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