tools/llvm2cpp/CppWriter.cpp

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