpl<const char *> &NewArgv,
+                            bool MarkEOLs = false);
+
+/// \brief Tokenizes a Windows command line which may contain quotes and escaped
+/// quotes.
+///
+/// See MSDN docs for CommandLineToArgvW for information on the quoting rules.
+/// http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/17w5ykft(v=vs.85).aspx
+///
+/// \param [in] Source The string to be split on whitespace with quotes.
+/// \param [in] Saver Delegates back to the caller for saving parsed strings.
+/// \param [in] MarkEOLs true if tokenizing a response file and you want end of
+/// lines and end of the response file to be marked with a nullptr string.
+/// \param [out] NewArgv All parsed strings are appended to NewArgv.
+void TokenizeWindowsCommandLine(StringRef Source, StringSaver &Saver,
+                                SmallVectorImpl<const char *> &NewArgv,
+                                bool MarkEOLs = false);
+
+/// \brief String tokenization function type.  Should be compatible with either
+/// Windows or Unix command line tokenizers.
+typedef void (*TokenizerCallback)(StringRef Source, StringSaver &Saver,
+                                  SmallVectorImpl<const char *> &NewArgv,
+                                  bool MarkEOLs);
+
+/// \brief Expand response files on a command line recursively using the given
+/// StringSaver and tokenization strategy.  Argv should contain the command line
+/// before expansion and will be modified in place. If requested, Argv will
+/// also be populated with nullptrs indicating where each response file line
+/// ends, which is useful for the "/link" argument that needs to consume all
+/// remaining arguments only until the next end of line, when in a response
+/// file.
+///
+/// \param [in] Saver Delegates back to the caller for saving parsed strings.
+/// \param [in] Tokenizer Tokenization strategy. Typically Unix or Windows.
+/// \param [in,out] Argv Command line into which to expand response files.
+/// \param [in] MarkEOLs Mark end of lines and the end of the response file
+/// with nullptrs in the Argv vector.
+/// \return true if all @files were expanded successfully or there were none.
+bool ExpandResponseFiles(StringSaver &Saver, TokenizerCallback Tokenizer,
+                         SmallVectorImpl<const char *> &Argv,
+                         bool MarkEOLs = false);
+
+/// \brief Mark all options not part of this category as cl::ReallyHidden.
+///
+/// \param Category the category of options to keep displaying
+///
+/// Some tools (like clang-format) like to be able to hide all options that are
+/// not specific to the tool. This function allows a tool to specify a single
+/// option category to display in the -help output.
+void HideUnrelatedOptions(cl::OptionCategory &Category);
+
+/// \brief Mark all options not part of the categories as cl::ReallyHidden.
+///
+/// \param Categories the categories of options to keep displaying.
+///
+/// Some tools (like clang-format) like to be able to hide all options that are
+/// not specific to the tool. This function allows a tool to specify a single
+/// option category to display in the -help output.
+void HideUnrelatedOptions(ArrayRef<const cl::OptionCategory *> Categories);
 
 } // End namespace cl