lib/Target/CppBackend/CPPBackend.cpp

   1 //===-- CPPBackend.cpp - Library for converting LLVM code to C++ code -----===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements the writing of the LLVM IR as a set of C++ calls to the
  11 // LLVM IR interface. The input module is assumed to be verified.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "CPPTargetMachine.h"
  16 #include "llvm/CallingConv.h"
  17 #include "llvm/Constants.h"
  18 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  19 #include "llvm/InlineAsm.h"
  20 #include "llvm/Instruction.h"
  21 #include "llvm/Instructions.h"
  22 #include "llvm/Module.h"
  23 #include "llvm/Pass.h"
  24 #include "llvm/PassManager.h"
  25 #include "llvm/TypeSymbolTable.h"
  26 #include "llvm/Target/TargetMachineRegistry.h"
  27 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  28 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  29 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  30 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  31 #include "llvm/Support/Streams.h"
  32 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  33 #include "llvm/Config/config.h"
  34 #include <algorithm>
  35 #include <set>
  36
  37 using namespace llvm;
  38
  39 static cl::opt<std::string>
  40 FuncName("cppfname", cl::desc("Specify the name of the generated function"),
  41          cl::value_desc("function name"));
  42
  43 enum WhatToGenerate {
  44   GenProgram,
  45   GenModule,
  46   GenContents,
  47   GenFunction,
  48   GenFunctions,
  49   GenInline,
  50   GenVariable,
  51   GenType
  52 };
  53
  54 static cl::opt<WhatToGenerate> GenerationType("cppgen", cl::Optional,
  55   cl::desc("Choose what kind of output to generate"),
  56   cl::init(GenProgram),
  57   cl::values(
  58     clEnumValN(GenProgram,  "program",   "Generate a complete program"),
  59     clEnumValN(GenModule,   "module",    "Generate a module definition"),
  60     clEnumValN(GenContents, "contents",  "Generate contents of a module"),
  61     clEnumValN(GenFunction, "function",  "Generate a function definition"),
  62     clEnumValN(GenFunctions,"functions", "Generate all function definitions"),
  63     clEnumValN(GenInline,   "inline",    "Generate an inline function"),
  64     clEnumValN(GenVariable, "variable",  "Generate a variable definition"),
  65     clEnumValN(GenType,     "type",      "Generate a type definition"),
  66     clEnumValEnd
  67   )
  68 );
  69
  70 static cl::opt<std::string> NameToGenerate("cppfor", cl::Optional,
  71   cl::desc("Specify the name of the thing to generate"),
  72   cl::init("!bad!"));
  73
  74 // Register the target.
  75 static RegisterTarget<CPPTargetMachine> X("cpp", "  C++ backend");
  76
  77 namespace {
  78   typedef std::vector<const Type*> TypeList;
  79   typedef std::map<const Type*,std::string> TypeMap;
  80   typedef std::map<const Value*,std::string> ValueMap;
  81   typedef std::set<std::string> NameSet;
  82   typedef std::set<const Type*> TypeSet;
  83   typedef std::set<const Value*> ValueSet;
  84   typedef std::map<const Value*,std::string> ForwardRefMap;
  85
  86   /// CppWriter - This class is the main chunk of code that converts an LLVM
  87   /// module to a C++ translation unit.
  88   class CppWriter : public ModulePass {
  89     const char* progname;
  90     raw_ostream &Out;
  91     const Module *TheModule;
  92     uint64_t uniqueNum;
  93     TypeMap TypeNames;
  94     ValueMap ValueNames;
  95     TypeMap UnresolvedTypes;
  96     TypeList TypeStack;
  97     NameSet UsedNames;
  98     TypeSet DefinedTypes;
  99     ValueSet DefinedValues;
 100     ForwardRefMap ForwardRefs;
 101     bool is_inline;
 102
 103   public:
 104     static char ID;
 105     explicit CppWriter(raw_ostream &o) :
 106       ModulePass(&ID), Out(o), uniqueNum(0), is_inline(false) {}
 107
 108     virtual const char *getPassName() const { return "C++ backend"; }
 109
 110     bool runOnModule(Module &M);
 111
 112     void printProgram(const std::string& fname, const std::string& modName );
 113     void printModule(const std::string& fname, const std::string& modName );
 114     void printContents(const std::string& fname, const std::string& modName );
 115     void printFunction(const std::string& fname, const std::string& funcName );
 116     void printFunctions();
 117     void printInline(const std::string& fname, const std::string& funcName );
 118     void printVariable(const std::string& fname, const std::string& varName );
 119     void printType(const std::string& fname, const std::string& typeName );
 120
 121     void error(const std::string& msg);
 122
 123   private:
 124     void printLinkageType(GlobalValue::LinkageTypes LT);
 125     void printVisibilityType(GlobalValue::VisibilityTypes VisTypes);
 126     void printCallingConv(unsigned cc);
 127     void printEscapedString(const std::string& str);
 128     void printCFP(const ConstantFP* CFP);
 129
 130     std::string getCppName(const Type* val);
 131     inline void printCppName(const Type* val);
 132
 133     std::string getCppName(const Value* val);
 134     inline void printCppName(const Value* val);
 135
 136     void printAttributes(const AttrListPtr &PAL, const std::string &name);
 137     bool printTypeInternal(const Type* Ty);
 138     inline void printType(const Type* Ty);
 139     void printTypes(const Module* M);
 140
 141     void printConstant(const Constant *CPV);
 142     void printConstants(const Module* M);
 143
 144     void printVariableUses(const GlobalVariable *GV);
 145     void printVariableHead(const GlobalVariable *GV);
 146     void printVariableBody(const GlobalVariable *GV);
 147
 148     void printFunctionUses(const Function *F);
 149     void printFunctionHead(const Function *F);
 150     void printFunctionBody(const Function *F);
 151     void printInstruction(const Instruction *I, const std::string& bbname);
 152     std::string getOpName(Value*);
 153
 154     void printModuleBody();
 155   };
 156
 157   static unsigned indent_level = 0;
 158   inline raw_ostream& nl(raw_ostream& Out, int delta = 0) {
 159     Out << "\n";
 160     if (delta >= 0 || indent_level >= unsigned(-delta))
 161       indent_level += delta;
 162     for (unsigned i = 0; i < indent_level; ++i)
 163       Out << "  ";
 164     return Out;
 165   }
 166
 167   inline void in() { indent_level++; }
 168   inline void out() { if (indent_level >0) indent_level--; }
 169
 170   inline void
 171   sanitize(std::string& str) {
 172     for (size_t i = 0; i < str.length(); ++i)
 173       if (!isalnum(str[i]) && str[i] != '_')
 174         str[i] = '_';
 175   }
 176
 177   inline std::string
 178   getTypePrefix(const Type* Ty ) {
 179     switch (Ty->getTypeID()) {
 180     case Type::VoidTyID:     return "void_";
 181     case Type::IntegerTyID:
 182       return std::string("int") + utostr(cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth()) +
 183         "_";
 184     case Type::FloatTyID:    return "float_";
 185     case Type::DoubleTyID:   return "double_";
 186     case Type::LabelTyID:    return "label_";
 187     case Type::FunctionTyID: return "func_";
 188     case Type::StructTyID:   return "struct_";
 189     case Type::ArrayTyID:    return "array_";
 190     case Type::PointerTyID:  return "ptr_";
 191     case Type::VectorTyID:   return "packed_";
 192     case Type::OpaqueTyID:   return "opaque_";
 193     default:                 return "other_";
 194     }
 195     return "unknown_";
 196   }
 197
 198   // Looks up the type in the symbol table and returns a pointer to its name or
 199   // a null pointer if it wasn't found. Note that this isn't the same as the
 200   // Mode::getTypeName function which will return an empty string, not a null
 201   // pointer if the name is not found.
 202   inline const std::string*
 203   findTypeName(const TypeSymbolTable& ST, const Type* Ty) {
 204     TypeSymbolTable::const_iterator TI = ST.begin();
 205     TypeSymbolTable::const_iterator TE = ST.end();
 206     for (;TI != TE; ++TI)
 207       if (TI->second == Ty)
 208         return &(TI->first);
 209     return 0;
 210   }
 211
 212   void CppWriter::error(const std::string& msg) {
 213     cerr << progname << ": " << msg << "\n";
 214     exit(2);
 215   }
 216
 217   // printCFP - Print a floating point constant .. very carefully :)
 218   // This makes sure that conversion to/from floating yields the same binary
 219   // result so that we don't lose precision.
 220   void CppWriter::printCFP(const ConstantFP *CFP) {
 221     APFloat APF = APFloat(CFP->getValueAPF());  // copy
 222     if (CFP->getType() == Type::FloatTy)
 223       APF.convert(APFloat::IEEEdouble, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 224     Out << "ConstantFP::get(";
 225     Out << "APFloat(";
 226 #if HAVE_PRINTF_A
 227     char Buffer[100];
 228     sprintf(Buffer, "%A", APF.convertToDouble());
 229     if ((!strncmp(Buffer, "0x", 2) ||
 230          !strncmp(Buffer, "-0x", 3) ||
 231          !strncmp(Buffer, "+0x", 3)) &&
 232         APF.bitwiseIsEqual(APFloat(atof(Buffer)))) {
 233       if (CFP->getType() == Type::DoubleTy)
 234         Out << "BitsToDouble(" << Buffer << ")";
 235       else
 236         Out << "BitsToFloat((float)" << Buffer << ")";
 237       Out << ")";
 238     } else {
 239 #endif
 240       std::string StrVal = ftostr(CFP->getValueAPF());
 241
 242       while (StrVal[0] == ' ')
 243         StrVal.erase(StrVal.begin());
 244
 245       // Check to make sure that the stringized number is not some string like
 246       // "Inf" or NaN.  Check that the string matches the "[-+]?[0-9]" regex.
 247       if (((StrVal[0] >= '0' && StrVal[0] <= '9') ||
 248            ((StrVal[0] == '-' || StrVal[0] == '+') &&
 249             (StrVal[1] >= '0' && StrVal[1] <= '9'))) &&
 250           (CFP->isExactlyValue(atof(StrVal.c_str())))) {
 251         if (CFP->getType() == Type::DoubleTy)
 252           Out <<  StrVal;
 253         else
 254           Out << StrVal << "f";
 255       } else if (CFP->getType() == Type::DoubleTy)
 256         Out << "BitsToDouble(0x"
 257             << utohexstr(CFP->getValueAPF().convertToAPInt().getZExtValue())
 258             << "ULL) /* " << StrVal << " */";
 259       else
 260         Out << "BitsToFloat(0x"
 261       << utohexstr((uint32_t)CFP->getValueAPF().convertToAPInt().getZExtValue())
 262             << "U) /* " << StrVal << " */";
 263       Out << ")";
 264 #if HAVE_PRINTF_A
 265     }
 266 #endif
 267     Out << ")";
 268   }
 269
 270   void CppWriter::printCallingConv(unsigned cc){
 271     // Print the calling convention.
 272     switch (cc) {
 273     case CallingConv::C:     Out << "CallingConv::C"; break;
 274     case CallingConv::Fast:  Out << "CallingConv::Fast"; break;
 275     case CallingConv::Cold:  Out << "CallingConv::Cold"; break;
 276     case CallingConv::FirstTargetCC: Out << "CallingConv::FirstTargetCC"; break;
 277     default:                 Out << cc; break;
 278     }
 279   }
 280
 281   void CppWriter::printLinkageType(GlobalValue::LinkageTypes LT) {
 282     switch (LT) {
 283     case GlobalValue::InternalLinkage:
 284       Out << "GlobalValue::InternalLinkage"; break;
 285     case GlobalValue::LinkOnceLinkage:
 286       Out << "GlobalValue::LinkOnceLinkage "; break;
 287     case GlobalValue::WeakLinkage:
 288       Out << "GlobalValue::WeakLinkage"; break;
 289     case GlobalValue::AppendingLinkage:
 290       Out << "GlobalValue::AppendingLinkage"; break;
 291     case GlobalValue::ExternalLinkage:
 292       Out << "GlobalValue::ExternalLinkage"; break;
 293     case GlobalValue::DLLImportLinkage:
 294       Out << "GlobalValue::DLLImportLinkage"; break;
 295     case GlobalValue::DLLExportLinkage:
 296       Out << "GlobalValue::DLLExportLinkage"; break;
 297     case GlobalValue::ExternalWeakLinkage:
 298       Out << "GlobalValue::ExternalWeakLinkage"; break;
 299     case GlobalValue::GhostLinkage:
 300       Out << "GlobalValue::GhostLinkage"; break;
 301     case GlobalValue::CommonLinkage:
 302       Out << "GlobalValue::CommonLinkage"; break;
 303     }
 304   }
 305
 306   void CppWriter::printVisibilityType(GlobalValue::VisibilityTypes VisType) {
 307     switch (VisType) {
 308     default: assert(0 && "Unknown GVar visibility");
 309     case GlobalValue::DefaultVisibility:
 310       Out << "GlobalValue::DefaultVisibility";
 311       break;
 312     case GlobalValue::HiddenVisibility:
 313       Out << "GlobalValue::HiddenVisibility";
 314       break;
 315     case GlobalValue::ProtectedVisibility:
 316       Out << "GlobalValue::ProtectedVisibility";
 317       break;
 318     }
 319   }
 320
 321   // printEscapedString - Print each character of the specified string, escaping
 322   // it if it is not printable or if it is an escape char.
 323   void CppWriter::printEscapedString(const std::string &Str) {
 324     for (unsigned i = 0, e = Str.size(); i != e; ++i) {
 325       unsigned char C = Str[i];
 326       if (isprint(C) && C != '"' && C != '\\') {
 327         Out << C;
 328       } else {
 329         Out << "\\x"
 330             << (char) ((C/16  < 10) ? ( C/16 +'0') : ( C/16 -10+'A'))
 331             << (char)(((C&15) < 10) ? ((C&15)+'0') : ((C&15)-10+'A'));
 332       }
 333     }
 334   }
 335
 336   std::string CppWriter::getCppName(const Type* Ty) {
 337     // First, handle the primitive types .. easy
 338     if (Ty->isPrimitiveType() || Ty->isInteger()) {
 339       switch (Ty->getTypeID()) {
 340       case Type::VoidTyID:   return "Type::VoidTy";
 341       case Type::IntegerTyID: {
 342         unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
 343         return "IntegerType::get(" + utostr(BitWidth) + ")";
 344       }
 345       case Type::FloatTyID:  return "Type::FloatTy";
 346       case Type::DoubleTyID: return "Type::DoubleTy";
 347       case Type::LabelTyID:  return "Type::LabelTy";
 348       default:
 349         error("Invalid primitive type");
 350         break;
 351       }
 352       return "Type::VoidTy"; // shouldn't be returned, but make it sensible
 353     }
 354
 355     // Now, see if we've seen the type before and return that
 356     TypeMap::iterator I = TypeNames.find(Ty);
 357     if (I != TypeNames.end())
 358       return I->second;
 359
 360     // Okay, let's build a new name for this type. Start with a prefix
 361     const char* prefix = 0;
 362     switch (Ty->getTypeID()) {
 363     case Type::FunctionTyID:    prefix = "FuncTy_"; break;
 364     case Type::StructTyID:      prefix = "StructTy_"; break;
 365     case Type::ArrayTyID:       prefix = "ArrayTy_"; break;
 366     case Type::PointerTyID:     prefix = "PointerTy_"; break;
 367     case Type::OpaqueTyID:      prefix = "OpaqueTy_"; break;
 368     case Type::VectorTyID:      prefix = "VectorTy_"; break;
 369     default:                    prefix = "OtherTy_"; break; // prevent breakage
 370     }
 371
 372     // See if the type has a name in the symboltable and build accordingly
 373     const std::string* tName = findTypeName(TheModule->getTypeSymbolTable(), Ty);
 374     std::string name;
 375     if (tName)
 376       name = std::string(prefix) + *tName;
 377     else
 378       name = std::string(prefix) + utostr(uniqueNum++);
 379     sanitize(name);
 380
 381     // Save the name
 382     return TypeNames[Ty] = name;
 383   }
 384
 385   void CppWriter::printCppName(const Type* Ty) {
 386     printEscapedString(getCppName(Ty));
 387   }
 388
 389   std::string CppWriter::getCppName(const Value* val) {
 390     std::string name;
 391     ValueMap::iterator I = ValueNames.find(val);
 392     if (I != ValueNames.end() && I->first == val)
 393       return  I->second;
 394
 395     if (const GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(val)) {
 396       name = std::string("gvar_") +
 397         getTypePrefix(GV->getType()->getElementType());
 398     } else if (isa<Function>(val)) {
 399       name = std::string("func_");
 400     } else if (const Constant* C = dyn_cast<Constant>(val)) {
 401       name = std::string("const_") + getTypePrefix(C->getType());
 402     } else if (const Argument* Arg = dyn_cast<Argument>(val)) {
 403       if (is_inline) {
 404         unsigned argNum = std::distance(Arg->getParent()->arg_begin(),
 405                                         Function::const_arg_iterator(Arg)) + 1;
 406         name = std::string("arg_") + utostr(argNum);
 407         NameSet::iterator NI = UsedNames.find(name);
 408         if (NI != UsedNames.end())
 409           name += std::string("_") + utostr(uniqueNum++);
 410         UsedNames.insert(name);
 411         return ValueNames[val] = name;
 412       } else {
 413         name = getTypePrefix(val->getType());
 414       }
 415     } else {
 416       name = getTypePrefix(val->getType());
 417     }
 418     name += (val->hasName() ? val->getName() : utostr(uniqueNum++));
 419     sanitize(name);
 420     NameSet::iterator NI = UsedNames.find(name);
 421     if (NI != UsedNames.end())
 422       name += std::string("_") + utostr(uniqueNum++);
 423     UsedNames.insert(name);
 424     return ValueNames[val] = name;
 425   }
 426
 427   void CppWriter::printCppName(const Value* val) {
 428     printEscapedString(getCppName(val));
 429   }
 430
 431   void CppWriter::printAttributes(const AttrListPtr &PAL,
 432                                   const std::string &name) {
 433     Out << "AttrListPtr " << name << "_PAL;";
 434     nl(Out);
 435     if (!PAL.isEmpty()) {
 436       Out << '{'; in(); nl(Out);
 437       Out << "SmallVector<AttributeWithIndex, 4> Attrs;"; nl(Out);
 438       Out << "AttributeWithIndex PAWI;"; nl(Out);
 439       for (unsigned i = 0; i < PAL.getNumSlots(); ++i) {
 440         uint16_t index = PAL.getSlot(i).Index;
 441         Attributes attrs = PAL.getSlot(i).Attrs;
 442         Out << "PAWI.Index = " << index << "; PAWI.Attrs = 0 ";
 443         if (attrs & Attribute::SExt)
 444           Out << " | Attribute::SExt";
 445         if (attrs & Attribute::ZExt)
 446           Out << " | Attribute::ZExt";
 447         if (attrs & Attribute::StructRet)
 448           Out << " | Attribute::StructRet";
 449         if (attrs & Attribute::InReg)
 450           Out << " | Attribute::InReg";
 451         if (attrs & Attribute::NoReturn)
 452           Out << " | Attribute::NoReturn";
 453         if (attrs & Attribute::NoUnwind)
 454           Out << " | Attribute::NoUnwind";
 455         if (attrs & Attribute::ByVal)
 456           Out << " | Attribute::ByVal";
 457         if (attrs & Attribute::NoAlias)
 458           Out << " | Attribute::NoAlias";
 459         if (attrs & Attribute::Nest)
 460           Out << " | Attribute::Nest";
 461         if (attrs & Attribute::ReadNone)
 462           Out << " | Attribute::ReadNone";
 463         if (attrs & Attribute::ReadOnly)
 464           Out << " | Attribute::ReadOnly";
 465         Out << ";";
 466         nl(Out);
 467         Out << "Attrs.push_back(PAWI);";
 468         nl(Out);
 469       }
 470       Out << name << "_PAL = AttrListPtr::get(Attrs.begin(), Attrs.end());";
 471       nl(Out);
 472       out(); nl(Out);
 473       Out << '}'; nl(Out);
 474     }
 475   }
 476
 477   bool CppWriter::printTypeInternal(const Type* Ty) {
 478     // We don't print definitions for primitive types
 479     if (Ty->isPrimitiveType() || Ty->isInteger())
 480       return false;
 481
 482     // If we already defined this type, we don't need to define it again.
 483     if (DefinedTypes.find(Ty) != DefinedTypes.end())
 484       return false;
 485
 486     // Everything below needs the name for the type so get it now.
 487     std::string typeName(getCppName(Ty));
 488
 489     // Search the type stack for recursion. If we find it, then generate this
 490     // as an OpaqueType, but make sure not to do this multiple times because
 491     // the type could appear in multiple places on the stack. Once the opaque
 492     // definition is issued, it must not be re-issued. Consequently we have to
 493     // check the UnresolvedTypes list as well.
 494     TypeList::const_iterator TI = std::find(TypeStack.begin(), TypeStack.end(),
 495                                             Ty);
 496     if (TI != TypeStack.end()) {
 497       TypeMap::const_iterator I = UnresolvedTypes.find(Ty);
 498       if (I == UnresolvedTypes.end()) {
 499         Out << "PATypeHolder " << typeName << "_fwd = OpaqueType::get();";
 500         nl(Out);
 501         UnresolvedTypes[Ty] = typeName;
 502       }
 503       return true;
 504     }
 505
 506     // We're going to print a derived type which, by definition, contains other
 507     // types. So, push this one we're printing onto the type stack to assist with
 508     // recursive definitions.
 509     TypeStack.push_back(Ty);
 510
 511     // Print the type definition
 512     switch (Ty->getTypeID()) {
 513     case Type::FunctionTyID:  {
 514       const FunctionType* FT = cast<FunctionType>(Ty);
 515       Out << "std::vector<const Type*>" << typeName << "_args;";
 516       nl(Out);
 517       FunctionType::param_iterator PI = FT->param_begin();
 518       FunctionType::param_iterator PE = FT->param_end();
 519       for (; PI != PE; ++PI) {
 520         const Type* argTy = static_cast<const Type*>(*PI);
 521         bool isForward = printTypeInternal(argTy);
 522         std::string argName(getCppName(argTy));
 523         Out << typeName << "_args.push_back(" << argName;
 524         if (isForward)
 525           Out << "_fwd";
 526         Out << ");";
 527         nl(Out);
 528       }
 529       bool isForward = printTypeInternal(FT->getReturnType());
 530       std::string retTypeName(getCppName(FT->getReturnType()));
 531       Out << "FunctionType* " << typeName << " = FunctionType::get(";
 532       in(); nl(Out) << "/*Result=*/" << retTypeName;
 533       if (isForward)
 534         Out << "_fwd";
 535       Out << ",";
 536       nl(Out) << "/*Params=*/" << typeName << "_args,";
 537       nl(Out) << "/*isVarArg=*/" << (FT->isVarArg() ? "true" : "false") << ");";
 538       out();
 539       nl(Out);
 540       break;
 541     }
 542     case Type::StructTyID: {
 543       const StructType* ST = cast<StructType>(Ty);
 544       Out << "std::vector<const Type*>" << typeName << "_fields;";
 545       nl(Out);
 546       StructType::element_iterator EI = ST->element_begin();
 547       StructType::element_iterator EE = ST->element_end();
 548       for (; EI != EE; ++EI) {
 549         const Type* fieldTy = static_cast<const Type*>(*EI);
 550         bool isForward = printTypeInternal(fieldTy);
 551         std::string fieldName(getCppName(fieldTy));
 552         Out << typeName << "_fields.push_back(" << fieldName;
 553         if (isForward)
 554           Out << "_fwd";
 555         Out << ");";
 556         nl(Out);
 557       }
 558       Out << "StructType* " << typeName << " = StructType::get("
 559           << typeName << "_fields, /*isPacked=*/"
 560           << (ST->isPacked() ? "true" : "false") << ");";
 561       nl(Out);
 562       break;
 563     }
 564     case Type::ArrayTyID: {
 565       const ArrayType* AT = cast<ArrayType>(Ty);
 566       const Type* ET = AT->getElementType();
 567       bool isForward = printTypeInternal(ET);
 568       std::string elemName(getCppName(ET));
 569       Out << "ArrayType* " << typeName << " = ArrayType::get("
 570           << elemName << (isForward ? "_fwd" : "")
 571           << ", " << utostr(AT->getNumElements()) << ");";
 572       nl(Out);
 573       break;
 574     }
 575     case Type::PointerTyID: {
 576       const PointerType* PT = cast<PointerType>(Ty);
 577       const Type* ET = PT->getElementType();
 578       bool isForward = printTypeInternal(ET);
 579       std::string elemName(getCppName(ET));
 580       Out << "PointerType* " << typeName << " = PointerType::get("
 581           << elemName << (isForward ? "_fwd" : "")
 582           << ", " << utostr(PT->getAddressSpace()) << ");";
 583       nl(Out);
 584       break;
 585     }
 586     case Type::VectorTyID: {
 587       const VectorType* PT = cast<VectorType>(Ty);
 588       const Type* ET = PT->getElementType();
 589       bool isForward = printTypeInternal(ET);
 590       std::string elemName(getCppName(ET));
 591       Out << "VectorType* " << typeName << " = VectorType::get("
 592           << elemName << (isForward ? "_fwd" : "")
 593           << ", " << utostr(PT->getNumElements()) << ");";
 594       nl(Out);
 595       break;
 596     }
 597     case Type::OpaqueTyID: {
 598       Out << "OpaqueType* " << typeName << " = OpaqueType::get();";
 599       nl(Out);
 600       break;
 601     }
 602     default:
 603       error("Invalid TypeID");
 604     }
 605
 606     // If the type had a name, make sure we recreate it.
 607     const std::string* progTypeName =
 608       findTypeName(TheModule->getTypeSymbolTable(),Ty);
 609     if (progTypeName) {
 610       Out << "mod->addTypeName(\"" << *progTypeName << "\", "
 611           << typeName << ");";
 612       nl(Out);
 613     }
 614
 615     // Pop us off the type stack
 616     TypeStack.pop_back();
 617
 618     // Indicate that this type is now defined.
 619     DefinedTypes.insert(Ty);
 620
 621     // Early resolve as many unresolved types as possible. Search the unresolved
 622     // types map for the type we just printed. Now that its definition is complete
 623     // we can resolve any previous references to it. This prevents a cascade of
 624     // unresolved types.
 625     TypeMap::iterator I = UnresolvedTypes.find(Ty);
 626     if (I != UnresolvedTypes.end()) {
 627       Out << "cast<OpaqueType>(" << I->second
 628           << "_fwd.get())->refineAbstractTypeTo(" << I->second << ");";
 629       nl(Out);
 630       Out << I->second << " = cast<";
 631       switch (Ty->getTypeID()) {
 632       case Type::FunctionTyID: Out << "FunctionType"; break;
 633       case Type::ArrayTyID:    Out << "ArrayType"; break;
 634       case Type::StructTyID:   Out << "StructType"; break;
 635       case Type::VectorTyID:   Out << "VectorType"; break;
 636       case Type::PointerTyID:  Out << "PointerType"; break;
 637       case Type::OpaqueTyID:   Out << "OpaqueType"; break;
 638       default:                 Out << "NoSuchDerivedType"; break;
 639       }
 640       Out << ">(" << I->second << "_fwd.get());";
 641       nl(Out); nl(Out);
 642       UnresolvedTypes.erase(I);
 643     }
 644
 645     // Finally, separate the type definition from other with a newline.
 646     nl(Out);
 647
 648     // We weren't a recursive type
 649     return false;
 650   }
 651
 652   // Prints a type definition. Returns true if it could not resolve all the
 653   // types in the definition but had to use a forward reference.
 654   void CppWriter::printType(const Type* Ty) {
 655     assert(TypeStack.empty());
 656     TypeStack.clear();
 657     printTypeInternal(Ty);
 658     assert(TypeStack.empty());
 659   }
 660
 661   void CppWriter::printTypes(const Module* M) {
 662     // Walk the symbol table and print out all its types
 663     const TypeSymbolTable& symtab = M->getTypeSymbolTable();
 664     for (TypeSymbolTable::const_iterator TI = symtab.begin(), TE = symtab.end();
 665          TI != TE; ++TI) {
 666
 667       // For primitive types and types already defined, just add a name
 668       TypeMap::const_iterator TNI = TypeNames.find(TI->second);
 669       if (TI->second->isInteger() || TI->second->isPrimitiveType() ||
 670           TNI != TypeNames.end()) {
 671         Out << "mod->addTypeName(\"";
 672         printEscapedString(TI->first);
 673         Out << "\", " << getCppName(TI->second) << ");";
 674         nl(Out);
 675         // For everything else, define the type
 676       } else {
 677         printType(TI->second);
 678       }
 679     }
 680
 681     // Add all of the global variables to the value table...
 682     for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
 683            E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
 684       if (I->hasInitializer())
 685         printType(I->getInitializer()->getType());
 686       printType(I->getType());
 687     }
 688
 689     // Add all the functions to the table
 690     for (Module::const_iterator FI = TheModule->begin(), FE = TheModule->end();
 691          FI != FE; ++FI) {
 692       printType(FI->getReturnType());
 693       printType(FI->getFunctionType());
 694       // Add all the function arguments
 695       for (Function::const_arg_iterator AI = FI->arg_begin(),
 696              AE = FI->arg_end(); AI != AE; ++AI) {
 697         printType(AI->getType());
 698       }
 699
 700       // Add all of the basic blocks and instructions
 701       for (Function::const_iterator BB = FI->begin(),
 702              E = FI->end(); BB != E; ++BB) {
 703         printType(BB->getType());
 704         for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I!=E;
 705              ++I) {
 706           printType(I->getType());
 707           for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i)
 708             printType(I->getOperand(i)->getType());
 709         }
 710       }
 711     }
 712   }
 713
 714
 715   // printConstant - Print out a constant pool entry...
 716   void CppWriter::printConstant(const Constant *CV) {
 717     // First, if the constant is actually a GlobalValue (variable or function)
 718     // or its already in the constant list then we've printed it already and we
 719     // can just return.
 720     if (isa<GlobalValue>(CV) || ValueNames.find(CV) != ValueNames.end())
 721       return;
 722
 723     std::string constName(getCppName(CV));
 724     std::string typeName(getCppName(CV->getType()));
 725
 726     if (isa<GlobalValue>(CV)) {
 727       // Skip variables and functions, we emit them elsewhere
 728       return;
 729     }
 730
 731     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CV)) {
 732       std::string constValue = CI->getValue().toString(10, true);
 733       Out << "ConstantInt* " << constName << " = ConstantInt::get(APInt("
 734           << cast<IntegerType>(CI->getType())->getBitWidth() << ",  \""
 735           <<  constValue << "\", " << constValue.length() << ", 10));";
 736     } else if (isa<ConstantAggregateZero>(CV)) {
 737       Out << "ConstantAggregateZero* " << constName
 738           << " = ConstantAggregateZero::get(" << typeName << ");";
 739     } else if (isa<ConstantPointerNull>(CV)) {
 740       Out << "ConstantPointerNull* " << constName
 741           << " = ConstantPointerNull::get(" << typeName << ");";
 742     } else if (const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(CV)) {
 743       Out << "ConstantFP* " << constName << " = ";
 744       printCFP(CFP);
 745       Out << ";";
 746     } else if (const ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(CV)) {
 747       if (CA->isString() && CA->getType()->getElementType() == Type::Int8Ty) {
 748         Out << "Constant* " << constName << " = ConstantArray::get(\"";
 749         std::string tmp = CA->getAsString();
 750         bool nullTerminate = false;
 751         if (tmp[tmp.length()-1] == 0) {
 752           tmp.erase(tmp.length()-1);
 753           nullTerminate = true;
 754         }
 755         printEscapedString(tmp);
 756         // Determine if we want null termination or not.
 757         if (nullTerminate)
 758           Out << "\", true"; // Indicate that the null terminator should be
 759                              // added.
 760         else
 761           Out << "\", false";// No null terminator
 762         Out << ");";
 763       } else {
 764         Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 765         nl(Out);
 766         unsigned N = CA->getNumOperands();
 767         for (unsigned i = 0; i < N; ++i) {
 768           printConstant(CA->getOperand(i)); // recurse to print operands
 769           Out << constName << "_elems.push_back("
 770               << getCppName(CA->getOperand(i)) << ");";
 771           nl(Out);
 772         }
 773         Out << "Constant* " << constName << " = ConstantArray::get("
 774             << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 775       }
 776     } else if (const ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(CV)) {
 777       Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_fields;";
 778       nl(Out);
 779       unsigned N = CS->getNumOperands();
 780       for (unsigned i = 0; i < N; i++) {
 781         printConstant(CS->getOperand(i));
 782         Out << constName << "_fields.push_back("
 783             << getCppName(CS->getOperand(i)) << ");";
 784         nl(Out);
 785       }
 786       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantStruct::get("
 787           << typeName << ", " << constName << "_fields);";
 788     } else if (const ConstantVector *CP = dyn_cast<ConstantVector>(CV)) {
 789       Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 790       nl(Out);
 791       unsigned N = CP->getNumOperands();
 792       for (unsigned i = 0; i < N; ++i) {
 793         printConstant(CP->getOperand(i));
 794         Out << constName << "_elems.push_back("
 795             << getCppName(CP->getOperand(i)) << ");";
 796         nl(Out);
 797       }
 798       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantVector::get("
 799           << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 800     } else if (isa<UndefValue>(CV)) {
 801       Out << "UndefValue* " << constName << " = UndefValue::get("
 802           << typeName << ");";
 803     } else if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(CV)) {
 804       if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
 805         Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_indices;";
 806         nl(Out);
 807         printConstant(CE->getOperand(0));
 808         for (unsigned i = 1; i < CE->getNumOperands(); ++i ) {
 809           printConstant(CE->getOperand(i));
 810           Out << constName << "_indices.push_back("
 811               << getCppName(CE->getOperand(i)) << ");";
 812           nl(Out);
 813         }
 814         Out << "Constant* " << constName
 815             << " = ConstantExpr::getGetElementPtr("
 816             << getCppName(CE->getOperand(0)) << ", "
 817             << "&" << constName << "_indices[0], "
 818             << constName << "_indices.size()"
 819             << " );";
 820       } else if (CE->isCast()) {
 821         printConstant(CE->getOperand(0));
 822         Out << "Constant* " << constName << " = ConstantExpr::getCast(";
 823         switch (CE->getOpcode()) {
 824         default: assert(0 && "Invalid cast opcode");
 825         case Instruction::Trunc: Out << "Instruction::Trunc"; break;
 826         case Instruction::ZExt:  Out << "Instruction::ZExt"; break;
 827         case Instruction::SExt:  Out << "Instruction::SExt"; break;
 828         case Instruction::FPTrunc:  Out << "Instruction::FPTrunc"; break;
 829         case Instruction::FPExt:  Out << "Instruction::FPExt"; break;
 830         case Instruction::FPToUI:  Out << "Instruction::FPToUI"; break;
 831         case Instruction::FPToSI:  Out << "Instruction::FPToSI"; break;
 832         case Instruction::UIToFP:  Out << "Instruction::UIToFP"; break;
 833         case Instruction::SIToFP:  Out << "Instruction::SIToFP"; break;
 834         case Instruction::PtrToInt:  Out << "Instruction::PtrToInt"; break;
 835         case Instruction::IntToPtr:  Out << "Instruction::IntToPtr"; break;
 836         case Instruction::BitCast:  Out << "Instruction::BitCast"; break;
 837         }
 838         Out << ", " << getCppName(CE->getOperand(0)) << ", "
 839             << getCppName(CE->getType()) << ");";
 840       } else {
 841         unsigned N = CE->getNumOperands();
 842         for (unsigned i = 0; i < N; ++i ) {
 843           printConstant(CE->getOperand(i));
 844         }
 845         Out << "Constant* " << constName << " = ConstantExpr::";
 846         switch (CE->getOpcode()) {
 847         case Instruction::Add:    Out << "getAdd(";  break;
 848         case Instruction::Sub:    Out << "getSub("; break;
 849         case Instruction::Mul:    Out << "getMul("; break;
 850         case Instruction::UDiv:   Out << "getUDiv("; break;
 851         case Instruction::SDiv:   Out << "getSDiv("; break;
 852         case Instruction::FDiv:   Out << "getFDiv("; break;
 853         case Instruction::URem:   Out << "getURem("; break;
 854         case Instruction::SRem:   Out << "getSRem("; break;
 855         case Instruction::FRem:   Out << "getFRem("; break;
 856         case Instruction::And:    Out << "getAnd("; break;
 857         case Instruction::Or:     Out << "getOr("; break;
 858         case Instruction::Xor:    Out << "getXor("; break;
 859         case Instruction::ICmp:
 860           Out << "getICmp(ICmpInst::ICMP_";
 861           switch (CE->getPredicate()) {
 862           case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << "EQ"; break;
 863           case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << "NE"; break;
 864           case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << "SLT"; break;
 865           case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << "ULT"; break;
 866           case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << "SGT"; break;
 867           case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << "UGT"; break;
 868           case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << "SLE"; break;
 869           case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << "ULE"; break;
 870           case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << "SGE"; break;
 871           case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << "UGE"; break;
 872           default: error("Invalid ICmp Predicate");
 873           }
 874           break;
 875         case Instruction::FCmp:
 876           Out << "getFCmp(FCmpInst::FCMP_";
 877           switch (CE->getPredicate()) {
 878           case FCmpInst::FCMP_FALSE: Out << "FALSE"; break;
 879           case FCmpInst::FCMP_ORD:   Out << "ORD"; break;
 880           case FCmpInst::FCMP_UNO:   Out << "UNO"; break;
 881           case FCmpInst::FCMP_OEQ:   Out << "OEQ"; break;
 882           case FCmpInst::FCMP_UEQ:   Out << "UEQ"; break;
 883           case FCmpInst::FCMP_ONE:   Out << "ONE"; break;
 884           case FCmpInst::FCMP_UNE:   Out << "UNE"; break;
 885           case FCmpInst::FCMP_OLT:   Out << "OLT"; break;
 886           case FCmpInst::FCMP_ULT:   Out << "ULT"; break;
 887           case FCmpInst::FCMP_OGT:   Out << "OGT"; break;
 888           case FCmpInst::FCMP_UGT:   Out << "UGT"; break;
 889           case FCmpInst::FCMP_OLE:   Out << "OLE"; break;
 890           case FCmpInst::FCMP_ULE:   Out << "ULE"; break;
 891           case FCmpInst::FCMP_OGE:   Out << "OGE"; break;
 892           case FCmpInst::FCMP_UGE:   Out << "UGE"; break;
 893           case FCmpInst::FCMP_TRUE:  Out << "TRUE"; break;
 894           default: error("Invalid FCmp Predicate");
 895           }
 896           break;
 897         case Instruction::Shl:     Out << "getShl("; break;
 898         case Instruction::LShr:    Out << "getLShr("; break;
 899         case Instruction::AShr:    Out << "getAShr("; break;
 900         case Instruction::Select:  Out << "getSelect("; break;
 901         case Instruction::ExtractElement: Out << "getExtractElement("; break;
 902         case Instruction::InsertElement:  Out << "getInsertElement("; break;
 903         case Instruction::ShuffleVector:  Out << "getShuffleVector("; break;
 904         default:
 905           error("Invalid constant expression");
 906           break;
 907         }
 908         Out << getCppName(CE->getOperand(0));
 909         for (unsigned i = 1; i < CE->getNumOperands(); ++i)
 910           Out << ", " << getCppName(CE->getOperand(i));
 911         Out << ");";
 912       }
 913     } else {
 914       error("Bad Constant");
 915       Out << "Constant* " << constName << " = 0; ";
 916     }
 917     nl(Out);
 918   }
 919
 920   void CppWriter::printConstants(const Module* M) {
 921     // Traverse all the global variables looking for constant initializers
 922     for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
 923            E = TheModule->global_end(); I != E; ++I)
 924       if (I->hasInitializer())
 925         printConstant(I->getInitializer());
 926
 927     // Traverse the LLVM functions looking for constants
 928     for (Module::const_iterator FI = TheModule->begin(), FE = TheModule->end();
 929          FI != FE; ++FI) {
 930       // Add all of the basic blocks and instructions
 931       for (Function::const_iterator BB = FI->begin(),
 932              E = FI->end(); BB != E; ++BB) {
 933         for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I!=E;
 934              ++I) {
 935           for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i) {
 936             if (Constant* C = dyn_cast<Constant>(I->getOperand(i))) {
 937               printConstant(C);
 938             }
 939           }
 940         }
 941       }
 942     }
 943   }
 944
 945   void CppWriter::printVariableUses(const GlobalVariable *GV) {
 946     nl(Out) << "// Type Definitions";
 947     nl(Out);
 948     printType(GV->getType());
 949     if (GV->hasInitializer()) {
 950       Constant* Init = GV->getInitializer();
 951       printType(Init->getType());
 952       if (Function* F = dyn_cast<Function>(Init)) {
 953         nl(Out)<< "/ Function Declarations"; nl(Out);
 954         printFunctionHead(F);
 955       } else if (GlobalVariable* gv = dyn_cast<GlobalVariable>(Init)) {
 956         nl(Out) << "// Global Variable Declarations"; nl(Out);
 957         printVariableHead(gv);
 958       } else  {
 959         nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
 960         printConstant(gv);
 961       }
 962       if (GlobalVariable* gv = dyn_cast<GlobalVariable>(Init)) {
 963         nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
 964         printVariableBody(gv);
 965       }
 966     }
 967   }
 968
 969   void CppWriter::printVariableHead(const GlobalVariable *GV) {
 970     nl(Out) << "GlobalVariable* " << getCppName(GV);
 971     if (is_inline) {
 972       Out << " = mod->getGlobalVariable(";
 973       printEscapedString(GV->getName());
 974       Out << ", " << getCppName(GV->getType()->getElementType()) << ",true)";
 975       nl(Out) << "if (!" << getCppName(GV) << ") {";
 976       in(); nl(Out) << getCppName(GV);
 977     }
 978     Out << " = new GlobalVariable(";
 979     nl(Out) << "/*Type=*/";
 980     printCppName(GV->getType()->getElementType());
 981     Out << ",";
 982     nl(Out) << "/*isConstant=*/" << (GV->isConstant()?"true":"false");
 983     Out << ",";
 984     nl(Out) << "/*Linkage=*/";
 985     printLinkageType(GV->getLinkage());
 986     Out << ",";
 987     nl(Out) << "/*Initializer=*/0, ";
 988     if (GV->hasInitializer()) {
 989       Out << "// has initializer, specified below";
 990     }
 991     nl(Out) << "/*Name=*/\"";
 992     printEscapedString(GV->getName());
 993     Out << "\",";
 994     nl(Out) << "mod);";
 995     nl(Out);
 996
 997     if (GV->hasSection()) {
 998       printCppName(GV);
 999       Out << "->setSection(\"";
1000       printEscapedString(GV->getSection());
1001       Out << "\");";
1002       nl(Out);
1003     }
1004     if (GV->getAlignment()) {
1005       printCppName(GV);
1006       Out << "->setAlignment(" << utostr(GV->getAlignment()) << ");";
1007       nl(Out);
1008     }
1009     if (GV->getVisibility() != GlobalValue::DefaultVisibility) {
1010       printCppName(GV);
1011       Out << "->setVisibility(";
1012       printVisibilityType(GV->getVisibility());
1013       Out << ");";
1014       nl(Out);
1015     }
1016     if (is_inline) {
1017       out(); Out << "}"; nl(Out);
1018     }
1019   }
1020
1021   void CppWriter::printVariableBody(const GlobalVariable *GV) {
1022     if (GV->hasInitializer()) {
1023       printCppName(GV);
1024       Out << "->setInitializer(";
1025       Out << getCppName(GV->getInitializer()) << ");";
1026       nl(Out);
1027     }
1028   }
1029
1030   std::string CppWriter::getOpName(Value* V) {
1031     if (!isa<Instruction>(V) || DefinedValues.find(V) != DefinedValues.end())
1032       return getCppName(V);
1033
1034     // See if its alread in the map of forward references, if so just return the
1035     // name we already set up for it
1036     ForwardRefMap::const_iterator I = ForwardRefs.find(V);
1037     if (I != ForwardRefs.end())
1038       return I->second;
1039
1040     // This is a new forward reference. Generate a unique name for it
1041     std::string result(std::string("fwdref_") + utostr(uniqueNum++));
1042
1043     // Yes, this is a hack. An Argument is the smallest instantiable value that
1044     // we can make as a placeholder for the real value. We'll replace these
1045     // Argument instances later.
1046     Out << "Argument* " << result << " = new Argument("
1047         << getCppName(V->getType()) << ");";
1048     nl(Out);
1049     ForwardRefs[V] = result;
1050     return result;
1051   }
1052
1053   // printInstruction - This member is called for each Instruction in a function.
1054   void CppWriter::printInstruction(const Instruction *I,
1055                                    const std::string& bbname) {
1056     std::string iName(getCppName(I));
1057
1058     // Before we emit this instruction, we need to take care of generating any
1059     // forward references. So, we get the names of all the operands in advance
1060     std::string* opNames = new std::string[I->getNumOperands()];
1061     for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); i++) {
1062       opNames[i] = getOpName(I->getOperand(i));
1063     }
1064
1065     switch (I->getOpcode()) {
1066     default:
1067       error("Invalid instruction");
1068       break;
1069
1070     case Instruction::Ret: {
1071       const ReturnInst* ret =  cast<ReturnInst>(I);
1072       Out << "ReturnInst::Create("
1073           << (ret->getReturnValue() ? opNames[0] + ", " : "") << bbname << ");";
1074       break;
1075     }
1076     case Instruction::Br: {
1077       const BranchInst* br = cast<BranchInst>(I);
1078       Out << "BranchInst::Create(" ;
1079       if (br->getNumOperands() == 3 ) {
1080         Out << opNames[0] << ", "
1081             << opNames[1] << ", "
1082             << opNames[2] << ", ";
1083
1084       } else if (br->getNumOperands() == 1) {
1085         Out << opNames[0] << ", ";
1086       } else {
1087         error("Branch with 2 operands?");
1088       }
1089       Out << bbname << ");";
1090       break;
1091     }
1092     case Instruction::Switch: {
1093       const SwitchInst* sw = cast<SwitchInst>(I);
1094       Out << "SwitchInst* " << iName << " = SwitchInst::Create("
1095           << opNames[0] << ", "
1096           << opNames[1] << ", "
1097           << sw->getNumCases() << ", " << bbname << ");";
1098       nl(Out);
1099       for (unsigned i = 2; i < sw->getNumOperands(); i += 2 ) {
1100         Out << iName << "->addCase("
1101             << opNames[i] << ", "
1102             << opNames[i+1] << ");";
1103         nl(Out);
1104       }
1105       break;
1106     }
1107     case Instruction::Invoke: {
1108       const InvokeInst* inv = cast<InvokeInst>(I);
1109       Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_params;";
1110       nl(Out);
1111       for (unsigned i = 3; i < inv->getNumOperands(); ++i) {
1112         Out << iName << "_params.push_back("
1113             << opNames[i] << ");";
1114         nl(Out);
1115       }
1116       Out << "InvokeInst *" << iName << " = InvokeInst::Create("
1117           << opNames[0] << ", "
1118           << opNames[1] << ", "
1119           << opNames[2] << ", "
1120           << iName << "_params.begin(), " << iName << "_params.end(), \"";
1121       printEscapedString(inv->getName());
1122       Out << "\", " << bbname << ");";
1123       nl(Out) << iName << "->setCallingConv(";
1124       printCallingConv(inv->getCallingConv());
1125       Out << ");";
1126       printAttributes(inv->getAttributes(), iName);
1127       Out << iName << "->setAttributes(" << iName << "_PAL);";
1128       nl(Out);
1129       break;
1130     }
1131     case Instruction::Unwind: {
1132       Out << "new UnwindInst("
1133           << bbname << ");";
1134       break;
1135     }
1136     case Instruction::Unreachable:{
1137       Out << "new UnreachableInst("
1138           << bbname << ");";
1139       break;
1140     }
1141     case Instruction::Add:
1142     case Instruction::Sub:
1143     case Instruction::Mul:
1144     case Instruction::UDiv:
1145     case Instruction::SDiv:
1146     case Instruction::FDiv:
1147     case Instruction::URem:
1148     case Instruction::SRem:
1149     case Instruction::FRem:
1150     case Instruction::And:
1151     case Instruction::Or:
1152     case Instruction::Xor:
1153     case Instruction::Shl:
1154     case Instruction::LShr:
1155     case Instruction::AShr:{
1156       Out << "BinaryOperator* " << iName << " = BinaryOperator::Create(";
1157       switch (I->getOpcode()) {
1158       case Instruction::Add: Out << "Instruction::Add"; break;
1159       case Instruction::Sub: Out << "Instruction::Sub"; break;
1160       case Instruction::Mul: Out << "Instruction::Mul"; break;
1161       case Instruction::UDiv:Out << "Instruction::UDiv"; break;
1162       case Instruction::SDiv:Out << "Instruction::SDiv"; break;
1163       case Instruction::FDiv:Out << "Instruction::FDiv"; break;
1164       case Instruction::URem:Out << "Instruction::URem"; break;
1165       case Instruction::SRem:Out << "Instruction::SRem"; break;
1166       case Instruction::FRem:Out << "Instruction::FRem"; break;
1167       case Instruction::And: Out << "Instruction::And"; break;
1168       case Instruction::Or:  Out << "Instruction::Or";  break;
1169       case Instruction::Xor: Out << "Instruction::Xor"; break;
1170       case Instruction::Shl: Out << "Instruction::Shl"; break;
1171       case Instruction::LShr:Out << "Instruction::LShr"; break;
1172       case Instruction::AShr:Out << "Instruction::AShr"; break;
1173       default: Out << "Instruction::BadOpCode"; break;
1174       }
1175       Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1176       printEscapedString(I->getName());
1177       Out << "\", " << bbname << ");";
1178       break;
1179     }
1180     case Instruction::FCmp: {
1181       Out << "FCmpInst* " << iName << " = new FCmpInst(";
1182       switch (cast<FCmpInst>(I)->getPredicate()) {
1183       case FCmpInst::FCMP_FALSE: Out << "FCmpInst::FCMP_FALSE"; break;
1184       case FCmpInst::FCMP_OEQ  : Out << "FCmpInst::FCMP_OEQ"; break;
1185       case FCmpInst::FCMP_OGT  : Out << "FCmpInst::FCMP_OGT"; break;
1186       case FCmpInst::FCMP_OGE  : Out << "FCmpInst::FCMP_OGE"; break;
1187       case FCmpInst::FCMP_OLT  : Out << "FCmpInst::FCMP_OLT"; break;
1188       case FCmpInst::FCMP_OLE  : Out << "FCmpInst::FCMP_OLE"; break;
1189       case FCmpInst::FCMP_ONE  : Out << "FCmpInst::FCMP_ONE"; break;
1190       case FCmpInst::FCMP_ORD  : Out << "FCmpInst::FCMP_ORD"; break;
1191       case FCmpInst::FCMP_UNO  : Out << "FCmpInst::FCMP_UNO"; break;
1192       case FCmpInst::FCMP_UEQ  : Out << "FCmpInst::FCMP_UEQ"; break;
1193       case FCmpInst::FCMP_UGT  : Out << "FCmpInst::FCMP_UGT"; break;
1194       case FCmpInst::FCMP_UGE  : Out << "FCmpInst::FCMP_UGE"; break;
1195       case FCmpInst::FCMP_ULT  : Out << "FCmpInst::FCMP_ULT"; break;
1196       case FCmpInst::FCMP_ULE  : Out << "FCmpInst::FCMP_ULE"; break;
1197       case FCmpInst::FCMP_UNE  : Out << "FCmpInst::FCMP_UNE"; break;
1198       case FCmpInst::FCMP_TRUE : Out << "FCmpInst::FCMP_TRUE"; break;
1199       default: Out << "FCmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE"; break;
1200       }
1201       Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1202       printEscapedString(I->getName());
1203       Out << "\", " << bbname << ");";
1204       break;
1205     }
1206     case Instruction::ICmp: {
1207       Out << "ICmpInst* " << iName << " = new ICmpInst(";
1208       switch (cast<ICmpInst>(I)->getPredicate()) {
1209       case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << "ICmpInst::ICMP_EQ";  break;
1210       case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << "ICmpInst::ICMP_NE";  break;
1211       case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << "ICmpInst::ICMP_ULE"; break;
1212       case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << "ICmpInst::ICMP_SLE"; break;
1213       case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << "ICmpInst::ICMP_UGE"; break;
1214       case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << "ICmpInst::ICMP_SGE"; break;
1215       case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << "ICmpInst::ICMP_ULT"; break;
1216       case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << "ICmpInst::ICMP_SLT"; break;
1217       case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << "ICmpInst::ICMP_UGT"; break;
1218       case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << "ICmpInst::ICMP_SGT"; break;
1219       default: Out << "ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE"; break;
1220       }
1221       Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1222       printEscapedString(I->getName());
1223       Out << "\", " << bbname << ");";
1224       break;
1225     }
1226     case Instruction::Malloc: {
1227       const MallocInst* mallocI = cast<MallocInst>(I);
1228       Out << "MallocInst* " << iName << " = new MallocInst("
1229           << getCppName(mallocI->getAllocatedType()) << ", ";
1230       if (mallocI->isArrayAllocation())
1231         Out << opNames[0] << ", " ;
1232       Out << "\"";
1233       printEscapedString(mallocI->getName());
1234       Out << "\", " << bbname << ");";
1235       if (mallocI->getAlignment())
1236         nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1237             << mallocI->getAlignment() << ");";
1238       break;
1239     }
1240     case Instruction::Free: {
1241       Out << "FreeInst* " << iName << " = new FreeInst("
1242           << getCppName(I->getOperand(0)) << ", " << bbname << ");";
1243       break;
1244     }
1245     case Instruction::Alloca: {
1246       const AllocaInst* allocaI = cast<AllocaInst>(I);
1247       Out << "AllocaInst* " << iName << " = new AllocaInst("
1248           << getCppName(allocaI->getAllocatedType()) << ", ";
1249       if (allocaI->isArrayAllocation())
1250         Out << opNames[0] << ", ";
1251       Out << "\"";
1252       printEscapedString(allocaI->getName());
1253       Out << "\", " << bbname << ");";
1254       if (allocaI->getAlignment())
1255         nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1256             << allocaI->getAlignment() << ");";
1257       break;
1258     }
1259     case Instruction::Load:{
1260       const LoadInst* load = cast<LoadInst>(I);
1261       Out << "LoadInst* " << iName << " = new LoadInst("
1262           << opNames[0] << ", \"";
1263       printEscapedString(load->getName());
1264       Out << "\", " << (load->isVolatile() ? "true" : "false" )
1265           << ", " << bbname << ");";
1266       break;
1267     }
1268     case Instruction::Store: {
1269       const StoreInst* store = cast<StoreInst>(I);
1270       Out << "StoreInst* " << iName << " = new StoreInst("
1271           << opNames[0] << ", "
1272           << opNames[1] << ", "
1273           << (store->isVolatile() ? "true" : "false")
1274           << ", " << bbname << ");";
1275       break;
1276     }
1277     case Instruction::GetElementPtr: {
1278       const GetElementPtrInst* gep = cast<GetElementPtrInst>(I);
1279       if (gep->getNumOperands() <= 2) {
1280         Out << "GetElementPtrInst* " << iName << " = GetElementPtrInst::Create("
1281             << opNames[0];
1282         if (gep->getNumOperands() == 2)
1283           Out << ", " << opNames[1];
1284       } else {
1285         Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_indices;";
1286         nl(Out);
1287         for (unsigned i = 1; i < gep->getNumOperands(); ++i ) {
1288           Out << iName << "_indices.push_back("
1289               << opNames[i] << ");";
1290           nl(Out);
1291         }
1292         Out << "Instruction* " << iName << " = GetElementPtrInst::Create("
1293             << opNames[0] << ", " << iName << "_indices.begin(), "
1294             << iName << "_indices.end()";
1295       }
1296       Out << ", \"";
1297       printEscapedString(gep->getName());
1298       Out << "\", " << bbname << ");";
1299       break;
1300     }
1301     case Instruction::PHI: {
1302       const PHINode* phi = cast<PHINode>(I);
1303
1304       Out << "PHINode* " << iName << " = PHINode::Create("
1305           << getCppName(phi->getType()) << ", \"";
1306       printEscapedString(phi->getName());
1307       Out << "\", " << bbname << ");";
1308       nl(Out) << iName << "->reserveOperandSpace("
1309         << phi->getNumIncomingValues()
1310           << ");";
1311       nl(Out);
1312       for (unsigned i = 0; i < phi->getNumOperands(); i+=2) {
1313         Out << iName << "->addIncoming("
1314             << opNames[i] << ", " << opNames[i+1] << ");";
1315         nl(Out);
1316       }
1317       break;
1318     }
1319     case Instruction::Trunc:
1320     case Instruction::ZExt:
1321     case Instruction::SExt:
1322     case Instruction::FPTrunc:
1323     case Instruction::FPExt:
1324     case Instruction::FPToUI:
1325     case Instruction::FPToSI:
1326     case Instruction::UIToFP:
1327     case Instruction::SIToFP:
1328     case Instruction::PtrToInt:
1329     case Instruction::IntToPtr:
1330     case Instruction::BitCast: {
1331       const CastInst* cst = cast<CastInst>(I);
1332       Out << "CastInst* " << iName << " = new ";
1333       switch (I->getOpcode()) {
1334       case Instruction::Trunc:    Out << "TruncInst"; break;
1335       case Instruction::ZExt:     Out << "ZExtInst"; break;
1336       case Instruction::SExt:     Out << "SExtInst"; break;
1337       case Instruction::FPTrunc:  Out << "FPTruncInst"; break;
1338       case Instruction::FPExt:    Out << "FPExtInst"; break;
1339       case Instruction::FPToUI:   Out << "FPToUIInst"; break;
1340       case Instruction::FPToSI:   Out << "FPToSIInst"; break;
1341       case Instruction::UIToFP:   Out << "UIToFPInst"; break;
1342       case Instruction::SIToFP:   Out << "SIToFPInst"; break;
1343       case Instruction::PtrToInt: Out << "PtrToIntInst"; break;
1344       case Instruction::IntToPtr: Out << "IntToPtrInst"; break;
1345       case Instruction::BitCast:  Out << "BitCastInst"; break;
1346       default: assert(!"Unreachable"); break;
1347       }
1348       Out << "(" << opNames[0] << ", "
1349           << getCppName(cst->getType()) << ", \"";
1350       printEscapedString(cst->getName());
1351       Out << "\", " << bbname << ");";
1352       break;
1353     }
1354     case Instruction::Call:{
1355       const CallInst* call = cast<CallInst>(I);
1356       if (InlineAsm* ila = dyn_cast<InlineAsm>(call->getOperand(0))) {
1357         Out << "InlineAsm* " << getCppName(ila) << " = InlineAsm::get("
1358             << getCppName(ila->getFunctionType()) << ", \""
1359             << ila->getAsmString() << "\", \""
1360             << ila->getConstraintString() << "\","
1361             << (ila->hasSideEffects() ? "true" : "false") << ");";
1362         nl(Out);
1363       }
1364       if (call->getNumOperands() > 2) {
1365         Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_params;";
1366         nl(Out);
1367         for (unsigned i = 1; i < call->getNumOperands(); ++i) {
1368           Out << iName << "_params.push_back(" << opNames[i] << ");";
1369           nl(Out);
1370         }
1371         Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1372             << opNames[0] << ", " << iName << "_params.begin(), "
1373             << iName << "_params.end(), \"";
1374       } else if (call->getNumOperands() == 2) {
1375         Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1376             << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1377       } else {
1378         Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create(" << opNames[0]
1379             << ", \"";
1380       }
1381       printEscapedString(call->getName());
1382       Out << "\", " << bbname << ");";
1383       nl(Out) << iName << "->setCallingConv(";
1384       printCallingConv(call->getCallingConv());
1385       Out << ");";
1386       nl(Out) << iName << "->setTailCall("
1387           << (call->isTailCall() ? "true":"false");
1388       Out << ");";
1389       printAttributes(call->getAttributes(), iName);
1390       Out << iName << "->setAttributes(" << iName << "_PAL);";
1391       nl(Out);
1392       break;
1393     }
1394     case Instruction::Select: {
1395       const SelectInst* sel = cast<SelectInst>(I);
1396       Out << "SelectInst* " << getCppName(sel) << " = SelectInst::Create(";
1397       Out << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1398       printEscapedString(sel->getName());
1399       Out << "\", " << bbname << ");";
1400       break;
1401     }
1402     case Instruction::UserOp1:
1403       /// FALL THROUGH
1404     case Instruction::UserOp2: {
1405       /// FIXME: What should be done here?
1406       break;
1407     }
1408     case Instruction::VAArg: {
1409       const VAArgInst* va = cast<VAArgInst>(I);
1410       Out << "VAArgInst* " << getCppName(va) << " = new VAArgInst("
1411           << opNames[0] << ", " << getCppName(va->getType()) << ", \"";
1412       printEscapedString(va->getName());
1413       Out << "\", " << bbname << ");";
1414       break;
1415     }
1416     case Instruction::ExtractElement: {
1417       const ExtractElementInst* eei = cast<ExtractElementInst>(I);
1418       Out << "ExtractElementInst* " << getCppName(eei)
1419           << " = new ExtractElementInst(" << opNames[0]
1420           << ", " << opNames[1] << ", \"";
1421       printEscapedString(eei->getName());
1422       Out << "\", " << bbname << ");";
1423       break;
1424     }
1425     case Instruction::InsertElement: {
1426       const InsertElementInst* iei = cast<InsertElementInst>(I);
1427       Out << "InsertElementInst* " << getCppName(iei)
1428           << " = InsertElementInst::Create(" << opNames[0]
1429           << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1430       printEscapedString(iei->getName());
1431       Out << "\", " << bbname << ");";
1432       break;
1433     }
1434     case Instruction::ShuffleVector: {
1435       const ShuffleVectorInst* svi = cast<ShuffleVectorInst>(I);
1436       Out << "ShuffleVectorInst* " << getCppName(svi)
1437           << " = new ShuffleVectorInst(" << opNames[0]
1438           << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1439       printEscapedString(svi->getName());
1440       Out << "\", " << bbname << ");";
1441       break;
1442     }
1443     case Instruction::ExtractValue: {
1444       const ExtractValueInst *evi = cast<ExtractValueInst>(I);
1445       Out << "std::vector<unsigned> " << iName << "_indices;";
1446       nl(Out);
1447       for (unsigned i = 0; i < evi->getNumIndices(); ++i) {
1448         Out << iName << "_indices.push_back("
1449             << evi->idx_begin()[i] << ");";
1450         nl(Out);
1451       }
1452       Out << "ExtractValueInst* " << getCppName(evi)
1453           << " = ExtractValueInst::Create(" << opNames[0]
1454           << ", "
1455           << iName << "_indices.begin(), " << iName << "_indices.end(), \"";
1456       printEscapedString(evi->getName());
1457       Out << "\", " << bbname << ");";
1458       break;
1459     }
1460     case Instruction::InsertValue: {
1461       const InsertValueInst *ivi = cast<InsertValueInst>(I);
1462       Out << "std::vector<unsigned> " << iName << "_indices;";
1463       nl(Out);
1464       for (unsigned i = 0; i < ivi->getNumIndices(); ++i) {
1465         Out << iName << "_indices.push_back("
1466             << ivi->idx_begin()[i] << ");";
1467         nl(Out);
1468       }
1469       Out << "InsertValueInst* " << getCppName(ivi)
1470           << " = InsertValueInst::Create(" << opNames[0]
1471           << ", " << opNames[1] << ", "
1472           << iName << "_indices.begin(), " << iName << "_indices.end(), \"";
1473       printEscapedString(ivi->getName());
1474       Out << "\", " << bbname << ");";
1475       break;
1476     }
1477   }
1478   DefinedValues.insert(I);
1479   nl(Out);
1480   delete [] opNames;
1481 }
1482
1483   // Print out the types, constants and declarations needed by one function
1484   void CppWriter::printFunctionUses(const Function* F) {
1485     nl(Out) << "// Type Definitions"; nl(Out);
1486     if (!is_inline) {
1487       // Print the function's return type
1488       printType(F->getReturnType());
1489
1490       // Print the function's function type
1491       printType(F->getFunctionType());
1492
1493       // Print the types of each of the function's arguments
1494       for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1495            AI != AE; ++AI) {
1496         printType(AI->getType());
1497       }
1498     }
1499
1500     // Print type definitions for every type referenced by an instruction and
1501     // make a note of any global values or constants that are referenced
1502     SmallPtrSet<GlobalValue*,64> gvs;
1503     SmallPtrSet<Constant*,64> consts;
1504     for (Function::const_iterator BB = F->begin(), BE = F->end();
1505          BB != BE; ++BB){
1506       for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end();
1507            I != E; ++I) {
1508         // Print the type of the instruction itself
1509         printType(I->getType());
1510
1511         // Print the type of each of the instruction's operands
1512         for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i) {
1513           Value* operand = I->getOperand(i);
1514           printType(operand->getType());
1515
1516           // If the operand references a GVal or Constant, make a note of it
1517           if (GlobalValue* GV = dyn_cast<GlobalValue>(operand)) {
1518             gvs.insert(GV);
1519             if (GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(GV))
1520               if (GVar->hasInitializer())
1521                 consts.insert(GVar->getInitializer());
1522           } else if (Constant* C = dyn_cast<Constant>(operand))
1523             consts.insert(C);
1524         }
1525       }
1526     }
1527
1528     // Print the function declarations for any functions encountered
1529     nl(Out) << "// Function Declarations"; nl(Out);
1530     for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1531          I != E; ++I) {
1532       if (Function* Fun = dyn_cast<Function>(*I)) {
1533         if (!is_inline || Fun != F)
1534           printFunctionHead(Fun);
1535       }
1536     }
1537
1538     // Print the global variable declarations for any variables encountered
1539     nl(Out) << "// Global Variable Declarations"; nl(Out);
1540     for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1541          I != E; ++I) {
1542       if (GlobalVariable* F = dyn_cast<GlobalVariable>(*I))
1543         printVariableHead(F);
1544     }
1545
1546   // Print the constants found
1547     nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
1548     for (SmallPtrSet<Constant*,64>::iterator I = consts.begin(),
1549            E = consts.end(); I != E; ++I) {
1550       printConstant(*I);
1551     }
1552
1553     // Process the global variables definitions now that all the constants have
1554     // been emitted. These definitions just couple the gvars with their constant
1555     // initializers.
1556     nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
1557     for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1558          I != E; ++I) {
1559       if (GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(*I))
1560         printVariableBody(GV);
1561     }
1562   }
1563
1564   void CppWriter::printFunctionHead(const Function* F) {
1565     nl(Out) << "Function* " << getCppName(F);
1566     if (is_inline) {
1567       Out << " = mod->getFunction(\"";
1568       printEscapedString(F->getName());
1569       Out << "\", " << getCppName(F->getFunctionType()) << ");";
1570       nl(Out) << "if (!" << getCppName(F) << ") {";
1571       nl(Out) << getCppName(F);
1572     }
1573     Out<< " = Function::Create(";
1574     nl(Out,1) << "/*Type=*/" << getCppName(F->getFunctionType()) << ",";
1575     nl(Out) << "/*Linkage=*/";
1576     printLinkageType(F->getLinkage());
1577     Out << ",";
1578     nl(Out) << "/*Name=*/\"";
1579     printEscapedString(F->getName());
1580     Out << "\", mod); " << (F->isDeclaration()? "// (external, no body)" : "");
1581     nl(Out,-1);
1582     printCppName(F);
1583     Out << "->setCallingConv(";
1584     printCallingConv(F->getCallingConv());
1585     Out << ");";
1586     nl(Out);
1587     if (F->hasSection()) {
1588       printCppName(F);
1589       Out << "->setSection(\"" << F->getSection() << "\");";
1590       nl(Out);
1591     }
1592     if (F->getAlignment()) {
1593       printCppName(F);
1594       Out << "->setAlignment(" << F->getAlignment() << ");";
1595       nl(Out);
1596     }
1597     if (F->getVisibility() != GlobalValue::DefaultVisibility) {
1598       printCppName(F);
1599       Out << "->setVisibility(";
1600       printVisibilityType(F->getVisibility());
1601       Out << ");";
1602       nl(Out);
1603     }
1604     if (F->hasGC()) {
1605       printCppName(F);
1606       Out << "->setGC(\"" << F->getGC() << "\");";
1607       nl(Out);
1608     }
1609     if (is_inline) {
1610       Out << "}";
1611       nl(Out);
1612     }
1613     printAttributes(F->getAttributes(), getCppName(F));
1614     printCppName(F);
1615     Out << "->setAttributes(" << getCppName(F) << "_PAL);";
1616     nl(Out);
1617   }
1618
1619   void CppWriter::printFunctionBody(const Function *F) {
1620     if (F->isDeclaration())
1621       return; // external functions have no bodies.
1622
1623     // Clear the DefinedValues and ForwardRefs maps because we can't have
1624     // cross-function forward refs
1625     ForwardRefs.clear();
1626     DefinedValues.clear();
1627
1628     // Create all the argument values
1629     if (!is_inline) {
1630       if (!F->arg_empty()) {
1631         Out << "Function::arg_iterator args = " << getCppName(F)
1632             << "->arg_begin();";
1633         nl(Out);
1634       }
1635       for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1636            AI != AE; ++AI) {
1637         Out << "Value* " << getCppName(AI) << " = args++;";
1638         nl(Out);
1639         if (AI->hasName()) {
1640           Out << getCppName(AI) << "->setName(\"" << AI->getName() << "\");";
1641           nl(Out);
1642         }
1643       }
1644     }
1645
1646     // Create all the basic blocks
1647     nl(Out);
1648     for (Function::const_iterator BI = F->begin(), BE = F->end();
1649          BI != BE; ++BI) {
1650       std::string bbname(getCppName(BI));
1651       Out << "BasicBlock* " << bbname << " = BasicBlock::Create(\"";
1652       if (BI->hasName())
1653         printEscapedString(BI->getName());
1654       Out << "\"," << getCppName(BI->getParent()) << ",0);";
1655       nl(Out);
1656     }
1657
1658     // Output all of its basic blocks... for the function
1659     for (Function::const_iterator BI = F->begin(), BE = F->end();
1660          BI != BE; ++BI) {
1661       std::string bbname(getCppName(BI));
1662       nl(Out) << "// Block " << BI->getName() << " (" << bbname << ")";
1663       nl(Out);
1664
1665       // Output all of the instructions in the basic block...
1666       for (BasicBlock::const_iterator I = BI->begin(), E = BI->end();
1667            I != E; ++I) {
1668         printInstruction(I,bbname);
1669       }
1670     }
1671
1672     // Loop over the ForwardRefs and resolve them now that all instructions
1673     // are generated.
1674     if (!ForwardRefs.empty()) {
1675       nl(Out) << "// Resolve Forward References";
1676       nl(Out);
1677     }
1678
1679     while (!ForwardRefs.empty()) {
1680       ForwardRefMap::iterator I = ForwardRefs.begin();
1681       Out << I->second << "->replaceAllUsesWith("
1682           << getCppName(I->first) << "); delete " << I->second << ";";
1683       nl(Out);
1684       ForwardRefs.erase(I);
1685     }
1686   }
1687
1688   void CppWriter::printInline(const std::string& fname,
1689                               const std::string& func) {
1690     const Function* F = TheModule->getFunction(func);
1691     if (!F) {
1692       error(std::string("Function '") + func + "' not found in input module");
1693       return;
1694     }
1695     if (F->isDeclaration()) {
1696       error(std::string("Function '") + func + "' is external!");
1697       return;
1698     }
1699     nl(Out) << "BasicBlock* " << fname << "(Module* mod, Function *"
1700             << getCppName(F);
1701     unsigned arg_count = 1;
1702     for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1703          AI != AE; ++AI) {
1704       Out << ", Value* arg_" << arg_count;
1705     }
1706     Out << ") {";
1707     nl(Out);
1708     is_inline = true;
1709     printFunctionUses(F);
1710     printFunctionBody(F);
1711     is_inline = false;
1712     Out << "return " << getCppName(F->begin()) << ";";
1713     nl(Out) << "}";
1714     nl(Out);
1715   }
1716
1717   void CppWriter::printModuleBody() {
1718     // Print out all the type definitions
1719     nl(Out) << "// Type Definitions"; nl(Out);
1720     printTypes(TheModule);
1721
1722     // Functions can call each other and global variables can reference them so
1723     // define all the functions first before emitting their function bodies.
1724     nl(Out) << "// Function Declarations"; nl(Out);
1725     for (Module::const_iterator I = TheModule->begin(), E = TheModule->end();
1726          I != E; ++I)
1727       printFunctionHead(I);
1728
1729     // Process the global variables declarations. We can't initialze them until
1730     // after the constants are printed so just print a header for each global
1731     nl(Out) << "// Global Variable Declarations\n"; nl(Out);
1732     for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
1733            E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
1734       printVariableHead(I);
1735     }
1736
1737     // Print out all the constants definitions. Constants don't recurse except
1738     // through GlobalValues. All GlobalValues have been declared at this point
1739     // so we can proceed to generate the constants.
1740     nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
1741     printConstants(TheModule);
1742
1743     // Process the global variables definitions now that all the constants have
1744     // been emitted. These definitions just couple the gvars with their constant
1745     // initializers.
1746     nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
1747     for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
1748            E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
1749       printVariableBody(I);
1750     }
1751
1752     // Finally, we can safely put out all of the function bodies.
1753     nl(Out) << "// Function Definitions"; nl(Out);
1754     for (Module::const_iterator I = TheModule->begin(), E = TheModule->end();
1755          I != E; ++I) {
1756       if (!I->isDeclaration()) {
1757         nl(Out) << "// Function: " << I->getName() << " (" << getCppName(I)
1758                 << ")";
1759         nl(Out) << "{";
1760         nl(Out,1);
1761         printFunctionBody(I);
1762         nl(Out,-1) << "}";
1763         nl(Out);
1764       }
1765     }
1766   }
1767
1768   void CppWriter::printProgram(const std::string& fname,
1769                                const std::string& mName) {
1770     Out << "#include <llvm/Module.h>\n";
1771     Out << "#include <llvm/DerivedTypes.h>\n";
1772     Out << "#include <llvm/Constants.h>\n";
1773     Out << "#include <llvm/GlobalVariable.h>\n";
1774     Out << "#include <llvm/Function.h>\n";
1775     Out << "#include <llvm/CallingConv.h>\n";
1776     Out << "#include <llvm/BasicBlock.h>\n";
1777     Out << "#include <llvm/Instructions.h>\n";
1778     Out << "#include <llvm/InlineAsm.h>\n";
1779     Out << "#include <llvm/Support/MathExtras.h>\n";
1780     Out << "#include <llvm/Pass.h>\n";
1781     Out << "#include <llvm/PassManager.h>\n";
1782     Out << "#include <llvm/ADT/SmallVector.h>\n";
1783     Out << "#include <llvm/Analysis/Verifier.h>\n";
1784     Out << "#include <llvm/Assembly/PrintModulePass.h>\n";
1785     Out << "#include <algorithm>\n";
1786     Out << "#include <iostream>\n\n";
1787     Out << "using namespace llvm;\n\n";
1788     Out << "Module* " << fname << "();\n\n";
1789     Out << "int main(int argc, char**argv) {\n";
1790     Out << "  Module* Mod = " << fname << "();\n";
1791     Out << "  verifyModule(*Mod, PrintMessageAction);\n";
1792     Out << "  std::cerr.flush();\n";
1793     Out << "  std::cout.flush();\n";
1794     Out << "  PassManager PM;\n";
1795     Out << "  PM.add(new PrintModulePass(&llvm::cout));\n";
1796     Out << "  PM.run(*Mod);\n";
1797     Out << "  return 0;\n";
1798     Out << "}\n\n";
1799     printModule(fname,mName);
1800   }
1801
1802   void CppWriter::printModule(const std::string& fname,
1803                               const std::string& mName) {
1804     nl(Out) << "Module* " << fname << "() {";
1805     nl(Out,1) << "// Module Construction";
1806     nl(Out) << "Module* mod = new Module(\"" << mName << "\");";
1807     if (!TheModule->getTargetTriple().empty()) {
1808       nl(Out) << "mod->setDataLayout(\"" << TheModule->getDataLayout() << "\");";
1809     }
1810     if (!TheModule->getTargetTriple().empty()) {
1811       nl(Out) << "mod->setTargetTriple(\"" << TheModule->getTargetTriple()
1812               << "\");";
1813     }
1814
1815     if (!TheModule->getModuleInlineAsm().empty()) {
1816       nl(Out) << "mod->setModuleInlineAsm(\"";
1817       printEscapedString(TheModule->getModuleInlineAsm());
1818       Out << "\");";
1819     }
1820     nl(Out);
1821
1822     // Loop over the dependent libraries and emit them.
1823     Module::lib_iterator LI = TheModule->lib_begin();
1824     Module::lib_iterator LE = TheModule->lib_end();
1825     while (LI != LE) {
1826       Out << "mod->addLibrary(\"" << *LI << "\");";
1827       nl(Out);
1828       ++LI;
1829     }
1830     printModuleBody();
1831     nl(Out) << "return mod;";
1832     nl(Out,-1) << "}";
1833     nl(Out);
1834   }
1835
1836   void CppWriter::printContents(const std::string& fname,
1837                                 const std::string& mName) {
1838     Out << "\nModule* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1839     Out << "\nmod->setModuleIdentifier(\"" << mName << "\");\n";
1840     printModuleBody();
1841     Out << "\nreturn mod;\n";
1842     Out << "\n}\n";
1843   }
1844
1845   void CppWriter::printFunction(const std::string& fname,
1846                                 const std::string& funcName) {
1847     const Function* F = TheModule->getFunction(funcName);
1848     if (!F) {
1849       error(std::string("Function '") + funcName + "' not found in input module");
1850       return;
1851     }
1852     Out << "\nFunction* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1853     printFunctionUses(F);
1854     printFunctionHead(F);
1855     printFunctionBody(F);
1856     Out << "return " << getCppName(F) << ";\n";
1857     Out << "}\n";
1858   }
1859
1860   void CppWriter::printFunctions() {
1861     const Module::FunctionListType &funcs = TheModule->getFunctionList();
1862     Module::const_iterator I  = funcs.begin();
1863     Module::const_iterator IE = funcs.end();
1864
1865     for (; I != IE; ++I) {
1866       const Function &func = *I;
1867       if (!func.isDeclaration()) {
1868         std::string name("define_");
1869         name += func.getName();
1870         printFunction(name, func.getName());
1871       }
1872     }
1873   }
1874
1875   void CppWriter::printVariable(const std::string& fname,
1876                                 const std::string& varName) {
1877     const GlobalVariable* GV = TheModule->getNamedGlobal(varName);
1878
1879     if (!GV) {
1880       error(std::string("Variable '") + varName + "' not found in input module");
1881       return;
1882     }
1883     Out << "\nGlobalVariable* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1884     printVariableUses(GV);
1885     printVariableHead(GV);
1886     printVariableBody(GV);
1887     Out << "return " << getCppName(GV) << ";\n";
1888     Out << "}\n";
1889   }
1890
1891   void CppWriter::printType(const std::string& fname,
1892                             const std::string& typeName) {
1893     const Type* Ty = TheModule->getTypeByName(typeName);
1894     if (!Ty) {
1895       error(std::string("Type '") + typeName + "' not found in input module");
1896       return;
1897     }
1898     Out << "\nType* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1899     printType(Ty);
1900     Out << "return " << getCppName(Ty) << ";\n";
1901     Out << "}\n";
1902   }
1903
1904   bool CppWriter::runOnModule(Module &M) {
1905     TheModule = &M;
1906
1907     // Emit a header
1908     Out << "// Generated by llvm2cpp - DO NOT MODIFY!\n\n";
1909
1910     // Get the name of the function we're supposed to generate
1911     std::string fname = FuncName.getValue();
1912
1913     // Get the name of the thing we are to generate
1914     std::string tgtname = NameToGenerate.getValue();
1915     if (GenerationType == GenModule ||
1916         GenerationType == GenContents ||
1917         GenerationType == GenProgram ||
1918         GenerationType == GenFunctions) {
1919       if (tgtname == "!bad!") {
1920         if (M.getModuleIdentifier() == "-")
1921           tgtname = "<stdin>";
1922         else
1923           tgtname = M.getModuleIdentifier();
1924       }
1925     } else if (tgtname == "!bad!")
1926       error("You must use the -for option with -gen-{function,variable,type}");
1927
1928     switch (WhatToGenerate(GenerationType)) {
1929      case GenProgram:
1930       if (fname.empty())
1931         fname = "makeLLVMModule";
1932       printProgram(fname,tgtname);
1933       break;
1934      case GenModule:
1935       if (fname.empty())
1936         fname = "makeLLVMModule";
1937       printModule(fname,tgtname);
1938       break;
1939      case GenContents:
1940       if (fname.empty())
1941         fname = "makeLLVMModuleContents";
1942       printContents(fname,tgtname);
1943       break;
1944      case GenFunction:
1945       if (fname.empty())
1946         fname = "makeLLVMFunction";
1947       printFunction(fname,tgtname);
1948       break;
1949      case GenFunctions:
1950       printFunctions();
1951       break;
1952      case GenInline:
1953       if (fname.empty())
1954         fname = "makeLLVMInline";
1955       printInline(fname,tgtname);
1956       break;
1957      case GenVariable:
1958       if (fname.empty())
1959         fname = "makeLLVMVariable";
1960       printVariable(fname,tgtname);
1961       break;
1962      case GenType:
1963       if (fname.empty())
1964         fname = "makeLLVMType";
1965       printType(fname,tgtname);
1966       break;
1967      default:
1968       error("Invalid generation option");
1969     }
1970
1971     return false;
1972   }
1973 }
1974
1975 char CppWriter::ID = 0;
1976
1977 //===----------------------------------------------------------------------===//
1978 //                       External Interface declaration
1979 //===----------------------------------------------------------------------===//
1980
1981 bool CPPTargetMachine::addPassesToEmitWholeFile(PassManager &PM,
1982                                                 raw_ostream &o,
1983                                                 CodeGenFileType FileType,
1984                                                 bool Fast) {
1985   if (FileType != TargetMachine::AssemblyFile) return true;
1986   PM.add(new CppWriter(o));
1987   return false;
1988 }