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 /// CppBackendTargetMachineModule - Note that this is used on hosts
  75 /// that cannot link in a library unless there are references into the
  76 /// library.  In particular, it seems that it is not possible to get
  77 /// things to work on Win32 without this.  Though it is unused, do not
  78 /// remove it.
  79 extern "C" int CppBackendTargetMachineModule;
  80 int CppBackendTargetMachineModule = 0;
  81
  82 // Register the target.
  83 static RegisterTarget<CPPTargetMachine> X("cpp", "C++ backend");
  84
  85 namespace {
  86   typedef std::vector<const Type*> TypeList;
  87   typedef std::map<const Type*,std::string> TypeMap;
  88   typedef std::map<const Value*,std::string> ValueMap;
  89   typedef std::set<std::string> NameSet;
  90   typedef std::set<const Type*> TypeSet;
  91   typedef std::set<const Value*> ValueSet;
  92   typedef std::map<const Value*,std::string> ForwardRefMap;
  93
  94   /// CppWriter - This class is the main chunk of code that converts an LLVM
  95   /// module to a C++ translation unit.
  96   class CppWriter : public ModulePass {
  97     raw_ostream &Out;
  98     const Module *TheModule;
  99     uint64_t uniqueNum;
 100     TypeMap TypeNames;
 101     ValueMap ValueNames;
 102     TypeMap UnresolvedTypes;
 103     TypeList TypeStack;
 104     NameSet UsedNames;
 105     TypeSet DefinedTypes;
 106     ValueSet DefinedValues;
 107     ForwardRefMap ForwardRefs;
 108     bool is_inline;
 109
 110   public:
 111     static char ID;
 112     explicit CppWriter(raw_ostream &o) :
 113       ModulePass(&ID), Out(o), uniqueNum(0), is_inline(false) {}
 114
 115     virtual const char *getPassName() const { return "C++ backend"; }
 116
 117     bool runOnModule(Module &M);
 118
 119     void printProgram(const std::string& fname, const std::string& modName );
 120     void printModule(const std::string& fname, const std::string& modName );
 121     void printContents(const std::string& fname, const std::string& modName );
 122     void printFunction(const std::string& fname, const std::string& funcName );
 123     void printFunctions();
 124     void printInline(const std::string& fname, const std::string& funcName );
 125     void printVariable(const std::string& fname, const std::string& varName );
 126     void printType(const std::string& fname, const std::string& typeName );
 127
 128     void error(const std::string& msg);
 129
 130   private:
 131     void printLinkageType(GlobalValue::LinkageTypes LT);
 132     void printVisibilityType(GlobalValue::VisibilityTypes VisTypes);
 133     void printCallingConv(unsigned cc);
 134     void printEscapedString(const std::string& str);
 135     void printCFP(const ConstantFP* CFP);
 136
 137     std::string getCppName(const Type* val);
 138     inline void printCppName(const Type* val);
 139
 140     std::string getCppName(const Value* val);
 141     inline void printCppName(const Value* val);
 142
 143     void printAttributes(const AttrListPtr &PAL, const std::string &name);
 144     bool printTypeInternal(const Type* Ty);
 145     inline void printType(const Type* Ty);
 146     void printTypes(const Module* M);
 147
 148     void printConstant(const Constant *CPV);
 149     void printConstants(const Module* M);
 150
 151     void printVariableUses(const GlobalVariable *GV);
 152     void printVariableHead(const GlobalVariable *GV);
 153     void printVariableBody(const GlobalVariable *GV);
 154
 155     void printFunctionUses(const Function *F);
 156     void printFunctionHead(const Function *F);
 157     void printFunctionBody(const Function *F);
 158     void printInstruction(const Instruction *I, const std::string& bbname);
 159     std::string getOpName(Value*);
 160
 161     void printModuleBody();
 162   };
 163
 164   static unsigned indent_level = 0;
 165   inline raw_ostream& nl(raw_ostream& Out, int delta = 0) {
 166     Out << "\n";
 167     if (delta >= 0 || indent_level >= unsigned(-delta))
 168       indent_level += delta;
 169     for (unsigned i = 0; i < indent_level; ++i)
 170       Out << "  ";
 171     return Out;
 172   }
 173
 174   inline void in() { indent_level++; }
 175   inline void out() { if (indent_level >0) indent_level--; }
 176
 177   inline void
 178   sanitize(std::string& str) {
 179     for (size_t i = 0; i < str.length(); ++i)
 180       if (!isalnum(str[i]) && str[i] != '_')
 181         str[i] = '_';
 182   }
 183
 184   inline std::string
 185   getTypePrefix(const Type* Ty ) {
 186     switch (Ty->getTypeID()) {
 187     case Type::VoidTyID:     return "void_";
 188     case Type::IntegerTyID:
 189       return std::string("int") + utostr(cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth()) +
 190         "_";
 191     case Type::FloatTyID:    return "float_";
 192     case Type::DoubleTyID:   return "double_";
 193     case Type::LabelTyID:    return "label_";
 194     case Type::FunctionTyID: return "func_";
 195     case Type::StructTyID:   return "struct_";
 196     case Type::ArrayTyID:    return "array_";
 197     case Type::PointerTyID:  return "ptr_";
 198     case Type::VectorTyID:   return "packed_";
 199     case Type::OpaqueTyID:   return "opaque_";
 200     default:                 return "other_";
 201     }
 202     return "unknown_";
 203   }
 204
 205   // Looks up the type in the symbol table and returns a pointer to its name or
 206   // a null pointer if it wasn't found. Note that this isn't the same as the
 207   // Mode::getTypeName function which will return an empty string, not a null
 208   // pointer if the name is not found.
 209   inline const std::string*
 210   findTypeName(const TypeSymbolTable& ST, const Type* Ty) {
 211     TypeSymbolTable::const_iterator TI = ST.begin();
 212     TypeSymbolTable::const_iterator TE = ST.end();
 213     for (;TI != TE; ++TI)
 214       if (TI->second == Ty)
 215         return &(TI->first);
 216     return 0;
 217   }
 218
 219   void CppWriter::error(const std::string& msg) {
 220     cerr << msg << "\n";
 221     exit(2);
 222   }
 223
 224   // printCFP - Print a floating point constant .. very carefully :)
 225   // This makes sure that conversion to/from floating yields the same binary
 226   // result so that we don't lose precision.
 227   void CppWriter::printCFP(const ConstantFP *CFP) {
 228     bool ignored;
 229     APFloat APF = APFloat(CFP->getValueAPF());  // copy
 230     if (CFP->getType() == Type::FloatTy)
 231       APF.convert(APFloat::IEEEdouble, APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
 232     Out << "ConstantFP::get(";
 233     Out << "APFloat(";
 234 #if HAVE_PRINTF_A
 235     char Buffer[100];
 236     sprintf(Buffer, "%A", APF.convertToDouble());
 237     if ((!strncmp(Buffer, "0x", 2) ||
 238          !strncmp(Buffer, "-0x", 3) ||
 239          !strncmp(Buffer, "+0x", 3)) &&
 240         APF.bitwiseIsEqual(APFloat(atof(Buffer)))) {
 241       if (CFP->getType() == Type::DoubleTy)
 242         Out << "BitsToDouble(" << Buffer << ")";
 243       else
 244         Out << "BitsToFloat((float)" << Buffer << ")";
 245       Out << ")";
 246     } else {
 247 #endif
 248       std::string StrVal = ftostr(CFP->getValueAPF());
 249
 250       while (StrVal[0] == ' ')
 251         StrVal.erase(StrVal.begin());
 252
 253       // Check to make sure that the stringized number is not some string like
 254       // "Inf" or NaN.  Check that the string matches the "[-+]?[0-9]" regex.
 255       if (((StrVal[0] >= '0' && StrVal[0] <= '9') ||
 256            ((StrVal[0] == '-' || StrVal[0] == '+') &&
 257             (StrVal[1] >= '0' && StrVal[1] <= '9'))) &&
 258           (CFP->isExactlyValue(atof(StrVal.c_str())))) {
 259         if (CFP->getType() == Type::DoubleTy)
 260           Out <<  StrVal;
 261         else
 262           Out << StrVal << "f";
 263       } else if (CFP->getType() == Type::DoubleTy)
 264         Out << "BitsToDouble(0x"
 265             << utohexstr(CFP->getValueAPF().bitcastToAPInt().getZExtValue())
 266             << "ULL) /* " << StrVal << " */";
 267       else
 268         Out << "BitsToFloat(0x"
 269             << utohexstr((uint32_t)CFP->getValueAPF().
 270                                         bitcastToAPInt().getZExtValue())
 271             << "U) /* " << StrVal << " */";
 272       Out << ")";
 273 #if HAVE_PRINTF_A
 274     }
 275 #endif
 276     Out << ")";
 277   }
 278
 279   void CppWriter::printCallingConv(unsigned cc){
 280     // Print the calling convention.
 281     switch (cc) {
 282     case CallingConv::C:     Out << "CallingConv::C"; break;
 283     case CallingConv::Fast:  Out << "CallingConv::Fast"; break;
 284     case CallingConv::Cold:  Out << "CallingConv::Cold"; break;
 285     case CallingConv::FirstTargetCC: Out << "CallingConv::FirstTargetCC"; break;
 286     default:                 Out << cc; break;
 287     }
 288   }
 289
 290   void CppWriter::printLinkageType(GlobalValue::LinkageTypes LT) {
 291     switch (LT) {
 292     case GlobalValue::InternalLinkage:
 293       Out << "GlobalValue::InternalLinkage"; break;
 294     case GlobalValue::PrivateLinkage:
 295       Out << "GlobalValue::PrivateLinkage"; break;
 296     case GlobalValue::AvailableExternallyLinkage:
 297       Out << "GlobalValue::AvailableExternallyLinkage "; break;
 298     case GlobalValue::LinkOnceAnyLinkage:
 299       Out << "GlobalValue::LinkOnceAnyLinkage "; break;
 300     case GlobalValue::LinkOnceODRLinkage:
 301       Out << "GlobalValue::LinkOnceODRLinkage "; break;
 302     case GlobalValue::WeakAnyLinkage:
 303       Out << "GlobalValue::WeakAnyLinkage"; break;
 304     case GlobalValue::WeakODRLinkage:
 305       Out << "GlobalValue::WeakODRLinkage"; break;
 306     case GlobalValue::AppendingLinkage:
 307       Out << "GlobalValue::AppendingLinkage"; break;
 308     case GlobalValue::ExternalLinkage:
 309       Out << "GlobalValue::ExternalLinkage"; break;
 310     case GlobalValue::DLLImportLinkage:
 311       Out << "GlobalValue::DLLImportLinkage"; break;
 312     case GlobalValue::DLLExportLinkage:
 313       Out << "GlobalValue::DLLExportLinkage"; break;
 314     case GlobalValue::ExternalWeakLinkage:
 315       Out << "GlobalValue::ExternalWeakLinkage"; break;
 316     case GlobalValue::GhostLinkage:
 317       Out << "GlobalValue::GhostLinkage"; break;
 318     case GlobalValue::CommonLinkage:
 319       Out << "GlobalValue::CommonLinkage"; break;
 320     }
 321   }
 322
 323   void CppWriter::printVisibilityType(GlobalValue::VisibilityTypes VisType) {
 324     switch (VisType) {
 325     default: assert(0 && "Unknown GVar visibility");
 326     case GlobalValue::DefaultVisibility:
 327       Out << "GlobalValue::DefaultVisibility";
 328       break;
 329     case GlobalValue::HiddenVisibility:
 330       Out << "GlobalValue::HiddenVisibility";
 331       break;
 332     case GlobalValue::ProtectedVisibility:
 333       Out << "GlobalValue::ProtectedVisibility";
 334       break;
 335     }
 336   }
 337
 338   // printEscapedString - Print each character of the specified string, escaping
 339   // it if it is not printable or if it is an escape char.
 340   void CppWriter::printEscapedString(const std::string &Str) {
 341     for (unsigned i = 0, e = Str.size(); i != e; ++i) {
 342       unsigned char C = Str[i];
 343       if (isprint(C) && C != '"' && C != '\\') {
 344         Out << C;
 345       } else {
 346         Out << "\\x"
 347             << (char) ((C/16  < 10) ? ( C/16 +'0') : ( C/16 -10+'A'))
 348             << (char)(((C&15) < 10) ? ((C&15)+'0') : ((C&15)-10+'A'));
 349       }
 350     }
 351   }
 352
 353   std::string CppWriter::getCppName(const Type* Ty) {
 354     // First, handle the primitive types .. easy
 355     if (Ty->isPrimitiveType() || Ty->isInteger()) {
 356       switch (Ty->getTypeID()) {
 357       case Type::VoidTyID:   return "Type::VoidTy";
 358       case Type::IntegerTyID: {
 359         unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
 360         return "IntegerType::get(" + utostr(BitWidth) + ")";
 361       }
 362       case Type::FloatTyID:  return "Type::FloatTy";
 363       case Type::DoubleTyID: return "Type::DoubleTy";
 364       case Type::LabelTyID:  return "Type::LabelTy";
 365       default:
 366         error("Invalid primitive type");
 367         break;
 368       }
 369       return "Type::VoidTy"; // shouldn't be returned, but make it sensible
 370     }
 371
 372     // Now, see if we've seen the type before and return that
 373     TypeMap::iterator I = TypeNames.find(Ty);
 374     if (I != TypeNames.end())
 375       return I->second;
 376
 377     // Okay, let's build a new name for this type. Start with a prefix
 378     const char* prefix = 0;
 379     switch (Ty->getTypeID()) {
 380     case Type::FunctionTyID:    prefix = "FuncTy_"; break;
 381     case Type::StructTyID:      prefix = "StructTy_"; break;
 382     case Type::ArrayTyID:       prefix = "ArrayTy_"; break;
 383     case Type::PointerTyID:     prefix = "PointerTy_"; break;
 384     case Type::OpaqueTyID:      prefix = "OpaqueTy_"; break;
 385     case Type::VectorTyID:      prefix = "VectorTy_"; break;
 386     default:                    prefix = "OtherTy_"; break; // prevent breakage
 387     }
 388
 389     // See if the type has a name in the symboltable and build accordingly
 390     const std::string* tName = findTypeName(TheModule->getTypeSymbolTable(), Ty);
 391     std::string name;
 392     if (tName)
 393       name = std::string(prefix) + *tName;
 394     else
 395       name = std::string(prefix) + utostr(uniqueNum++);
 396     sanitize(name);
 397
 398     // Save the name
 399     return TypeNames[Ty] = name;
 400   }
 401
 402   void CppWriter::printCppName(const Type* Ty) {
 403     printEscapedString(getCppName(Ty));
 404   }
 405
 406   std::string CppWriter::getCppName(const Value* val) {
 407     std::string name;
 408     ValueMap::iterator I = ValueNames.find(val);
 409     if (I != ValueNames.end() && I->first == val)
 410       return  I->second;
 411
 412     if (const GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(val)) {
 413       name = std::string("gvar_") +
 414         getTypePrefix(GV->getType()->getElementType());
 415     } else if (isa<Function>(val)) {
 416       name = std::string("func_");
 417     } else if (const Constant* C = dyn_cast<Constant>(val)) {
 418       name = std::string("const_") + getTypePrefix(C->getType());
 419     } else if (const Argument* Arg = dyn_cast<Argument>(val)) {
 420       if (is_inline) {
 421         unsigned argNum = std::distance(Arg->getParent()->arg_begin(),
 422                                         Function::const_arg_iterator(Arg)) + 1;
 423         name = std::string("arg_") + utostr(argNum);
 424         NameSet::iterator NI = UsedNames.find(name);
 425         if (NI != UsedNames.end())
 426           name += std::string("_") + utostr(uniqueNum++);
 427         UsedNames.insert(name);
 428         return ValueNames[val] = name;
 429       } else {
 430         name = getTypePrefix(val->getType());
 431       }
 432     } else {
 433       name = getTypePrefix(val->getType());
 434     }
 435     name += (val->hasName() ? val->getName() : utostr(uniqueNum++));
 436     sanitize(name);
 437     NameSet::iterator NI = UsedNames.find(name);
 438     if (NI != UsedNames.end())
 439       name += std::string("_") + utostr(uniqueNum++);
 440     UsedNames.insert(name);
 441     return ValueNames[val] = name;
 442   }
 443
 444   void CppWriter::printCppName(const Value* val) {
 445     printEscapedString(getCppName(val));
 446   }
 447
 448   void CppWriter::printAttributes(const AttrListPtr &PAL,
 449                                   const std::string &name) {
 450     Out << "AttrListPtr " << name << "_PAL;";
 451     nl(Out);
 452     if (!PAL.isEmpty()) {
 453       Out << '{'; in(); nl(Out);
 454       Out << "SmallVector<AttributeWithIndex, 4> Attrs;"; nl(Out);
 455       Out << "AttributeWithIndex PAWI;"; nl(Out);
 456       for (unsigned i = 0; i < PAL.getNumSlots(); ++i) {
 457         unsigned index = PAL.getSlot(i).Index;
 458         Attributes attrs = PAL.getSlot(i).Attrs;
 459         Out << "PAWI.Index = " << index << "U; PAWI.Attrs = 0 ";
 460 #define HANDLE_ATTR(X)                 \
 461         if (attrs & Attribute::X)      \
 462           Out << " | Attribute::" #X;  \
 463         attrs &= ~Attribute::X;
 464
 465         HANDLE_ATTR(SExt);
 466         HANDLE_ATTR(ZExt);
 467         HANDLE_ATTR(StructRet);
 468         HANDLE_ATTR(InReg);
 469         HANDLE_ATTR(NoReturn);
 470         HANDLE_ATTR(NoUnwind);
 471         HANDLE_ATTR(ByVal);
 472         HANDLE_ATTR(NoAlias);
 473         HANDLE_ATTR(Nest);
 474         HANDLE_ATTR(ReadNone);
 475         HANDLE_ATTR(ReadOnly);
 476         HANDLE_ATTR(NoCapture);
 477 #undef HANDLE_ATTR
 478         assert(attrs == 0 && "Unhandled attribute!");
 479         Out << ";";
 480         nl(Out);
 481         Out << "Attrs.push_back(PAWI);";
 482         nl(Out);
 483       }
 484       Out << name << "_PAL = AttrListPtr::get(Attrs.begin(), Attrs.end());";
 485       nl(Out);
 486       out(); nl(Out);
 487       Out << '}'; nl(Out);
 488     }
 489   }
 490
 491   bool CppWriter::printTypeInternal(const Type* Ty) {
 492     // We don't print definitions for primitive types
 493     if (Ty->isPrimitiveType() || Ty->isInteger())
 494       return false;
 495
 496     // If we already defined this type, we don't need to define it again.
 497     if (DefinedTypes.find(Ty) != DefinedTypes.end())
 498       return false;
 499
 500     // Everything below needs the name for the type so get it now.
 501     std::string typeName(getCppName(Ty));
 502
 503     // Search the type stack for recursion. If we find it, then generate this
 504     // as an OpaqueType, but make sure not to do this multiple times because
 505     // the type could appear in multiple places on the stack. Once the opaque
 506     // definition is issued, it must not be re-issued. Consequently we have to
 507     // check the UnresolvedTypes list as well.
 508     TypeList::const_iterator TI = std::find(TypeStack.begin(), TypeStack.end(),
 509                                             Ty);
 510     if (TI != TypeStack.end()) {
 511       TypeMap::const_iterator I = UnresolvedTypes.find(Ty);
 512       if (I == UnresolvedTypes.end()) {
 513         Out << "PATypeHolder " << typeName << "_fwd = OpaqueType::get();";
 514         nl(Out);
 515         UnresolvedTypes[Ty] = typeName;
 516       }
 517       return true;
 518     }
 519
 520     // We're going to print a derived type which, by definition, contains other
 521     // types. So, push this one we're printing onto the type stack to assist with
 522     // recursive definitions.
 523     TypeStack.push_back(Ty);
 524
 525     // Print the type definition
 526     switch (Ty->getTypeID()) {
 527     case Type::FunctionTyID:  {
 528       const FunctionType* FT = cast<FunctionType>(Ty);
 529       Out << "std::vector<const Type*>" << typeName << "_args;";
 530       nl(Out);
 531       FunctionType::param_iterator PI = FT->param_begin();
 532       FunctionType::param_iterator PE = FT->param_end();
 533       for (; PI != PE; ++PI) {
 534         const Type* argTy = static_cast<const Type*>(*PI);
 535         bool isForward = printTypeInternal(argTy);
 536         std::string argName(getCppName(argTy));
 537         Out << typeName << "_args.push_back(" << argName;
 538         if (isForward)
 539           Out << "_fwd";
 540         Out << ");";
 541         nl(Out);
 542       }
 543       bool isForward = printTypeInternal(FT->getReturnType());
 544       std::string retTypeName(getCppName(FT->getReturnType()));
 545       Out << "FunctionType* " << typeName << " = FunctionType::get(";
 546       in(); nl(Out) << "/*Result=*/" << retTypeName;
 547       if (isForward)
 548         Out << "_fwd";
 549       Out << ",";
 550       nl(Out) << "/*Params=*/" << typeName << "_args,";
 551       nl(Out) << "/*isVarArg=*/" << (FT->isVarArg() ? "true" : "false") << ");";
 552       out();
 553       nl(Out);
 554       break;
 555     }
 556     case Type::StructTyID: {
 557       const StructType* ST = cast<StructType>(Ty);
 558       Out << "std::vector<const Type*>" << typeName << "_fields;";
 559       nl(Out);
 560       StructType::element_iterator EI = ST->element_begin();
 561       StructType::element_iterator EE = ST->element_end();
 562       for (; EI != EE; ++EI) {
 563         const Type* fieldTy = static_cast<const Type*>(*EI);
 564         bool isForward = printTypeInternal(fieldTy);
 565         std::string fieldName(getCppName(fieldTy));
 566         Out << typeName << "_fields.push_back(" << fieldName;
 567         if (isForward)
 568           Out << "_fwd";
 569         Out << ");";
 570         nl(Out);
 571       }
 572       Out << "StructType* " << typeName << " = StructType::get("
 573           << typeName << "_fields, /*isPacked=*/"
 574           << (ST->isPacked() ? "true" : "false") << ");";
 575       nl(Out);
 576       break;
 577     }
 578     case Type::ArrayTyID: {
 579       const ArrayType* AT = cast<ArrayType>(Ty);
 580       const Type* ET = AT->getElementType();
 581       bool isForward = printTypeInternal(ET);
 582       std::string elemName(getCppName(ET));
 583       Out << "ArrayType* " << typeName << " = ArrayType::get("
 584           << elemName << (isForward ? "_fwd" : "")
 585           << ", " << utostr(AT->getNumElements()) << ");";
 586       nl(Out);
 587       break;
 588     }
 589     case Type::PointerTyID: {
 590       const PointerType* PT = cast<PointerType>(Ty);
 591       const Type* ET = PT->getElementType();
 592       bool isForward = printTypeInternal(ET);
 593       std::string elemName(getCppName(ET));
 594       Out << "PointerType* " << typeName << " = PointerType::get("
 595           << elemName << (isForward ? "_fwd" : "")
 596           << ", " << utostr(PT->getAddressSpace()) << ");";
 597       nl(Out);
 598       break;
 599     }
 600     case Type::VectorTyID: {
 601       const VectorType* PT = cast<VectorType>(Ty);
 602       const Type* ET = PT->getElementType();
 603       bool isForward = printTypeInternal(ET);
 604       std::string elemName(getCppName(ET));
 605       Out << "VectorType* " << typeName << " = VectorType::get("
 606           << elemName << (isForward ? "_fwd" : "")
 607           << ", " << utostr(PT->getNumElements()) << ");";
 608       nl(Out);
 609       break;
 610     }
 611     case Type::OpaqueTyID: {
 612       Out << "OpaqueType* " << typeName << " = OpaqueType::get();";
 613       nl(Out);
 614       break;
 615     }
 616     default:
 617       error("Invalid TypeID");
 618     }
 619
 620     // If the type had a name, make sure we recreate it.
 621     const std::string* progTypeName =
 622       findTypeName(TheModule->getTypeSymbolTable(),Ty);
 623     if (progTypeName) {
 624       Out << "mod->addTypeName(\"" << *progTypeName << "\", "
 625           << typeName << ");";
 626       nl(Out);
 627     }
 628
 629     // Pop us off the type stack
 630     TypeStack.pop_back();
 631
 632     // Indicate that this type is now defined.
 633     DefinedTypes.insert(Ty);
 634
 635     // Early resolve as many unresolved types as possible. Search the unresolved
 636     // types map for the type we just printed. Now that its definition is complete
 637     // we can resolve any previous references to it. This prevents a cascade of
 638     // unresolved types.
 639     TypeMap::iterator I = UnresolvedTypes.find(Ty);
 640     if (I != UnresolvedTypes.end()) {
 641       Out << "cast<OpaqueType>(" << I->second
 642           << "_fwd.get())->refineAbstractTypeTo(" << I->second << ");";
 643       nl(Out);
 644       Out << I->second << " = cast<";
 645       switch (Ty->getTypeID()) {
 646       case Type::FunctionTyID: Out << "FunctionType"; break;
 647       case Type::ArrayTyID:    Out << "ArrayType"; break;
 648       case Type::StructTyID:   Out << "StructType"; break;
 649       case Type::VectorTyID:   Out << "VectorType"; break;
 650       case Type::PointerTyID:  Out << "PointerType"; break;
 651       case Type::OpaqueTyID:   Out << "OpaqueType"; break;
 652       default:                 Out << "NoSuchDerivedType"; break;
 653       }
 654       Out << ">(" << I->second << "_fwd.get());";
 655       nl(Out); nl(Out);
 656       UnresolvedTypes.erase(I);
 657     }
 658
 659     // Finally, separate the type definition from other with a newline.
 660     nl(Out);
 661
 662     // We weren't a recursive type
 663     return false;
 664   }
 665
 666   // Prints a type definition. Returns true if it could not resolve all the
 667   // types in the definition but had to use a forward reference.
 668   void CppWriter::printType(const Type* Ty) {
 669     assert(TypeStack.empty());
 670     TypeStack.clear();
 671     printTypeInternal(Ty);
 672     assert(TypeStack.empty());
 673   }
 674
 675   void CppWriter::printTypes(const Module* M) {
 676     // Walk the symbol table and print out all its types
 677     const TypeSymbolTable& symtab = M->getTypeSymbolTable();
 678     for (TypeSymbolTable::const_iterator TI = symtab.begin(), TE = symtab.end();
 679          TI != TE; ++TI) {
 680
 681       // For primitive types and types already defined, just add a name
 682       TypeMap::const_iterator TNI = TypeNames.find(TI->second);
 683       if (TI->second->isInteger() || TI->second->isPrimitiveType() ||
 684           TNI != TypeNames.end()) {
 685         Out << "mod->addTypeName(\"";
 686         printEscapedString(TI->first);
 687         Out << "\", " << getCppName(TI->second) << ");";
 688         nl(Out);
 689         // For everything else, define the type
 690       } else {
 691         printType(TI->second);
 692       }
 693     }
 694
 695     // Add all of the global variables to the value table...
 696     for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
 697            E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
 698       if (I->hasInitializer())
 699         printType(I->getInitializer()->getType());
 700       printType(I->getType());
 701     }
 702
 703     // Add all the functions to the table
 704     for (Module::const_iterator FI = TheModule->begin(), FE = TheModule->end();
 705          FI != FE; ++FI) {
 706       printType(FI->getReturnType());
 707       printType(FI->getFunctionType());
 708       // Add all the function arguments
 709       for (Function::const_arg_iterator AI = FI->arg_begin(),
 710              AE = FI->arg_end(); AI != AE; ++AI) {
 711         printType(AI->getType());
 712       }
 713
 714       // Add all of the basic blocks and instructions
 715       for (Function::const_iterator BB = FI->begin(),
 716              E = FI->end(); BB != E; ++BB) {
 717         printType(BB->getType());
 718         for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I!=E;
 719              ++I) {
 720           printType(I->getType());
 721           for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i)
 722             printType(I->getOperand(i)->getType());
 723         }
 724       }
 725     }
 726   }
 727
 728
 729   // printConstant - Print out a constant pool entry...
 730   void CppWriter::printConstant(const Constant *CV) {
 731     // First, if the constant is actually a GlobalValue (variable or function)
 732     // or its already in the constant list then we've printed it already and we
 733     // can just return.
 734     if (isa<GlobalValue>(CV) || ValueNames.find(CV) != ValueNames.end())
 735       return;
 736
 737     std::string constName(getCppName(CV));
 738     std::string typeName(getCppName(CV->getType()));
 739
 740     if (isa<GlobalValue>(CV)) {
 741       // Skip variables and functions, we emit them elsewhere
 742       return;
 743     }
 744
 745     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CV)) {
 746       std::string constValue = CI->getValue().toString(10, true);
 747       Out << "ConstantInt* " << constName << " = ConstantInt::get(APInt("
 748           << cast<IntegerType>(CI->getType())->getBitWidth() << ",  \""
 749           <<  constValue << "\", " << constValue.length() << ", 10));";
 750     } else if (isa<ConstantAggregateZero>(CV)) {
 751       Out << "ConstantAggregateZero* " << constName
 752           << " = ConstantAggregateZero::get(" << typeName << ");";
 753     } else if (isa<ConstantPointerNull>(CV)) {
 754       Out << "ConstantPointerNull* " << constName
 755           << " = ConstantPointerNull::get(" << typeName << ");";
 756     } else if (const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(CV)) {
 757       Out << "ConstantFP* " << constName << " = ";
 758       printCFP(CFP);
 759       Out << ";";
 760     } else if (const ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(CV)) {
 761       if (CA->isString() && CA->getType()->getElementType() == Type::Int8Ty) {
 762         Out << "Constant* " << constName << " = ConstantArray::get(\"";
 763         std::string tmp = CA->getAsString();
 764         bool nullTerminate = false;
 765         if (tmp[tmp.length()-1] == 0) {
 766           tmp.erase(tmp.length()-1);
 767           nullTerminate = true;
 768         }
 769         printEscapedString(tmp);
 770         // Determine if we want null termination or not.
 771         if (nullTerminate)
 772           Out << "\", true"; // Indicate that the null terminator should be
 773                              // added.
 774         else
 775           Out << "\", false";// No null terminator
 776         Out << ");";
 777       } else {
 778         Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 779         nl(Out);
 780         unsigned N = CA->getNumOperands();
 781         for (unsigned i = 0; i < N; ++i) {
 782           printConstant(CA->getOperand(i)); // recurse to print operands
 783           Out << constName << "_elems.push_back("
 784               << getCppName(CA->getOperand(i)) << ");";
 785           nl(Out);
 786         }
 787         Out << "Constant* " << constName << " = ConstantArray::get("
 788             << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 789       }
 790     } else if (const ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(CV)) {
 791       Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_fields;";
 792       nl(Out);
 793       unsigned N = CS->getNumOperands();
 794       for (unsigned i = 0; i < N; i++) {
 795         printConstant(CS->getOperand(i));
 796         Out << constName << "_fields.push_back("
 797             << getCppName(CS->getOperand(i)) << ");";
 798         nl(Out);
 799       }
 800       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantStruct::get("
 801           << typeName << ", " << constName << "_fields);";
 802     } else if (const ConstantVector *CP = dyn_cast<ConstantVector>(CV)) {
 803       Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 804       nl(Out);
 805       unsigned N = CP->getNumOperands();
 806       for (unsigned i = 0; i < N; ++i) {
 807         printConstant(CP->getOperand(i));
 808         Out << constName << "_elems.push_back("
 809             << getCppName(CP->getOperand(i)) << ");";
 810         nl(Out);
 811       }
 812       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantVector::get("
 813           << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 814     } else if (isa<UndefValue>(CV)) {
 815       Out << "UndefValue* " << constName << " = UndefValue::get("
 816           << typeName << ");";
 817     } else if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(CV)) {
 818       if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
 819         Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_indices;";
 820         nl(Out);
 821         printConstant(CE->getOperand(0));
 822         for (unsigned i = 1; i < CE->getNumOperands(); ++i ) {
 823           printConstant(CE->getOperand(i));
 824           Out << constName << "_indices.push_back("
 825               << getCppName(CE->getOperand(i)) << ");";
 826           nl(Out);
 827         }
 828         Out << "Constant* " << constName
 829             << " = ConstantExpr::getGetElementPtr("
 830             << getCppName(CE->getOperand(0)) << ", "
 831             << "&" << constName << "_indices[0], "
 832             << constName << "_indices.size()"
 833             << " );";
 834       } else if (CE->isCast()) {
 835         printConstant(CE->getOperand(0));
 836         Out << "Constant* " << constName << " = ConstantExpr::getCast(";
 837         switch (CE->getOpcode()) {
 838         default: assert(0 && "Invalid cast opcode");
 839         case Instruction::Trunc: Out << "Instruction::Trunc"; break;
 840         case Instruction::ZExt:  Out << "Instruction::ZExt"; break;
 841         case Instruction::SExt:  Out << "Instruction::SExt"; break;
 842         case Instruction::FPTrunc:  Out << "Instruction::FPTrunc"; break;
 843         case Instruction::FPExt:  Out << "Instruction::FPExt"; break;
 844         case Instruction::FPToUI:  Out << "Instruction::FPToUI"; break;
 845         case Instruction::FPToSI:  Out << "Instruction::FPToSI"; break;
 846         case Instruction::UIToFP:  Out << "Instruction::UIToFP"; break;
 847         case Instruction::SIToFP:  Out << "Instruction::SIToFP"; break;
 848         case Instruction::PtrToInt:  Out << "Instruction::PtrToInt"; break;
 849         case Instruction::IntToPtr:  Out << "Instruction::IntToPtr"; break;
 850         case Instruction::BitCast:  Out << "Instruction::BitCast"; break;
 851         }
 852         Out << ", " << getCppName(CE->getOperand(0)) << ", "
 853             << getCppName(CE->getType()) << ");";
 854       } else {
 855         unsigned N = CE->getNumOperands();
 856         for (unsigned i = 0; i < N; ++i ) {
 857           printConstant(CE->getOperand(i));
 858         }
 859         Out << "Constant* " << constName << " = ConstantExpr::";
 860         switch (CE->getOpcode()) {
 861         case Instruction::Add:    Out << "getAdd(";  break;
 862         case Instruction::Sub:    Out << "getSub("; break;
 863         case Instruction::Mul:    Out << "getMul("; break;
 864         case Instruction::UDiv:   Out << "getUDiv("; break;
 865         case Instruction::SDiv:   Out << "getSDiv("; break;
 866         case Instruction::FDiv:   Out << "getFDiv("; break;
 867         case Instruction::URem:   Out << "getURem("; break;
 868         case Instruction::SRem:   Out << "getSRem("; break;
 869         case Instruction::FRem:   Out << "getFRem("; break;
 870         case Instruction::And:    Out << "getAnd("; break;
 871         case Instruction::Or:     Out << "getOr("; break;
 872         case Instruction::Xor:    Out << "getXor("; break;
 873         case Instruction::ICmp:
 874           Out << "getICmp(ICmpInst::ICMP_";
 875           switch (CE->getPredicate()) {
 876           case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << "EQ"; break;
 877           case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << "NE"; break;
 878           case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << "SLT"; break;
 879           case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << "ULT"; break;
 880           case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << "SGT"; break;
 881           case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << "UGT"; break;
 882           case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << "SLE"; break;
 883           case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << "ULE"; break;
 884           case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << "SGE"; break;
 885           case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << "UGE"; break;
 886           default: error("Invalid ICmp Predicate");
 887           }
 888           break;
 889         case Instruction::FCmp:
 890           Out << "getFCmp(FCmpInst::FCMP_";
 891           switch (CE->getPredicate()) {
 892           case FCmpInst::FCMP_FALSE: Out << "FALSE"; break;
 893           case FCmpInst::FCMP_ORD:   Out << "ORD"; break;
 894           case FCmpInst::FCMP_UNO:   Out << "UNO"; break;
 895           case FCmpInst::FCMP_OEQ:   Out << "OEQ"; break;
 896           case FCmpInst::FCMP_UEQ:   Out << "UEQ"; break;
 897           case FCmpInst::FCMP_ONE:   Out << "ONE"; break;
 898           case FCmpInst::FCMP_UNE:   Out << "UNE"; break;
 899           case FCmpInst::FCMP_OLT:   Out << "OLT"; break;
 900           case FCmpInst::FCMP_ULT:   Out << "ULT"; break;
 901           case FCmpInst::FCMP_OGT:   Out << "OGT"; break;
 902           case FCmpInst::FCMP_UGT:   Out << "UGT"; break;
 903           case FCmpInst::FCMP_OLE:   Out << "OLE"; break;
 904           case FCmpInst::FCMP_ULE:   Out << "ULE"; break;
 905           case FCmpInst::FCMP_OGE:   Out << "OGE"; break;
 906           case FCmpInst::FCMP_UGE:   Out << "UGE"; break;
 907           case FCmpInst::FCMP_TRUE:  Out << "TRUE"; break;
 908           default: error("Invalid FCmp Predicate");
 909           }
 910           break;
 911         case Instruction::Shl:     Out << "getShl("; break;
 912         case Instruction::LShr:    Out << "getLShr("; break;
 913         case Instruction::AShr:    Out << "getAShr("; break;
 914         case Instruction::Select:  Out << "getSelect("; break;
 915         case Instruction::ExtractElement: Out << "getExtractElement("; break;
 916         case Instruction::InsertElement:  Out << "getInsertElement("; break;
 917         case Instruction::ShuffleVector:  Out << "getShuffleVector("; break;
 918         default:
 919           error("Invalid constant expression");
 920           break;
 921         }
 922         Out << getCppName(CE->getOperand(0));
 923         for (unsigned i = 1; i < CE->getNumOperands(); ++i)
 924           Out << ", " << getCppName(CE->getOperand(i));
 925         Out << ");";
 926       }
 927     } else {
 928       error("Bad Constant");
 929       Out << "Constant* " << constName << " = 0; ";
 930     }
 931     nl(Out);
 932   }
 933
 934   void CppWriter::printConstants(const Module* M) {
 935     // Traverse all the global variables looking for constant initializers
 936     for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
 937            E = TheModule->global_end(); I != E; ++I)
 938       if (I->hasInitializer())
 939         printConstant(I->getInitializer());
 940
 941     // Traverse the LLVM functions looking for constants
 942     for (Module::const_iterator FI = TheModule->begin(), FE = TheModule->end();
 943          FI != FE; ++FI) {
 944       // Add all of the basic blocks and instructions
 945       for (Function::const_iterator BB = FI->begin(),
 946              E = FI->end(); BB != E; ++BB) {
 947         for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I!=E;
 948              ++I) {
 949           for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i) {
 950             if (Constant* C = dyn_cast<Constant>(I->getOperand(i))) {
 951               printConstant(C);
 952             }
 953           }
 954         }
 955       }
 956     }
 957   }
 958
 959   void CppWriter::printVariableUses(const GlobalVariable *GV) {
 960     nl(Out) << "// Type Definitions";
 961     nl(Out);
 962     printType(GV->getType());
 963     if (GV->hasInitializer()) {
 964       Constant* Init = GV->getInitializer();
 965       printType(Init->getType());
 966       if (Function* F = dyn_cast<Function>(Init)) {
 967         nl(Out)<< "/ Function Declarations"; nl(Out);
 968         printFunctionHead(F);
 969       } else if (GlobalVariable* gv = dyn_cast<GlobalVariable>(Init)) {
 970         nl(Out) << "// Global Variable Declarations"; nl(Out);
 971         printVariableHead(gv);
 972       } else  {
 973         nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
 974         printConstant(gv);
 975       }
 976       if (GlobalVariable* gv = dyn_cast<GlobalVariable>(Init)) {
 977         nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
 978         printVariableBody(gv);
 979       }
 980     }
 981   }
 982
 983   void CppWriter::printVariableHead(const GlobalVariable *GV) {
 984     nl(Out) << "GlobalVariable* " << getCppName(GV);
 985     if (is_inline) {
 986       Out << " = mod->getGlobalVariable(";
 987       printEscapedString(GV->getName());
 988       Out << ", " << getCppName(GV->getType()->getElementType()) << ",true)";
 989       nl(Out) << "if (!" << getCppName(GV) << ") {";
 990       in(); nl(Out) << getCppName(GV);
 991     }
 992     Out << " = new GlobalVariable(";
 993     nl(Out) << "/*Type=*/";
 994     printCppName(GV->getType()->getElementType());
 995     Out << ",";
 996     nl(Out) << "/*isConstant=*/" << (GV->isConstant()?"true":"false");
 997     Out << ",";
 998     nl(Out) << "/*Linkage=*/";
 999     printLinkageType(GV->getLinkage());
1000     Out << ",";
1001     nl(Out) << "/*Initializer=*/0, ";
1002     if (GV->hasInitializer()) {
1003       Out << "// has initializer, specified below";
1004     }
1005     nl(Out) << "/*Name=*/\"";
1006     printEscapedString(GV->getName());
1007     Out << "\",";
1008     nl(Out) << "mod);";
1009     nl(Out);
1010
1011     if (GV->hasSection()) {
1012       printCppName(GV);
1013       Out << "->setSection(\"";
1014       printEscapedString(GV->getSection());
1015       Out << "\");";
1016       nl(Out);
1017     }
1018     if (GV->getAlignment()) {
1019       printCppName(GV);
1020       Out << "->setAlignment(" << utostr(GV->getAlignment()) << ");";
1021       nl(Out);
1022     }
1023     if (GV->getVisibility() != GlobalValue::DefaultVisibility) {
1024       printCppName(GV);
1025       Out << "->setVisibility(";
1026       printVisibilityType(GV->getVisibility());
1027       Out << ");";
1028       nl(Out);
1029     }
1030     if (is_inline) {
1031       out(); Out << "}"; nl(Out);
1032     }
1033   }
1034
1035   void CppWriter::printVariableBody(const GlobalVariable *GV) {
1036     if (GV->hasInitializer()) {
1037       printCppName(GV);
1038       Out << "->setInitializer(";
1039       Out << getCppName(GV->getInitializer()) << ");";
1040       nl(Out);
1041     }
1042   }
1043
1044   std::string CppWriter::getOpName(Value* V) {
1045     if (!isa<Instruction>(V) || DefinedValues.find(V) != DefinedValues.end())
1046       return getCppName(V);
1047
1048     // See if its alread in the map of forward references, if so just return the
1049     // name we already set up for it
1050     ForwardRefMap::const_iterator I = ForwardRefs.find(V);
1051     if (I != ForwardRefs.end())
1052       return I->second;
1053
1054     // This is a new forward reference. Generate a unique name for it
1055     std::string result(std::string("fwdref_") + utostr(uniqueNum++));
1056
1057     // Yes, this is a hack. An Argument is the smallest instantiable value that
1058     // we can make as a placeholder for the real value. We'll replace these
1059     // Argument instances later.
1060     Out << "Argument* " << result << " = new Argument("
1061         << getCppName(V->getType()) << ");";
1062     nl(Out);
1063     ForwardRefs[V] = result;
1064     return result;
1065   }
1066
1067   // printInstruction - This member is called for each Instruction in a function.
1068   void CppWriter::printInstruction(const Instruction *I,
1069                                    const std::string& bbname) {
1070     std::string iName(getCppName(I));
1071
1072     // Before we emit this instruction, we need to take care of generating any
1073     // forward references. So, we get the names of all the operands in advance
1074     std::string* opNames = new std::string[I->getNumOperands()];
1075     for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); i++) {
1076       opNames[i] = getOpName(I->getOperand(i));
1077     }
1078
1079     switch (I->getOpcode()) {
1080     default:
1081       error("Invalid instruction");
1082       break;
1083
1084     case Instruction::Ret: {
1085       const ReturnInst* ret =  cast<ReturnInst>(I);
1086       Out << "ReturnInst::Create("
1087           << (ret->getReturnValue() ? opNames[0] + ", " : "") << bbname << ");";
1088       break;
1089     }
1090     case Instruction::Br: {
1091       const BranchInst* br = cast<BranchInst>(I);
1092       Out << "BranchInst::Create(" ;
1093       if (br->getNumOperands() == 3 ) {
1094         Out << opNames[0] << ", "
1095             << opNames[1] << ", "
1096             << opNames[2] << ", ";
1097
1098       } else if (br->getNumOperands() == 1) {
1099         Out << opNames[0] << ", ";
1100       } else {
1101         error("Branch with 2 operands?");
1102       }
1103       Out << bbname << ");";
1104       break;
1105     }
1106     case Instruction::Switch: {
1107       const SwitchInst* sw = cast<SwitchInst>(I);
1108       Out << "SwitchInst* " << iName << " = SwitchInst::Create("
1109           << opNames[0] << ", "
1110           << opNames[1] << ", "
1111           << sw->getNumCases() << ", " << bbname << ");";
1112       nl(Out);
1113       for (unsigned i = 2; i < sw->getNumOperands(); i += 2 ) {
1114         Out << iName << "->addCase("
1115             << opNames[i] << ", "
1116             << opNames[i+1] << ");";
1117         nl(Out);
1118       }
1119       break;
1120     }
1121     case Instruction::Invoke: {
1122       const InvokeInst* inv = cast<InvokeInst>(I);
1123       Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_params;";
1124       nl(Out);
1125       for (unsigned i = 3; i < inv->getNumOperands(); ++i) {
1126         Out << iName << "_params.push_back("
1127             << opNames[i] << ");";
1128         nl(Out);
1129       }
1130       Out << "InvokeInst *" << iName << " = InvokeInst::Create("
1131           << opNames[0] << ", "
1132           << opNames[1] << ", "
1133           << opNames[2] << ", "
1134           << iName << "_params.begin(), " << iName << "_params.end(), \"";
1135       printEscapedString(inv->getName());
1136       Out << "\", " << bbname << ");";
1137       nl(Out) << iName << "->setCallingConv(";
1138       printCallingConv(inv->getCallingConv());
1139       Out << ");";
1140       printAttributes(inv->getAttributes(), iName);
1141       Out << iName << "->setAttributes(" << iName << "_PAL);";
1142       nl(Out);
1143       break;
1144     }
1145     case Instruction::Unwind: {
1146       Out << "new UnwindInst("
1147           << bbname << ");";
1148       break;
1149     }
1150     case Instruction::Unreachable:{
1151       Out << "new UnreachableInst("
1152           << bbname << ");";
1153       break;
1154     }
1155     case Instruction::Add:
1156     case Instruction::Sub:
1157     case Instruction::Mul:
1158     case Instruction::UDiv:
1159     case Instruction::SDiv:
1160     case Instruction::FDiv:
1161     case Instruction::URem:
1162     case Instruction::SRem:
1163     case Instruction::FRem:
1164     case Instruction::And:
1165     case Instruction::Or:
1166     case Instruction::Xor:
1167     case Instruction::Shl:
1168     case Instruction::LShr:
1169     case Instruction::AShr:{
1170       Out << "BinaryOperator* " << iName << " = BinaryOperator::Create(";
1171       switch (I->getOpcode()) {
1172       case Instruction::Add: Out << "Instruction::Add"; break;
1173       case Instruction::Sub: Out << "Instruction::Sub"; break;
1174       case Instruction::Mul: Out << "Instruction::Mul"; break;
1175       case Instruction::UDiv:Out << "Instruction::UDiv"; break;
1176       case Instruction::SDiv:Out << "Instruction::SDiv"; break;
1177       case Instruction::FDiv:Out << "Instruction::FDiv"; break;
1178       case Instruction::URem:Out << "Instruction::URem"; break;
1179       case Instruction::SRem:Out << "Instruction::SRem"; break;
1180       case Instruction::FRem:Out << "Instruction::FRem"; break;
1181       case Instruction::And: Out << "Instruction::And"; break;
1182       case Instruction::Or:  Out << "Instruction::Or";  break;
1183       case Instruction::Xor: Out << "Instruction::Xor"; break;
1184       case Instruction::Shl: Out << "Instruction::Shl"; break;
1185       case Instruction::LShr:Out << "Instruction::LShr"; break;
1186       case Instruction::AShr:Out << "Instruction::AShr"; break;
1187       default: Out << "Instruction::BadOpCode"; break;
1188       }
1189       Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1190       printEscapedString(I->getName());
1191       Out << "\", " << bbname << ");";
1192       break;
1193     }
1194     case Instruction::FCmp: {
1195       Out << "FCmpInst* " << iName << " = new FCmpInst(";
1196       switch (cast<FCmpInst>(I)->getPredicate()) {
1197       case FCmpInst::FCMP_FALSE: Out << "FCmpInst::FCMP_FALSE"; break;
1198       case FCmpInst::FCMP_OEQ  : Out << "FCmpInst::FCMP_OEQ"; break;
1199       case FCmpInst::FCMP_OGT  : Out << "FCmpInst::FCMP_OGT"; break;
1200       case FCmpInst::FCMP_OGE  : Out << "FCmpInst::FCMP_OGE"; break;
1201       case FCmpInst::FCMP_OLT  : Out << "FCmpInst::FCMP_OLT"; break;
1202       case FCmpInst::FCMP_OLE  : Out << "FCmpInst::FCMP_OLE"; break;
1203       case FCmpInst::FCMP_ONE  : Out << "FCmpInst::FCMP_ONE"; break;
1204       case FCmpInst::FCMP_ORD  : Out << "FCmpInst::FCMP_ORD"; break;
1205       case FCmpInst::FCMP_UNO  : Out << "FCmpInst::FCMP_UNO"; break;
1206       case FCmpInst::FCMP_UEQ  : Out << "FCmpInst::FCMP_UEQ"; break;
1207       case FCmpInst::FCMP_UGT  : Out << "FCmpInst::FCMP_UGT"; break;
1208       case FCmpInst::FCMP_UGE  : Out << "FCmpInst::FCMP_UGE"; break;
1209       case FCmpInst::FCMP_ULT  : Out << "FCmpInst::FCMP_ULT"; break;
1210       case FCmpInst::FCMP_ULE  : Out << "FCmpInst::FCMP_ULE"; break;
1211       case FCmpInst::FCMP_UNE  : Out << "FCmpInst::FCMP_UNE"; break;
1212       case FCmpInst::FCMP_TRUE : Out << "FCmpInst::FCMP_TRUE"; break;
1213       default: Out << "FCmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE"; break;
1214       }
1215       Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1216       printEscapedString(I->getName());
1217       Out << "\", " << bbname << ");";
1218       break;
1219     }
1220     case Instruction::ICmp: {
1221       Out << "ICmpInst* " << iName << " = new ICmpInst(";
1222       switch (cast<ICmpInst>(I)->getPredicate()) {
1223       case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << "ICmpInst::ICMP_EQ";  break;
1224       case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << "ICmpInst::ICMP_NE";  break;
1225       case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << "ICmpInst::ICMP_ULE"; break;
1226       case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << "ICmpInst::ICMP_SLE"; break;
1227       case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << "ICmpInst::ICMP_UGE"; break;
1228       case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << "ICmpInst::ICMP_SGE"; break;
1229       case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << "ICmpInst::ICMP_ULT"; break;
1230       case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << "ICmpInst::ICMP_SLT"; break;
1231       case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << "ICmpInst::ICMP_UGT"; break;
1232       case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << "ICmpInst::ICMP_SGT"; break;
1233       default: Out << "ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE"; break;
1234       }
1235       Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1236       printEscapedString(I->getName());
1237       Out << "\", " << bbname << ");";
1238       break;
1239     }
1240     case Instruction::Malloc: {
1241       const MallocInst* mallocI = cast<MallocInst>(I);
1242       Out << "MallocInst* " << iName << " = new MallocInst("
1243           << getCppName(mallocI->getAllocatedType()) << ", ";
1244       if (mallocI->isArrayAllocation())
1245         Out << opNames[0] << ", " ;
1246       Out << "\"";
1247       printEscapedString(mallocI->getName());
1248       Out << "\", " << bbname << ");";
1249       if (mallocI->getAlignment())
1250         nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1251             << mallocI->getAlignment() << ");";
1252       break;
1253     }
1254     case Instruction::Free: {
1255       Out << "FreeInst* " << iName << " = new FreeInst("
1256           << getCppName(I->getOperand(0)) << ", " << bbname << ");";
1257       break;
1258     }
1259     case Instruction::Alloca: {
1260       const AllocaInst* allocaI = cast<AllocaInst>(I);
1261       Out << "AllocaInst* " << iName << " = new AllocaInst("
1262           << getCppName(allocaI->getAllocatedType()) << ", ";
1263       if (allocaI->isArrayAllocation())
1264         Out << opNames[0] << ", ";
1265       Out << "\"";
1266       printEscapedString(allocaI->getName());
1267       Out << "\", " << bbname << ");";
1268       if (allocaI->getAlignment())
1269         nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1270             << allocaI->getAlignment() << ");";
1271       break;
1272     }
1273     case Instruction::Load:{
1274       const LoadInst* load = cast<LoadInst>(I);
1275       Out << "LoadInst* " << iName << " = new LoadInst("
1276           << opNames[0] << ", \"";
1277       printEscapedString(load->getName());
1278       Out << "\", " << (load->isVolatile() ? "true" : "false" )
1279           << ", " << bbname << ");";
1280       break;
1281     }
1282     case Instruction::Store: {
1283       const StoreInst* store = cast<StoreInst>(I);
1284       Out << " new StoreInst("
1285           << opNames[0] << ", "
1286           << opNames[1] << ", "
1287           << (store->isVolatile() ? "true" : "false")
1288           << ", " << bbname << ");";
1289       break;
1290     }
1291     case Instruction::GetElementPtr: {
1292       const GetElementPtrInst* gep = cast<GetElementPtrInst>(I);
1293       if (gep->getNumOperands() <= 2) {
1294         Out << "GetElementPtrInst* " << iName << " = GetElementPtrInst::Create("
1295             << opNames[0];
1296         if (gep->getNumOperands() == 2)
1297           Out << ", " << opNames[1];
1298       } else {
1299         Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_indices;";
1300         nl(Out);
1301         for (unsigned i = 1; i < gep->getNumOperands(); ++i ) {
1302           Out << iName << "_indices.push_back("
1303               << opNames[i] << ");";
1304           nl(Out);
1305         }
1306         Out << "Instruction* " << iName << " = GetElementPtrInst::Create("
1307             << opNames[0] << ", " << iName << "_indices.begin(), "
1308             << iName << "_indices.end()";
1309       }
1310       Out << ", \"";
1311       printEscapedString(gep->getName());
1312       Out << "\", " << bbname << ");";
1313       break;
1314     }
1315     case Instruction::PHI: {
1316       const PHINode* phi = cast<PHINode>(I);
1317
1318       Out << "PHINode* " << iName << " = PHINode::Create("
1319           << getCppName(phi->getType()) << ", \"";
1320       printEscapedString(phi->getName());
1321       Out << "\", " << bbname << ");";
1322       nl(Out) << iName << "->reserveOperandSpace("
1323         << phi->getNumIncomingValues()
1324           << ");";
1325       nl(Out);
1326       for (unsigned i = 0; i < phi->getNumOperands(); i+=2) {
1327         Out << iName << "->addIncoming("
1328             << opNames[i] << ", " << opNames[i+1] << ");";
1329         nl(Out);
1330       }
1331       break;
1332     }
1333     case Instruction::Trunc:
1334     case Instruction::ZExt:
1335     case Instruction::SExt:
1336     case Instruction::FPTrunc:
1337     case Instruction::FPExt:
1338     case Instruction::FPToUI:
1339     case Instruction::FPToSI:
1340     case Instruction::UIToFP:
1341     case Instruction::SIToFP:
1342     case Instruction::PtrToInt:
1343     case Instruction::IntToPtr:
1344     case Instruction::BitCast: {
1345       const CastInst* cst = cast<CastInst>(I);
1346       Out << "CastInst* " << iName << " = new ";
1347       switch (I->getOpcode()) {
1348       case Instruction::Trunc:    Out << "TruncInst"; break;
1349       case Instruction::ZExt:     Out << "ZExtInst"; break;
1350       case Instruction::SExt:     Out << "SExtInst"; break;
1351       case Instruction::FPTrunc:  Out << "FPTruncInst"; break;
1352       case Instruction::FPExt:    Out << "FPExtInst"; break;
1353       case Instruction::FPToUI:   Out << "FPToUIInst"; break;
1354       case Instruction::FPToSI:   Out << "FPToSIInst"; break;
1355       case Instruction::UIToFP:   Out << "UIToFPInst"; break;
1356       case Instruction::SIToFP:   Out << "SIToFPInst"; break;
1357       case Instruction::PtrToInt: Out << "PtrToIntInst"; break;
1358       case Instruction::IntToPtr: Out << "IntToPtrInst"; break;
1359       case Instruction::BitCast:  Out << "BitCastInst"; break;
1360       default: assert(!"Unreachable"); break;
1361       }
1362       Out << "(" << opNames[0] << ", "
1363           << getCppName(cst->getType()) << ", \"";
1364       printEscapedString(cst->getName());
1365       Out << "\", " << bbname << ");";
1366       break;
1367     }
1368     case Instruction::Call:{
1369       const CallInst* call = cast<CallInst>(I);
1370       if (const InlineAsm* ila = dyn_cast<InlineAsm>(call->getCalledValue())) {
1371         Out << "InlineAsm* " << getCppName(ila) << " = InlineAsm::get("
1372             << getCppName(ila->getFunctionType()) << ", \""
1373             << ila->getAsmString() << "\", \""
1374             << ila->getConstraintString() << "\","
1375             << (ila->hasSideEffects() ? "true" : "false") << ");";
1376         nl(Out);
1377       }
1378       if (call->getNumOperands() > 2) {
1379         Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_params;";
1380         nl(Out);
1381         for (unsigned i = 1; i < call->getNumOperands(); ++i) {
1382           Out << iName << "_params.push_back(" << opNames[i] << ");";
1383           nl(Out);
1384         }
1385         Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1386             << opNames[0] << ", " << iName << "_params.begin(), "
1387             << iName << "_params.end(), \"";
1388       } else if (call->getNumOperands() == 2) {
1389         Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1390             << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1391       } else {
1392         Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create(" << opNames[0]
1393             << ", \"";
1394       }
1395       printEscapedString(call->getName());
1396       Out << "\", " << bbname << ");";
1397       nl(Out) << iName << "->setCallingConv(";
1398       printCallingConv(call->getCallingConv());
1399       Out << ");";
1400       nl(Out) << iName << "->setTailCall("
1401           << (call->isTailCall() ? "true":"false");
1402       Out << ");";
1403       printAttributes(call->getAttributes(), iName);
1404       Out << iName << "->setAttributes(" << iName << "_PAL);";
1405       nl(Out);
1406       break;
1407     }
1408     case Instruction::Select: {
1409       const SelectInst* sel = cast<SelectInst>(I);
1410       Out << "SelectInst* " << getCppName(sel) << " = SelectInst::Create(";
1411       Out << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1412       printEscapedString(sel->getName());
1413       Out << "\", " << bbname << ");";
1414       break;
1415     }
1416     case Instruction::UserOp1:
1417       /// FALL THROUGH
1418     case Instruction::UserOp2: {
1419       /// FIXME: What should be done here?
1420       break;
1421     }
1422     case Instruction::VAArg: {
1423       const VAArgInst* va = cast<VAArgInst>(I);
1424       Out << "VAArgInst* " << getCppName(va) << " = new VAArgInst("
1425           << opNames[0] << ", " << getCppName(va->getType()) << ", \"";
1426       printEscapedString(va->getName());
1427       Out << "\", " << bbname << ");";
1428       break;
1429     }
1430     case Instruction::ExtractElement: {
1431       const ExtractElementInst* eei = cast<ExtractElementInst>(I);
1432       Out << "ExtractElementInst* " << getCppName(eei)
1433           << " = new ExtractElementInst(" << opNames[0]
1434           << ", " << opNames[1] << ", \"";
1435       printEscapedString(eei->getName());
1436       Out << "\", " << bbname << ");";
1437       break;
1438     }
1439     case Instruction::InsertElement: {
1440       const InsertElementInst* iei = cast<InsertElementInst>(I);
1441       Out << "InsertElementInst* " << getCppName(iei)
1442           << " = InsertElementInst::Create(" << opNames[0]
1443           << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1444       printEscapedString(iei->getName());
1445       Out << "\", " << bbname << ");";
1446       break;
1447     }
1448     case Instruction::ShuffleVector: {
1449       const ShuffleVectorInst* svi = cast<ShuffleVectorInst>(I);
1450       Out << "ShuffleVectorInst* " << getCppName(svi)
1451           << " = new ShuffleVectorInst(" << opNames[0]
1452           << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1453       printEscapedString(svi->getName());
1454       Out << "\", " << bbname << ");";
1455       break;
1456     }
1457     case Instruction::ExtractValue: {
1458       const ExtractValueInst *evi = cast<ExtractValueInst>(I);
1459       Out << "std::vector<unsigned> " << iName << "_indices;";
1460       nl(Out);
1461       for (unsigned i = 0; i < evi->getNumIndices(); ++i) {
1462         Out << iName << "_indices.push_back("
1463             << evi->idx_begin()[i] << ");";
1464         nl(Out);
1465       }
1466       Out << "ExtractValueInst* " << getCppName(evi)
1467           << " = ExtractValueInst::Create(" << opNames[0]
1468           << ", "
1469           << iName << "_indices.begin(), " << iName << "_indices.end(), \"";
1470       printEscapedString(evi->getName());
1471       Out << "\", " << bbname << ");";
1472       break;
1473     }
1474     case Instruction::InsertValue: {
1475       const InsertValueInst *ivi = cast<InsertValueInst>(I);
1476       Out << "std::vector<unsigned> " << iName << "_indices;";
1477       nl(Out);
1478       for (unsigned i = 0; i < ivi->getNumIndices(); ++i) {
1479         Out << iName << "_indices.push_back("
1480             << ivi->idx_begin()[i] << ");";
1481         nl(Out);
1482       }
1483       Out << "InsertValueInst* " << getCppName(ivi)
1484           << " = InsertValueInst::Create(" << opNames[0]
1485           << ", " << opNames[1] << ", "
1486           << iName << "_indices.begin(), " << iName << "_indices.end(), \"";
1487       printEscapedString(ivi->getName());
1488       Out << "\", " << bbname << ");";
1489       break;
1490     }
1491   }
1492   DefinedValues.insert(I);
1493   nl(Out);
1494   delete [] opNames;
1495 }
1496
1497   // Print out the types, constants and declarations needed by one function
1498   void CppWriter::printFunctionUses(const Function* F) {
1499     nl(Out) << "// Type Definitions"; nl(Out);
1500     if (!is_inline) {
1501       // Print the function's return type
1502       printType(F->getReturnType());
1503
1504       // Print the function's function type
1505       printType(F->getFunctionType());
1506
1507       // Print the types of each of the function's arguments
1508       for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1509            AI != AE; ++AI) {
1510         printType(AI->getType());
1511       }
1512     }
1513
1514     // Print type definitions for every type referenced by an instruction and
1515     // make a note of any global values or constants that are referenced
1516     SmallPtrSet<GlobalValue*,64> gvs;
1517     SmallPtrSet<Constant*,64> consts;
1518     for (Function::const_iterator BB = F->begin(), BE = F->end();
1519          BB != BE; ++BB){
1520       for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end();
1521            I != E; ++I) {
1522         // Print the type of the instruction itself
1523         printType(I->getType());
1524
1525         // Print the type of each of the instruction's operands
1526         for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i) {
1527           Value* operand = I->getOperand(i);
1528           printType(operand->getType());
1529
1530           // If the operand references a GVal or Constant, make a note of it
1531           if (GlobalValue* GV = dyn_cast<GlobalValue>(operand)) {
1532             gvs.insert(GV);
1533             if (GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(GV))
1534               if (GVar->hasInitializer())
1535                 consts.insert(GVar->getInitializer());
1536           } else if (Constant* C = dyn_cast<Constant>(operand))
1537             consts.insert(C);
1538         }
1539       }
1540     }
1541
1542     // Print the function declarations for any functions encountered
1543     nl(Out) << "// Function Declarations"; nl(Out);
1544     for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1545          I != E; ++I) {
1546       if (Function* Fun = dyn_cast<Function>(*I)) {
1547         if (!is_inline || Fun != F)
1548           printFunctionHead(Fun);
1549       }
1550     }
1551
1552     // Print the global variable declarations for any variables encountered
1553     nl(Out) << "// Global Variable Declarations"; nl(Out);
1554     for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1555          I != E; ++I) {
1556       if (GlobalVariable* F = dyn_cast<GlobalVariable>(*I))
1557         printVariableHead(F);
1558     }
1559
1560   // Print the constants found
1561     nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
1562     for (SmallPtrSet<Constant*,64>::iterator I = consts.begin(),
1563            E = consts.end(); I != E; ++I) {
1564       printConstant(*I);
1565     }
1566
1567     // Process the global variables definitions now that all the constants have
1568     // been emitted. These definitions just couple the gvars with their constant
1569     // initializers.
1570     nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
1571     for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1572          I != E; ++I) {
1573       if (GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(*I))
1574         printVariableBody(GV);
1575     }
1576   }
1577
1578   void CppWriter::printFunctionHead(const Function* F) {
1579     nl(Out) << "Function* " << getCppName(F);
1580     if (is_inline) {
1581       Out << " = mod->getFunction(\"";
1582       printEscapedString(F->getName());
1583       Out << "\", " << getCppName(F->getFunctionType()) << ");";
1584       nl(Out) << "if (!" << getCppName(F) << ") {";
1585       nl(Out) << getCppName(F);
1586     }
1587     Out<< " = Function::Create(";
1588     nl(Out,1) << "/*Type=*/" << getCppName(F->getFunctionType()) << ",";
1589     nl(Out) << "/*Linkage=*/";
1590     printLinkageType(F->getLinkage());
1591     Out << ",";
1592     nl(Out) << "/*Name=*/\"";
1593     printEscapedString(F->getName());
1594     Out << "\", mod); " << (F->isDeclaration()? "// (external, no body)" : "");
1595     nl(Out,-1);
1596     printCppName(F);
1597     Out << "->setCallingConv(";
1598     printCallingConv(F->getCallingConv());
1599     Out << ");";
1600     nl(Out);
1601     if (F->hasSection()) {
1602       printCppName(F);
1603       Out << "->setSection(\"" << F->getSection() << "\");";
1604       nl(Out);
1605     }
1606     if (F->getAlignment()) {
1607       printCppName(F);
1608       Out << "->setAlignment(" << F->getAlignment() << ");";
1609       nl(Out);
1610     }
1611     if (F->getVisibility() != GlobalValue::DefaultVisibility) {
1612       printCppName(F);
1613       Out << "->setVisibility(";
1614       printVisibilityType(F->getVisibility());
1615       Out << ");";
1616       nl(Out);
1617     }
1618     if (F->hasGC()) {
1619       printCppName(F);
1620       Out << "->setGC(\"" << F->getGC() << "\");";
1621       nl(Out);
1622     }
1623     if (is_inline) {
1624       Out << "}";
1625       nl(Out);
1626     }
1627     printAttributes(F->getAttributes(), getCppName(F));
1628     printCppName(F);
1629     Out << "->setAttributes(" << getCppName(F) << "_PAL);";
1630     nl(Out);
1631   }
1632
1633   void CppWriter::printFunctionBody(const Function *F) {
1634     if (F->isDeclaration())
1635       return; // external functions have no bodies.
1636
1637     // Clear the DefinedValues and ForwardRefs maps because we can't have
1638     // cross-function forward refs
1639     ForwardRefs.clear();
1640     DefinedValues.clear();
1641
1642     // Create all the argument values
1643     if (!is_inline) {
1644       if (!F->arg_empty()) {
1645         Out << "Function::arg_iterator args = " << getCppName(F)
1646             << "->arg_begin();";
1647         nl(Out);
1648       }
1649       for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1650            AI != AE; ++AI) {
1651         Out << "Value* " << getCppName(AI) << " = args++;";
1652         nl(Out);
1653         if (AI->hasName()) {
1654           Out << getCppName(AI) << "->setName(\"" << AI->getName() << "\");";
1655           nl(Out);
1656         }
1657       }
1658     }
1659
1660     // Create all the basic blocks
1661     nl(Out);
1662     for (Function::const_iterator BI = F->begin(), BE = F->end();
1663          BI != BE; ++BI) {
1664       std::string bbname(getCppName(BI));
1665       Out << "BasicBlock* " << bbname << " = BasicBlock::Create(\"";
1666       if (BI->hasName())
1667         printEscapedString(BI->getName());
1668       Out << "\"," << getCppName(BI->getParent()) << ",0);";
1669       nl(Out);
1670     }
1671
1672     // Output all of its basic blocks... for the function
1673     for (Function::const_iterator BI = F->begin(), BE = F->end();
1674          BI != BE; ++BI) {
1675       std::string bbname(getCppName(BI));
1676       nl(Out) << "// Block " << BI->getName() << " (" << bbname << ")";
1677       nl(Out);
1678
1679       // Output all of the instructions in the basic block...
1680       for (BasicBlock::const_iterator I = BI->begin(), E = BI->end();
1681            I != E; ++I) {
1682         printInstruction(I,bbname);
1683       }
1684     }
1685
1686     // Loop over the ForwardRefs and resolve them now that all instructions
1687     // are generated.
1688     if (!ForwardRefs.empty()) {
1689       nl(Out) << "// Resolve Forward References";
1690       nl(Out);
1691     }
1692
1693     while (!ForwardRefs.empty()) {
1694       ForwardRefMap::iterator I = ForwardRefs.begin();
1695       Out << I->second << "->replaceAllUsesWith("
1696           << getCppName(I->first) << "); delete " << I->second << ";";
1697       nl(Out);
1698       ForwardRefs.erase(I);
1699     }
1700   }
1701
1702   void CppWriter::printInline(const std::string& fname,
1703                               const std::string& func) {
1704     const Function* F = TheModule->getFunction(func);
1705     if (!F) {
1706       error(std::string("Function '") + func + "' not found in input module");
1707       return;
1708     }
1709     if (F->isDeclaration()) {
1710       error(std::string("Function '") + func + "' is external!");
1711       return;
1712     }
1713     nl(Out) << "BasicBlock* " << fname << "(Module* mod, Function *"
1714             << getCppName(F);
1715     unsigned arg_count = 1;
1716     for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1717          AI != AE; ++AI) {
1718       Out << ", Value* arg_" << arg_count;
1719     }
1720     Out << ") {";
1721     nl(Out);
1722     is_inline = true;
1723     printFunctionUses(F);
1724     printFunctionBody(F);
1725     is_inline = false;
1726     Out << "return " << getCppName(F->begin()) << ";";
1727     nl(Out) << "}";
1728     nl(Out);
1729   }
1730
1731   void CppWriter::printModuleBody() {
1732     // Print out all the type definitions
1733     nl(Out) << "// Type Definitions"; nl(Out);
1734     printTypes(TheModule);
1735
1736     // Functions can call each other and global variables can reference them so
1737     // define all the functions first before emitting their function bodies.
1738     nl(Out) << "// Function Declarations"; nl(Out);
1739     for (Module::const_iterator I = TheModule->begin(), E = TheModule->end();
1740          I != E; ++I)
1741       printFunctionHead(I);
1742
1743     // Process the global variables declarations. We can't initialze them until
1744     // after the constants are printed so just print a header for each global
1745     nl(Out) << "// Global Variable Declarations\n"; nl(Out);
1746     for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
1747            E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
1748       printVariableHead(I);
1749     }
1750
1751     // Print out all the constants definitions. Constants don't recurse except
1752     // through GlobalValues. All GlobalValues have been declared at this point
1753     // so we can proceed to generate the constants.
1754     nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
1755     printConstants(TheModule);
1756
1757     // Process the global variables definitions now that all the constants have
1758     // been emitted. These definitions just couple the gvars with their constant
1759     // initializers.
1760     nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
1761     for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
1762            E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
1763       printVariableBody(I);
1764     }
1765
1766     // Finally, we can safely put out all of the function bodies.
1767     nl(Out) << "// Function Definitions"; nl(Out);
1768     for (Module::const_iterator I = TheModule->begin(), E = TheModule->end();
1769          I != E; ++I) {
1770       if (!I->isDeclaration()) {
1771         nl(Out) << "// Function: " << I->getName() << " (" << getCppName(I)
1772                 << ")";
1773         nl(Out) << "{";
1774         nl(Out,1);
1775         printFunctionBody(I);
1776         nl(Out,-1) << "}";
1777         nl(Out);
1778       }
1779     }
1780   }
1781
1782   void CppWriter::printProgram(const std::string& fname,
1783                                const std::string& mName) {
1784     Out << "#include <llvm/Module.h>\n";
1785     Out << "#include <llvm/DerivedTypes.h>\n";
1786     Out << "#include <llvm/Constants.h>\n";
1787     Out << "#include <llvm/GlobalVariable.h>\n";
1788     Out << "#include <llvm/Function.h>\n";
1789     Out << "#include <llvm/CallingConv.h>\n";
1790     Out << "#include <llvm/BasicBlock.h>\n";
1791     Out << "#include <llvm/Instructions.h>\n";
1792     Out << "#include <llvm/InlineAsm.h>\n";
1793     Out << "#include <llvm/Support/MathExtras.h>\n";
1794     Out << "#include <llvm/Support/raw_ostream.h>\n";
1795     Out << "#include <llvm/Pass.h>\n";
1796     Out << "#include <llvm/PassManager.h>\n";
1797     Out << "#include <llvm/ADT/SmallVector.h>\n";
1798     Out << "#include <llvm/Analysis/Verifier.h>\n";
1799     Out << "#include <llvm/Assembly/PrintModulePass.h>\n";
1800     Out << "#include <algorithm>\n";
1801     Out << "using namespace llvm;\n\n";
1802     Out << "Module* " << fname << "();\n\n";
1803     Out << "int main(int argc, char**argv) {\n";
1804     Out << "  Module* Mod = " << fname << "();\n";
1805     Out << "  verifyModule(*Mod, PrintMessageAction);\n";
1806     Out << "  outs().flush();\n";
1807     Out << "  PassManager PM;\n";
1808     Out << "  PM.add(createPrintModulePass(&outs()));\n";
1809     Out << "  PM.run(*Mod);\n";
1810     Out << "  return 0;\n";
1811     Out << "}\n\n";
1812     printModule(fname,mName);
1813   }
1814
1815   void CppWriter::printModule(const std::string& fname,
1816                               const std::string& mName) {
1817     nl(Out) << "Module* " << fname << "() {";
1818     nl(Out,1) << "// Module Construction";
1819     nl(Out) << "Module* mod = new Module(\"" << mName << "\");";
1820     if (!TheModule->getTargetTriple().empty()) {
1821       nl(Out) << "mod->setDataLayout(\"" << TheModule->getDataLayout() << "\");";
1822     }
1823     if (!TheModule->getTargetTriple().empty()) {
1824       nl(Out) << "mod->setTargetTriple(\"" << TheModule->getTargetTriple()
1825               << "\");";
1826     }
1827
1828     if (!TheModule->getModuleInlineAsm().empty()) {
1829       nl(Out) << "mod->setModuleInlineAsm(\"";
1830       printEscapedString(TheModule->getModuleInlineAsm());
1831       Out << "\");";
1832     }
1833     nl(Out);
1834
1835     // Loop over the dependent libraries and emit them.
1836     Module::lib_iterator LI = TheModule->lib_begin();
1837     Module::lib_iterator LE = TheModule->lib_end();
1838     while (LI != LE) {
1839       Out << "mod->addLibrary(\"" << *LI << "\");";
1840       nl(Out);
1841       ++LI;
1842     }
1843     printModuleBody();
1844     nl(Out) << "return mod;";
1845     nl(Out,-1) << "}";
1846     nl(Out);
1847   }
1848
1849   void CppWriter::printContents(const std::string& fname,
1850                                 const std::string& mName) {
1851     Out << "\nModule* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1852     Out << "\nmod->setModuleIdentifier(\"" << mName << "\");\n";
1853     printModuleBody();
1854     Out << "\nreturn mod;\n";
1855     Out << "\n}\n";
1856   }
1857
1858   void CppWriter::printFunction(const std::string& fname,
1859                                 const std::string& funcName) {
1860     const Function* F = TheModule->getFunction(funcName);
1861     if (!F) {
1862       error(std::string("Function '") + funcName + "' not found in input module");
1863       return;
1864     }
1865     Out << "\nFunction* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1866     printFunctionUses(F);
1867     printFunctionHead(F);
1868     printFunctionBody(F);
1869     Out << "return " << getCppName(F) << ";\n";
1870     Out << "}\n";
1871   }
1872
1873   void CppWriter::printFunctions() {
1874     const Module::FunctionListType &funcs = TheModule->getFunctionList();
1875     Module::const_iterator I  = funcs.begin();
1876     Module::const_iterator IE = funcs.end();
1877
1878     for (; I != IE; ++I) {
1879       const Function &func = *I;
1880       if (!func.isDeclaration()) {
1881         std::string name("define_");
1882         name += func.getName();
1883         printFunction(name, func.getName());
1884       }
1885     }
1886   }
1887
1888   void CppWriter::printVariable(const std::string& fname,
1889                                 const std::string& varName) {
1890     const GlobalVariable* GV = TheModule->getNamedGlobal(varName);
1891
1892     if (!GV) {
1893       error(std::string("Variable '") + varName + "' not found in input module");
1894       return;
1895     }
1896     Out << "\nGlobalVariable* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1897     printVariableUses(GV);
1898     printVariableHead(GV);
1899     printVariableBody(GV);
1900     Out << "return " << getCppName(GV) << ";\n";
1901     Out << "}\n";
1902   }
1903
1904   void CppWriter::printType(const std::string& fname,
1905                             const std::string& typeName) {
1906     const Type* Ty = TheModule->getTypeByName(typeName);
1907     if (!Ty) {
1908       error(std::string("Type '") + typeName + "' not found in input module");
1909       return;
1910     }
1911     Out << "\nType* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1912     printType(Ty);
1913     Out << "return " << getCppName(Ty) << ";\n";
1914     Out << "}\n";
1915   }
1916
1917   bool CppWriter::runOnModule(Module &M) {
1918     TheModule = &M;
1919
1920     // Emit a header
1921     Out << "// Generated by llvm2cpp - DO NOT MODIFY!\n\n";
1922
1923     // Get the name of the function we're supposed to generate
1924     std::string fname = FuncName.getValue();
1925
1926     // Get the name of the thing we are to generate
1927     std::string tgtname = NameToGenerate.getValue();
1928     if (GenerationType == GenModule ||
1929         GenerationType == GenContents ||
1930         GenerationType == GenProgram ||
1931         GenerationType == GenFunctions) {
1932       if (tgtname == "!bad!") {
1933         if (M.getModuleIdentifier() == "-")
1934           tgtname = "<stdin>";
1935         else
1936           tgtname = M.getModuleIdentifier();
1937       }
1938     } else if (tgtname == "!bad!")
1939       error("You must use the -for option with -gen-{function,variable,type}");
1940
1941     switch (WhatToGenerate(GenerationType)) {
1942      case GenProgram:
1943       if (fname.empty())
1944         fname = "makeLLVMModule";
1945       printProgram(fname,tgtname);
1946       break;
1947      case GenModule:
1948       if (fname.empty())
1949         fname = "makeLLVMModule";
1950       printModule(fname,tgtname);
1951       break;
1952      case GenContents:
1953       if (fname.empty())
1954         fname = "makeLLVMModuleContents";
1955       printContents(fname,tgtname);
1956       break;
1957      case GenFunction:
1958       if (fname.empty())
1959         fname = "makeLLVMFunction";
1960       printFunction(fname,tgtname);
1961       break;
1962      case GenFunctions:
1963       printFunctions();
1964       break;
1965      case GenInline:
1966       if (fname.empty())
1967         fname = "makeLLVMInline";
1968       printInline(fname,tgtname);
1969       break;
1970      case GenVariable:
1971       if (fname.empty())
1972         fname = "makeLLVMVariable";
1973       printVariable(fname,tgtname);
1974       break;
1975      case GenType:
1976       if (fname.empty())
1977         fname = "makeLLVMType";
1978       printType(fname,tgtname);
1979       break;
1980      default:
1981       error("Invalid generation option");
1982     }
1983
1984     return false;
1985   }
1986 }
1987
1988 char CppWriter::ID = 0;
1989
1990 //===----------------------------------------------------------------------===//
1991 //                       External Interface declaration
1992 //===----------------------------------------------------------------------===//
1993
1994 bool CPPTargetMachine::addPassesToEmitWholeFile(PassManager &PM,
1995                                                 raw_ostream &o,
1996                                                 CodeGenFileType FileType,
1997                                                 CodeGenOpt::Level OptLevel) {
1998   if (FileType != TargetMachine::AssemblyFile) return true;
1999   PM.add(new CppWriter(o));
2000   return false;
2001 }