contrib/llvm/lib/Target/CppBackend/CPPBackend.cpp

   1 //===-- CPPBackend.cpp - Library for converting LLVM code to C++ code -----===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements the writing of the LLVM IR as a set of C++ calls to the
  11 // LLVM IR interface. The input module is assumed to be verified.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "CPPTargetMachine.h"
  16 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  17 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  18 #include "llvm/Config/config.h"
  19 #include "llvm/IR/CallingConv.h"
  20 #include "llvm/IR/Constants.h"
  21 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
  22 #include "llvm/IR/InlineAsm.h"
  23 #include "llvm/IR/Instruction.h"
  24 #include "llvm/IR/Instructions.h"
  25 #include "llvm/IR/Module.h"
  26 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
  27 #include "llvm/MC/MCInstrInfo.h"
  28 #include "llvm/MC/MCSubtargetInfo.h"
  29 #include "llvm/Pass.h"
  30 #include "llvm/PassManager.h"
  31 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  32 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  33 #include "llvm/Support/FormattedStream.h"
  34 #include "llvm/Support/TargetRegistry.h"
  35 #include <algorithm>
  36 #include <cstdio>
  37 #include <map>
  38 #include <set>
  39 using namespace llvm;
  40
  41 static cl::opt<std::string>
  42 FuncName("cppfname", cl::desc("Specify the name of the generated function"),
  43          cl::value_desc("function name"));
  44
  45 enum WhatToGenerate {
  46   GenProgram,
  47   GenModule,
  48   GenContents,
  49   GenFunction,
  50   GenFunctions,
  51   GenInline,
  52   GenVariable,
  53   GenType
  54 };
  55
  56 static cl::opt<WhatToGenerate> GenerationType("cppgen", cl::Optional,
  57   cl::desc("Choose what kind of output to generate"),
  58   cl::init(GenProgram),
  59   cl::values(
  60     clEnumValN(GenProgram,  "program",   "Generate a complete program"),
  61     clEnumValN(GenModule,   "module",    "Generate a module definition"),
  62     clEnumValN(GenContents, "contents",  "Generate contents of a module"),
  63     clEnumValN(GenFunction, "function",  "Generate a function definition"),
  64     clEnumValN(GenFunctions,"functions", "Generate all function definitions"),
  65     clEnumValN(GenInline,   "inline",    "Generate an inline function"),
  66     clEnumValN(GenVariable, "variable",  "Generate a variable definition"),
  67     clEnumValN(GenType,     "type",      "Generate a type definition"),
  68     clEnumValEnd
  69   )
  70 );
  71
  72 static cl::opt<std::string> NameToGenerate("cppfor", cl::Optional,
  73   cl::desc("Specify the name of the thing to generate"),
  74   cl::init("!bad!"));
  75
  76 extern "C" void LLVMInitializeCppBackendTarget() {
  77   // Register the target.
  78   RegisterTargetMachine<CPPTargetMachine> X(TheCppBackendTarget);
  79 }
  80
  81 namespace {
  82   typedef std::vector<Type*> TypeList;
  83   typedef std::map<Type*,std::string> TypeMap;
  84   typedef std::map<const Value*,std::string> ValueMap;
  85   typedef std::set<std::string> NameSet;
  86   typedef std::set<Type*> TypeSet;
  87   typedef std::set<const Value*> ValueSet;
  88   typedef std::map<const Value*,std::string> ForwardRefMap;
  89
  90   /// CppWriter - This class is the main chunk of code that converts an LLVM
  91   /// module to a C++ translation unit.
  92   class CppWriter : public ModulePass {
  93     formatted_raw_ostream &Out;
  94     const Module *TheModule;
  95     uint64_t uniqueNum;
  96     TypeMap TypeNames;
  97     ValueMap ValueNames;
  98     NameSet UsedNames;
  99     TypeSet DefinedTypes;
 100     ValueSet DefinedValues;
 101     ForwardRefMap ForwardRefs;
 102     bool is_inline;
 103     unsigned indent_level;
 104
 105   public:
 106     static char ID;
 107     explicit CppWriter(formatted_raw_ostream &o) :
 108       ModulePass(ID), Out(o), uniqueNum(0), is_inline(false), indent_level(0){}
 109
 110     virtual const char *getPassName() const { return "C++ backend"; }
 111
 112     bool runOnModule(Module &M);
 113
 114     void printProgram(const std::string& fname, const std::string& modName );
 115     void printModule(const std::string& fname, const std::string& modName );
 116     void printContents(const std::string& fname, const std::string& modName );
 117     void printFunction(const std::string& fname, const std::string& funcName );
 118     void printFunctions();
 119     void printInline(const std::string& fname, const std::string& funcName );
 120     void printVariable(const std::string& fname, const std::string& varName );
 121     void printType(const std::string& fname, const std::string& typeName );
 122
 123     void error(const std::string& msg);
 124
 125
 126     formatted_raw_ostream& nl(formatted_raw_ostream &Out, int delta = 0);
 127     inline void in() { indent_level++; }
 128     inline void out() { if (indent_level >0) indent_level--; }
 129
 130   private:
 131     void printLinkageType(GlobalValue::LinkageTypes LT);
 132     void printVisibilityType(GlobalValue::VisibilityTypes VisTypes);
 133     void printThreadLocalMode(GlobalVariable::ThreadLocalMode TLM);
 134     void printCallingConv(CallingConv::ID cc);
 135     void printEscapedString(const std::string& str);
 136     void printCFP(const ConstantFP* CFP);
 137
 138     std::string getCppName(Type* val);
 139     inline void printCppName(Type* val);
 140
 141     std::string getCppName(const Value* val);
 142     inline void printCppName(const Value* val);
 143
 144     void printAttributes(const AttributeSet &PAL, const std::string &name);
 145     void printType(Type* Ty);
 146     void printTypes(const Module* M);
 147
 148     void printConstant(const Constant *CPV);
 149     void printConstants(const Module* M);
 150
 151     void printVariableUses(const GlobalVariable *GV);
 152     void printVariableHead(const GlobalVariable *GV);
 153     void printVariableBody(const GlobalVariable *GV);
 154
 155     void printFunctionUses(const Function *F);
 156     void printFunctionHead(const Function *F);
 157     void printFunctionBody(const Function *F);
 158     void printInstruction(const Instruction *I, const std::string& bbname);
 159     std::string getOpName(const Value*);
 160
 161     void printModuleBody();
 162   };
 163 } // end anonymous namespace.
 164
 165 formatted_raw_ostream &CppWriter::nl(formatted_raw_ostream &Out, int delta) {
 166   Out << '\n';
 167   if (delta >= 0 || indent_level >= unsigned(-delta))
 168     indent_level += delta;
 169   Out.indent(indent_level);
 170   return Out;
 171 }
 172
 173 static inline void sanitize(std::string &str) {
 174   for (size_t i = 0; i < str.length(); ++i)
 175     if (!isalnum(str[i]) && str[i] != '_')
 176       str[i] = '_';
 177 }
 178
 179 static std::string getTypePrefix(Type *Ty) {
 180   switch (Ty->getTypeID()) {
 181   case Type::VoidTyID:     return "void_";
 182   case Type::IntegerTyID:
 183     return "int" + utostr(cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth()) + "_";
 184   case Type::FloatTyID:    return "float_";
 185   case Type::DoubleTyID:   return "double_";
 186   case Type::LabelTyID:    return "label_";
 187   case Type::FunctionTyID: return "func_";
 188   case Type::StructTyID:   return "struct_";
 189   case Type::ArrayTyID:    return "array_";
 190   case Type::PointerTyID:  return "ptr_";
 191   case Type::VectorTyID:   return "packed_";
 192   default:                 return "other_";
 193   }
 194 }
 195
 196 void CppWriter::error(const std::string& msg) {
 197   report_fatal_error(msg);
 198 }
 199
 200 static inline std::string ftostr(const APFloat& V) {
 201   std::string Buf;
 202   if (&V.getSemantics() == &APFloat::IEEEdouble) {
 203     raw_string_ostream(Buf) << V.convertToDouble();
 204     return Buf;
 205   } else if (&V.getSemantics() == &APFloat::IEEEsingle) {
 206     raw_string_ostream(Buf) << (double)V.convertToFloat();
 207     return Buf;
 208   }
 209   return "<unknown format in ftostr>"; // error
 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 CppWriter::printCFP(const ConstantFP *CFP) {
 216   bool ignored;
 217   APFloat APF = APFloat(CFP->getValueAPF());  // copy
 218   if (CFP->getType() == Type::getFloatTy(CFP->getContext()))
 219     APF.convert(APFloat::IEEEdouble, APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
 220   Out << "ConstantFP::get(mod->getContext(), ";
 221   Out << "APFloat(";
 222 #if HAVE_PRINTF_A
 223   char Buffer[100];
 224   sprintf(Buffer, "%A", APF.convertToDouble());
 225   if ((!strncmp(Buffer, "0x", 2) ||
 226        !strncmp(Buffer, "-0x", 3) ||
 227        !strncmp(Buffer, "+0x", 3)) &&
 228       APF.bitwiseIsEqual(APFloat(atof(Buffer)))) {
 229     if (CFP->getType() == Type::getDoubleTy(CFP->getContext()))
 230       Out << "BitsToDouble(" << Buffer << ")";
 231     else
 232       Out << "BitsToFloat((float)" << Buffer << ")";
 233     Out << ")";
 234   } else {
 235 #endif
 236     std::string StrVal = ftostr(CFP->getValueAPF());
 237
 238     while (StrVal[0] == ' ')
 239       StrVal.erase(StrVal.begin());
 240
 241     // Check to make sure that the stringized number is not some string like
 242     // "Inf" or NaN.  Check that the string matches the "[-+]?[0-9]" regex.
 243     if (((StrVal[0] >= '0' && StrVal[0] <= '9') ||
 244          ((StrVal[0] == '-' || StrVal[0] == '+') &&
 245           (StrVal[1] >= '0' && StrVal[1] <= '9'))) &&
 246         (CFP->isExactlyValue(atof(StrVal.c_str())))) {
 247       if (CFP->getType() == Type::getDoubleTy(CFP->getContext()))
 248         Out <<  StrVal;
 249       else
 250         Out << StrVal << "f";
 251     } else if (CFP->getType() == Type::getDoubleTy(CFP->getContext()))
 252       Out << "BitsToDouble(0x"
 253           << utohexstr(CFP->getValueAPF().bitcastToAPInt().getZExtValue())
 254           << "ULL) /* " << StrVal << " */";
 255     else
 256       Out << "BitsToFloat(0x"
 257           << utohexstr((uint32_t)CFP->getValueAPF().
 258                                       bitcastToAPInt().getZExtValue())
 259           << "U) /* " << StrVal << " */";
 260     Out << ")";
 261 #if HAVE_PRINTF_A
 262   }
 263 #endif
 264   Out << ")";
 265 }
 266
 267 void CppWriter::printCallingConv(CallingConv::ID cc){
 268   // Print the calling convention.
 269   switch (cc) {
 270   case CallingConv::C:     Out << "CallingConv::C"; break;
 271   case CallingConv::Fast:  Out << "CallingConv::Fast"; break;
 272   case CallingConv::Cold:  Out << "CallingConv::Cold"; break;
 273   case CallingConv::FirstTargetCC: Out << "CallingConv::FirstTargetCC"; break;
 274   default:                 Out << cc; break;
 275   }
 276 }
 277
 278 void CppWriter::printLinkageType(GlobalValue::LinkageTypes LT) {
 279   switch (LT) {
 280   case GlobalValue::InternalLinkage:
 281     Out << "GlobalValue::InternalLinkage"; break;
 282   case GlobalValue::PrivateLinkage:
 283     Out << "GlobalValue::PrivateLinkage"; break;
 284   case GlobalValue::LinkerPrivateLinkage:
 285     Out << "GlobalValue::LinkerPrivateLinkage"; break;
 286   case GlobalValue::LinkerPrivateWeakLinkage:
 287     Out << "GlobalValue::LinkerPrivateWeakLinkage"; break;
 288   case GlobalValue::AvailableExternallyLinkage:
 289     Out << "GlobalValue::AvailableExternallyLinkage "; break;
 290   case GlobalValue::LinkOnceAnyLinkage:
 291     Out << "GlobalValue::LinkOnceAnyLinkage "; break;
 292   case GlobalValue::LinkOnceODRLinkage:
 293     Out << "GlobalValue::LinkOnceODRLinkage "; break;
 294   case GlobalValue::LinkOnceODRAutoHideLinkage:
 295     Out << "GlobalValue::LinkOnceODRAutoHideLinkage"; break;
 296   case GlobalValue::WeakAnyLinkage:
 297     Out << "GlobalValue::WeakAnyLinkage"; break;
 298   case GlobalValue::WeakODRLinkage:
 299     Out << "GlobalValue::WeakODRLinkage"; break;
 300   case GlobalValue::AppendingLinkage:
 301     Out << "GlobalValue::AppendingLinkage"; break;
 302   case GlobalValue::ExternalLinkage:
 303     Out << "GlobalValue::ExternalLinkage"; break;
 304   case GlobalValue::DLLImportLinkage:
 305     Out << "GlobalValue::DLLImportLinkage"; break;
 306   case GlobalValue::DLLExportLinkage:
 307     Out << "GlobalValue::DLLExportLinkage"; break;
 308   case GlobalValue::ExternalWeakLinkage:
 309     Out << "GlobalValue::ExternalWeakLinkage"; break;
 310   case GlobalValue::CommonLinkage:
 311     Out << "GlobalValue::CommonLinkage"; break;
 312   }
 313 }
 314
 315 void CppWriter::printVisibilityType(GlobalValue::VisibilityTypes VisType) {
 316   switch (VisType) {
 317   case GlobalValue::DefaultVisibility:
 318     Out << "GlobalValue::DefaultVisibility";
 319     break;
 320   case GlobalValue::HiddenVisibility:
 321     Out << "GlobalValue::HiddenVisibility";
 322     break;
 323   case GlobalValue::ProtectedVisibility:
 324     Out << "GlobalValue::ProtectedVisibility";
 325     break;
 326   }
 327 }
 328
 329 void CppWriter::printThreadLocalMode(GlobalVariable::ThreadLocalMode TLM) {
 330   switch (TLM) {
 331     case GlobalVariable::NotThreadLocal:
 332       Out << "GlobalVariable::NotThreadLocal";
 333       break;
 334     case GlobalVariable::GeneralDynamicTLSModel:
 335       Out << "GlobalVariable::GeneralDynamicTLSModel";
 336       break;
 337     case GlobalVariable::LocalDynamicTLSModel:
 338       Out << "GlobalVariable::LocalDynamicTLSModel";
 339       break;
 340     case GlobalVariable::InitialExecTLSModel:
 341       Out << "GlobalVariable::InitialExecTLSModel";
 342       break;
 343     case GlobalVariable::LocalExecTLSModel:
 344       Out << "GlobalVariable::LocalExecTLSModel";
 345       break;
 346   }
 347 }
 348
 349 // printEscapedString - Print each character of the specified string, escaping
 350 // it if it is not printable or if it is an escape char.
 351 void CppWriter::printEscapedString(const std::string &Str) {
 352   for (unsigned i = 0, e = Str.size(); i != e; ++i) {
 353     unsigned char C = Str[i];
 354     if (isprint(C) && C != '"' && C != '\\') {
 355       Out << C;
 356     } else {
 357       Out << "\\x"
 358           << (char) ((C/16  < 10) ? ( C/16 +'0') : ( C/16 -10+'A'))
 359           << (char)(((C&15) < 10) ? ((C&15)+'0') : ((C&15)-10+'A'));
 360     }
 361   }
 362 }
 363
 364 std::string CppWriter::getCppName(Type* Ty) {
 365   // First, handle the primitive types .. easy
 366   if (Ty->isPrimitiveType() || Ty->isIntegerTy()) {
 367     switch (Ty->getTypeID()) {
 368     case Type::VoidTyID:   return "Type::getVoidTy(mod->getContext())";
 369     case Type::IntegerTyID: {
 370       unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
 371       return "IntegerType::get(mod->getContext(), " + utostr(BitWidth) + ")";
 372     }
 373     case Type::X86_FP80TyID: return "Type::getX86_FP80Ty(mod->getContext())";
 374     case Type::FloatTyID:    return "Type::getFloatTy(mod->getContext())";
 375     case Type::DoubleTyID:   return "Type::getDoubleTy(mod->getContext())";
 376     case Type::LabelTyID:    return "Type::getLabelTy(mod->getContext())";
 377     case Type::X86_MMXTyID:  return "Type::getX86_MMXTy(mod->getContext())";
 378     default:
 379       error("Invalid primitive type");
 380       break;
 381     }
 382     // shouldn't be returned, but make it sensible
 383     return "Type::getVoidTy(mod->getContext())";
 384   }
 385
 386   // Now, see if we've seen the type before and return that
 387   TypeMap::iterator I = TypeNames.find(Ty);
 388   if (I != TypeNames.end())
 389     return I->second;
 390
 391   // Okay, let's build a new name for this type. Start with a prefix
 392   const char* prefix = 0;
 393   switch (Ty->getTypeID()) {
 394   case Type::FunctionTyID:    prefix = "FuncTy_"; break;
 395   case Type::StructTyID:      prefix = "StructTy_"; break;
 396   case Type::ArrayTyID:       prefix = "ArrayTy_"; break;
 397   case Type::PointerTyID:     prefix = "PointerTy_"; break;
 398   case Type::VectorTyID:      prefix = "VectorTy_"; break;
 399   default:                    prefix = "OtherTy_"; break; // prevent breakage
 400   }
 401
 402   // See if the type has a name in the symboltable and build accordingly
 403   std::string name;
 404   if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty))
 405     if (STy->hasName())
 406       name = STy->getName();
 407
 408   if (name.empty())
 409     name = utostr(uniqueNum++);
 410
 411   name = std::string(prefix) + name;
 412   sanitize(name);
 413
 414   // Save the name
 415   return TypeNames[Ty] = name;
 416 }
 417
 418 void CppWriter::printCppName(Type* Ty) {
 419   printEscapedString(getCppName(Ty));
 420 }
 421
 422 std::string CppWriter::getCppName(const Value* val) {
 423   std::string name;
 424   ValueMap::iterator I = ValueNames.find(val);
 425   if (I != ValueNames.end() && I->first == val)
 426     return  I->second;
 427
 428   if (const GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(val)) {
 429     name = std::string("gvar_") +
 430       getTypePrefix(GV->getType()->getElementType());
 431   } else if (isa<Function>(val)) {
 432     name = std::string("func_");
 433   } else if (const Constant* C = dyn_cast<Constant>(val)) {
 434     name = std::string("const_") + getTypePrefix(C->getType());
 435   } else if (const Argument* Arg = dyn_cast<Argument>(val)) {
 436     if (is_inline) {
 437       unsigned argNum = std::distance(Arg->getParent()->arg_begin(),
 438                                       Function::const_arg_iterator(Arg)) + 1;
 439       name = std::string("arg_") + utostr(argNum);
 440       NameSet::iterator NI = UsedNames.find(name);
 441       if (NI != UsedNames.end())
 442         name += std::string("_") + utostr(uniqueNum++);
 443       UsedNames.insert(name);
 444       return ValueNames[val] = name;
 445     } else {
 446       name = getTypePrefix(val->getType());
 447     }
 448   } else {
 449     name = getTypePrefix(val->getType());
 450   }
 451   if (val->hasName())
 452     name += val->getName();
 453   else
 454     name += utostr(uniqueNum++);
 455   sanitize(name);
 456   NameSet::iterator NI = UsedNames.find(name);
 457   if (NI != UsedNames.end())
 458     name += std::string("_") + utostr(uniqueNum++);
 459   UsedNames.insert(name);
 460   return ValueNames[val] = name;
 461 }
 462
 463 void CppWriter::printCppName(const Value* val) {
 464   printEscapedString(getCppName(val));
 465 }
 466
 467 void CppWriter::printAttributes(const AttributeSet &PAL,
 468                                 const std::string &name) {
 469   Out << "AttributeSet " << name << "_PAL;";
 470   nl(Out);
 471   if (!PAL.isEmpty()) {
 472     Out << '{'; in(); nl(Out);
 473     Out << "SmallVector<AttributeSet, 4> Attrs;"; nl(Out);
 474     Out << "AttributeSet PAS;"; in(); nl(Out);
 475     for (unsigned i = 0; i < PAL.getNumSlots(); ++i) {
 476       unsigned index = PAL.getSlotIndex(i);
 477       AttrBuilder attrs(PAL.getSlotAttributes(i), index);
 478       Out << "{"; in(); nl(Out);
 479       Out << "AttrBuilder B;"; nl(Out);
 480
 481 #define HANDLE_ATTR(X)                                                  \
 482       if (attrs.contains(Attribute::X)) {                               \
 483         Out << "B.addAttribute(Attribute::" #X ");"; nl(Out);           \
 484         attrs.removeAttribute(Attribute::X);                            \
 485       }
 486
 487       HANDLE_ATTR(SExt);
 488       HANDLE_ATTR(ZExt);
 489       HANDLE_ATTR(NoReturn);
 490       HANDLE_ATTR(InReg);
 491       HANDLE_ATTR(StructRet);
 492       HANDLE_ATTR(NoUnwind);
 493       HANDLE_ATTR(NoAlias);
 494       HANDLE_ATTR(ByVal);
 495       HANDLE_ATTR(Nest);
 496       HANDLE_ATTR(ReadNone);
 497       HANDLE_ATTR(ReadOnly);
 498       HANDLE_ATTR(NoInline);
 499       HANDLE_ATTR(AlwaysInline);
 500       HANDLE_ATTR(OptimizeForSize);
 501       HANDLE_ATTR(StackProtect);
 502       HANDLE_ATTR(StackProtectReq);
 503       HANDLE_ATTR(StackProtectStrong);
 504       HANDLE_ATTR(NoCapture);
 505       HANDLE_ATTR(NoRedZone);
 506       HANDLE_ATTR(NoImplicitFloat);
 507       HANDLE_ATTR(Naked);
 508       HANDLE_ATTR(InlineHint);
 509       HANDLE_ATTR(ReturnsTwice);
 510       HANDLE_ATTR(UWTable);
 511       HANDLE_ATTR(NonLazyBind);
 512       HANDLE_ATTR(MinSize);
 513 #undef HANDLE_ATTR
 514
 515       if (attrs.contains(Attribute::StackAlignment)) {
 516         Out << "B.addStackAlignmentAttr(" << attrs.getStackAlignment()<<')';
 517         nl(Out);
 518         attrs.removeAttribute(Attribute::StackAlignment);
 519       }
 520
 521       Out << "PAS = AttributeSet::get(mod->getContext(), ";
 522       if (index == ~0U)
 523         Out << "~0U,";
 524       else
 525         Out << index << "U,";
 526       Out << " B);"; out(); nl(Out);
 527       Out << "}"; out(); nl(Out);
 528       nl(Out);
 529       Out << "Attrs.push_back(PAS);"; nl(Out);
 530     }
 531     Out << name << "_PAL = AttributeSet::get(mod->getContext(), Attrs);";
 532     nl(Out);
 533     out(); nl(Out);
 534     Out << '}'; nl(Out);
 535   }
 536 }
 537
 538 void CppWriter::printType(Type* Ty) {
 539   // We don't print definitions for primitive types
 540   if (Ty->isPrimitiveType() || Ty->isIntegerTy())
 541     return;
 542
 543   // If we already defined this type, we don't need to define it again.
 544   if (DefinedTypes.find(Ty) != DefinedTypes.end())
 545     return;
 546
 547   // Everything below needs the name for the type so get it now.
 548   std::string typeName(getCppName(Ty));
 549
 550   // Print the type definition
 551   switch (Ty->getTypeID()) {
 552   case Type::FunctionTyID:  {
 553     FunctionType* FT = cast<FunctionType>(Ty);
 554     Out << "std::vector<Type*>" << typeName << "_args;";
 555     nl(Out);
 556     FunctionType::param_iterator PI = FT->param_begin();
 557     FunctionType::param_iterator PE = FT->param_end();
 558     for (; PI != PE; ++PI) {
 559       Type* argTy = static_cast<Type*>(*PI);
 560       printType(argTy);
 561       std::string argName(getCppName(argTy));
 562       Out << typeName << "_args.push_back(" << argName;
 563       Out << ");";
 564       nl(Out);
 565     }
 566     printType(FT->getReturnType());
 567     std::string retTypeName(getCppName(FT->getReturnType()));
 568     Out << "FunctionType* " << typeName << " = FunctionType::get(";
 569     in(); nl(Out) << "/*Result=*/" << retTypeName;
 570     Out << ",";
 571     nl(Out) << "/*Params=*/" << typeName << "_args,";
 572     nl(Out) << "/*isVarArg=*/" << (FT->isVarArg() ? "true" : "false") << ");";
 573     out();
 574     nl(Out);
 575     break;
 576   }
 577   case Type::StructTyID: {
 578     StructType* ST = cast<StructType>(Ty);
 579     if (!ST->isLiteral()) {
 580       Out << "StructType *" << typeName << " = mod->getTypeByName(\"";
 581       printEscapedString(ST->getName());
 582       Out << "\");";
 583       nl(Out);
 584       Out << "if (!" << typeName << ") {";
 585       nl(Out);
 586       Out << typeName << " = ";
 587       Out << "StructType::create(mod->getContext(), \"";
 588       printEscapedString(ST->getName());
 589       Out << "\");";
 590       nl(Out);
 591       Out << "}";
 592       nl(Out);
 593       // Indicate that this type is now defined.
 594       DefinedTypes.insert(Ty);
 595     }
 596
 597     Out << "std::vector<Type*>" << typeName << "_fields;";
 598     nl(Out);
 599     StructType::element_iterator EI = ST->element_begin();
 600     StructType::element_iterator EE = ST->element_end();
 601     for (; EI != EE; ++EI) {
 602       Type* fieldTy = static_cast<Type*>(*EI);
 603       printType(fieldTy);
 604       std::string fieldName(getCppName(fieldTy));
 605       Out << typeName << "_fields.push_back(" << fieldName;
 606       Out << ");";
 607       nl(Out);
 608     }
 609
 610     if (ST->isLiteral()) {
 611       Out << "StructType *" << typeName << " = ";
 612       Out << "StructType::get(" << "mod->getContext(), ";
 613     } else {
 614       Out << "if (" << typeName << "->isOpaque()) {";
 615       nl(Out);
 616       Out << typeName << "->setBody(";
 617     }
 618
 619     Out << typeName << "_fields, /*isPacked=*/"
 620         << (ST->isPacked() ? "true" : "false") << ");";
 621     nl(Out);
 622     if (!ST->isLiteral()) {
 623       Out << "}";
 624       nl(Out);
 625     }
 626     break;
 627   }
 628   case Type::ArrayTyID: {
 629     ArrayType* AT = cast<ArrayType>(Ty);
 630     Type* ET = AT->getElementType();
 631     printType(ET);
 632     if (DefinedTypes.find(Ty) == DefinedTypes.end()) {
 633       std::string elemName(getCppName(ET));
 634       Out << "ArrayType* " << typeName << " = ArrayType::get("
 635           << elemName
 636           << ", " << utostr(AT->getNumElements()) << ");";
 637       nl(Out);
 638     }
 639     break;
 640   }
 641   case Type::PointerTyID: {
 642     PointerType* PT = cast<PointerType>(Ty);
 643     Type* ET = PT->getElementType();
 644     printType(ET);
 645     if (DefinedTypes.find(Ty) == DefinedTypes.end()) {
 646       std::string elemName(getCppName(ET));
 647       Out << "PointerType* " << typeName << " = PointerType::get("
 648           << elemName
 649           << ", " << utostr(PT->getAddressSpace()) << ");";
 650       nl(Out);
 651     }
 652     break;
 653   }
 654   case Type::VectorTyID: {
 655     VectorType* PT = cast<VectorType>(Ty);
 656     Type* ET = PT->getElementType();
 657     printType(ET);
 658     if (DefinedTypes.find(Ty) == DefinedTypes.end()) {
 659       std::string elemName(getCppName(ET));
 660       Out << "VectorType* " << typeName << " = VectorType::get("
 661           << elemName
 662           << ", " << utostr(PT->getNumElements()) << ");";
 663       nl(Out);
 664     }
 665     break;
 666   }
 667   default:
 668     error("Invalid TypeID");
 669   }
 670
 671   // Indicate that this type is now defined.
 672   DefinedTypes.insert(Ty);
 673
 674   // Finally, separate the type definition from other with a newline.
 675   nl(Out);
 676 }
 677
 678 void CppWriter::printTypes(const Module* M) {
 679   // Add all of the global variables to the value table.
 680   for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
 681          E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
 682     if (I->hasInitializer())
 683       printType(I->getInitializer()->getType());
 684     printType(I->getType());
 685   }
 686
 687   // Add all the functions to the table
 688   for (Module::const_iterator FI = TheModule->begin(), FE = TheModule->end();
 689        FI != FE; ++FI) {
 690     printType(FI->getReturnType());
 691     printType(FI->getFunctionType());
 692     // Add all the function arguments
 693     for (Function::const_arg_iterator AI = FI->arg_begin(),
 694            AE = FI->arg_end(); AI != AE; ++AI) {
 695       printType(AI->getType());
 696     }
 697
 698     // Add all of the basic blocks and instructions
 699     for (Function::const_iterator BB = FI->begin(),
 700            E = FI->end(); BB != E; ++BB) {
 701       printType(BB->getType());
 702       for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I!=E;
 703            ++I) {
 704         printType(I->getType());
 705         for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i)
 706           printType(I->getOperand(i)->getType());
 707       }
 708     }
 709   }
 710 }
 711
 712
 713 // printConstant - Print out a constant pool entry...
 714 void CppWriter::printConstant(const Constant *CV) {
 715   // First, if the constant is actually a GlobalValue (variable or function)
 716   // or its already in the constant list then we've printed it already and we
 717   // can just return.
 718   if (isa<GlobalValue>(CV) || ValueNames.find(CV) != ValueNames.end())
 719     return;
 720
 721   std::string constName(getCppName(CV));
 722   std::string typeName(getCppName(CV->getType()));
 723
 724   if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CV)) {
 725     std::string constValue = CI->getValue().toString(10, true);
 726     Out << "ConstantInt* " << constName
 727         << " = ConstantInt::get(mod->getContext(), APInt("
 728         << cast<IntegerType>(CI->getType())->getBitWidth()
 729         << ", StringRef(\"" <<  constValue << "\"), 10));";
 730   } else if (isa<ConstantAggregateZero>(CV)) {
 731     Out << "ConstantAggregateZero* " << constName
 732         << " = ConstantAggregateZero::get(" << typeName << ");";
 733   } else if (isa<ConstantPointerNull>(CV)) {
 734     Out << "ConstantPointerNull* " << constName
 735         << " = ConstantPointerNull::get(" << typeName << ");";
 736   } else if (const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(CV)) {
 737     Out << "ConstantFP* " << constName << " = ";
 738     printCFP(CFP);
 739     Out << ";";
 740   } else if (const ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(CV)) {
 741     Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 742     nl(Out);
 743     unsigned N = CA->getNumOperands();
 744     for (unsigned i = 0; i < N; ++i) {
 745       printConstant(CA->getOperand(i)); // recurse to print operands
 746       Out << constName << "_elems.push_back("
 747           << getCppName(CA->getOperand(i)) << ");";
 748       nl(Out);
 749     }
 750     Out << "Constant* " << constName << " = ConstantArray::get("
 751         << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 752   } else if (const ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(CV)) {
 753     Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_fields;";
 754     nl(Out);
 755     unsigned N = CS->getNumOperands();
 756     for (unsigned i = 0; i < N; i++) {
 757       printConstant(CS->getOperand(i));
 758       Out << constName << "_fields.push_back("
 759           << getCppName(CS->getOperand(i)) << ");";
 760       nl(Out);
 761     }
 762     Out << "Constant* " << constName << " = ConstantStruct::get("
 763         << typeName << ", " << constName << "_fields);";
 764   } else if (const ConstantVector *CVec = dyn_cast<ConstantVector>(CV)) {
 765     Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 766     nl(Out);
 767     unsigned N = CVec->getNumOperands();
 768     for (unsigned i = 0; i < N; ++i) {
 769       printConstant(CVec->getOperand(i));
 770       Out << constName << "_elems.push_back("
 771           << getCppName(CVec->getOperand(i)) << ");";
 772       nl(Out);
 773     }
 774     Out << "Constant* " << constName << " = ConstantVector::get("
 775         << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 776   } else if (isa<UndefValue>(CV)) {
 777     Out << "UndefValue* " << constName << " = UndefValue::get("
 778         << typeName << ");";
 779   } else if (const ConstantDataSequential *CDS =
 780                dyn_cast<ConstantDataSequential>(CV)) {
 781     if (CDS->isString()) {
 782       Out << "Constant *" << constName <<
 783       " = ConstantDataArray::getString(mod->getContext(), \"";
 784       StringRef Str = CDS->getAsString();
 785       bool nullTerminate = false;
 786       if (Str.back() == 0) {
 787         Str = Str.drop_back();
 788         nullTerminate = true;
 789       }
 790       printEscapedString(Str);
 791       // Determine if we want null termination or not.
 792       if (nullTerminate)
 793         Out << "\", true);";
 794       else
 795         Out << "\", false);";// No null terminator
 796     } else {
 797       // TODO: Could generate more efficient code generating CDS calls instead.
 798       Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 799       nl(Out);
 800       for (unsigned i = 0; i != CDS->getNumElements(); ++i) {
 801         Constant *Elt = CDS->getElementAsConstant(i);
 802         printConstant(Elt);
 803         Out << constName << "_elems.push_back(" << getCppName(Elt) << ");";
 804         nl(Out);
 805       }
 806       Out << "Constant* " << constName;
 807
 808       if (isa<ArrayType>(CDS->getType()))
 809         Out << " = ConstantArray::get(";
 810       else
 811         Out << " = ConstantVector::get(";
 812       Out << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 813     }
 814   } else if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(CV)) {
 815     if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
 816       Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_indices;";
 817       nl(Out);
 818       printConstant(CE->getOperand(0));
 819       for (unsigned i = 1; i < CE->getNumOperands(); ++i ) {
 820         printConstant(CE->getOperand(i));
 821         Out << constName << "_indices.push_back("
 822             << getCppName(CE->getOperand(i)) << ");";
 823         nl(Out);
 824       }
 825       Out << "Constant* " << constName
 826           << " = ConstantExpr::getGetElementPtr("
 827           << getCppName(CE->getOperand(0)) << ", "
 828           << constName << "_indices);";
 829     } else if (CE->isCast()) {
 830       printConstant(CE->getOperand(0));
 831       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantExpr::getCast(";
 832       switch (CE->getOpcode()) {
 833       default: llvm_unreachable("Invalid cast opcode");
 834       case Instruction::Trunc: Out << "Instruction::Trunc"; break;
 835       case Instruction::ZExt:  Out << "Instruction::ZExt"; break;
 836       case Instruction::SExt:  Out << "Instruction::SExt"; break;
 837       case Instruction::FPTrunc:  Out << "Instruction::FPTrunc"; break;
 838       case Instruction::FPExt:  Out << "Instruction::FPExt"; break;
 839       case Instruction::FPToUI:  Out << "Instruction::FPToUI"; break;
 840       case Instruction::FPToSI:  Out << "Instruction::FPToSI"; break;
 841       case Instruction::UIToFP:  Out << "Instruction::UIToFP"; break;
 842       case Instruction::SIToFP:  Out << "Instruction::SIToFP"; break;
 843       case Instruction::PtrToInt:  Out << "Instruction::PtrToInt"; break;
 844       case Instruction::IntToPtr:  Out << "Instruction::IntToPtr"; break;
 845       case Instruction::BitCast:  Out << "Instruction::BitCast"; break;
 846       }
 847       Out << ", " << getCppName(CE->getOperand(0)) << ", "
 848           << getCppName(CE->getType()) << ");";
 849     } else {
 850       unsigned N = CE->getNumOperands();
 851       for (unsigned i = 0; i < N; ++i ) {
 852         printConstant(CE->getOperand(i));
 853       }
 854       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantExpr::";
 855       switch (CE->getOpcode()) {
 856       case Instruction::Add:    Out << "getAdd(";  break;
 857       case Instruction::FAdd:   Out << "getFAdd(";  break;
 858       case Instruction::Sub:    Out << "getSub("; break;
 859       case Instruction::FSub:   Out << "getFSub("; break;
 860       case Instruction::Mul:    Out << "getMul("; break;
 861       case Instruction::FMul:   Out << "getFMul("; break;
 862       case Instruction::UDiv:   Out << "getUDiv("; break;
 863       case Instruction::SDiv:   Out << "getSDiv("; break;
 864       case Instruction::FDiv:   Out << "getFDiv("; break;
 865       case Instruction::URem:   Out << "getURem("; break;
 866       case Instruction::SRem:   Out << "getSRem("; break;
 867       case Instruction::FRem:   Out << "getFRem("; break;
 868       case Instruction::And:    Out << "getAnd("; break;
 869       case Instruction::Or:     Out << "getOr("; break;
 870       case Instruction::Xor:    Out << "getXor("; break;
 871       case Instruction::ICmp:
 872         Out << "getICmp(ICmpInst::ICMP_";
 873         switch (CE->getPredicate()) {
 874         case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << "EQ"; break;
 875         case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << "NE"; break;
 876         case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << "SLT"; break;
 877         case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << "ULT"; break;
 878         case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << "SGT"; break;
 879         case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << "UGT"; break;
 880         case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << "SLE"; break;
 881         case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << "ULE"; break;
 882         case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << "SGE"; break;
 883         case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << "UGE"; break;
 884         default: error("Invalid ICmp Predicate");
 885         }
 886         break;
 887       case Instruction::FCmp:
 888         Out << "getFCmp(FCmpInst::FCMP_";
 889         switch (CE->getPredicate()) {
 890         case FCmpInst::FCMP_FALSE: Out << "FALSE"; break;
 891         case FCmpInst::FCMP_ORD:   Out << "ORD"; break;
 892         case FCmpInst::FCMP_UNO:   Out << "UNO"; break;
 893         case FCmpInst::FCMP_OEQ:   Out << "OEQ"; break;
 894         case FCmpInst::FCMP_UEQ:   Out << "UEQ"; break;
 895         case FCmpInst::FCMP_ONE:   Out << "ONE"; break;
 896         case FCmpInst::FCMP_UNE:   Out << "UNE"; break;
 897         case FCmpInst::FCMP_OLT:   Out << "OLT"; break;
 898         case FCmpInst::FCMP_ULT:   Out << "ULT"; break;
 899         case FCmpInst::FCMP_OGT:   Out << "OGT"; break;
 900         case FCmpInst::FCMP_UGT:   Out << "UGT"; break;
 901         case FCmpInst::FCMP_OLE:   Out << "OLE"; break;
 902         case FCmpInst::FCMP_ULE:   Out << "ULE"; break;
 903         case FCmpInst::FCMP_OGE:   Out << "OGE"; break;
 904         case FCmpInst::FCMP_UGE:   Out << "UGE"; break;
 905         case FCmpInst::FCMP_TRUE:  Out << "TRUE"; break;
 906         default: error("Invalid FCmp Predicate");
 907         }
 908         break;
 909       case Instruction::Shl:     Out << "getShl("; break;
 910       case Instruction::LShr:    Out << "getLShr("; break;
 911       case Instruction::AShr:    Out << "getAShr("; break;
 912       case Instruction::Select:  Out << "getSelect("; break;
 913       case Instruction::ExtractElement: Out << "getExtractElement("; break;
 914       case Instruction::InsertElement:  Out << "getInsertElement("; break;
 915       case Instruction::ShuffleVector:  Out << "getShuffleVector("; break;
 916       default:
 917         error("Invalid constant expression");
 918         break;
 919       }
 920       Out << getCppName(CE->getOperand(0));
 921       for (unsigned i = 1; i < CE->getNumOperands(); ++i)
 922         Out << ", " << getCppName(CE->getOperand(i));
 923       Out << ");";
 924     }
 925   } else if (const BlockAddress *BA = dyn_cast<BlockAddress>(CV)) {
 926     Out << "Constant* " << constName << " = ";
 927     Out << "BlockAddress::get(" << getOpName(BA->getBasicBlock()) << ");";
 928   } else {
 929     error("Bad Constant");
 930     Out << "Constant* " << constName << " = 0; ";
 931   }
 932   nl(Out);
 933 }
 934
 935 void CppWriter::printConstants(const Module* M) {
 936   // Traverse all the global variables looking for constant initializers
 937   for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
 938          E = TheModule->global_end(); I != E; ++I)
 939     if (I->hasInitializer())
 940       printConstant(I->getInitializer());
 941
 942   // Traverse the LLVM functions looking for constants
 943   for (Module::const_iterator FI = TheModule->begin(), FE = TheModule->end();
 944        FI != FE; ++FI) {
 945     // Add all of the basic blocks and instructions
 946     for (Function::const_iterator BB = FI->begin(),
 947            E = FI->end(); BB != E; ++BB) {
 948       for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I!=E;
 949            ++I) {
 950         for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i) {
 951           if (Constant* C = dyn_cast<Constant>(I->getOperand(i))) {
 952             printConstant(C);
 953           }
 954         }
 955       }
 956     }
 957   }
 958 }
 959
 960 void CppWriter::printVariableUses(const GlobalVariable *GV) {
 961   nl(Out) << "// Type Definitions";
 962   nl(Out);
 963   printType(GV->getType());
 964   if (GV->hasInitializer()) {
 965     const Constant *Init = GV->getInitializer();
 966     printType(Init->getType());
 967     if (const Function *F = dyn_cast<Function>(Init)) {
 968       nl(Out)<< "/ Function Declarations"; nl(Out);
 969       printFunctionHead(F);
 970     } else if (const GlobalVariable* gv = dyn_cast<GlobalVariable>(Init)) {
 971       nl(Out) << "// Global Variable Declarations"; nl(Out);
 972       printVariableHead(gv);
 973
 974       nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
 975       printVariableBody(gv);
 976     } else  {
 977       nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
 978       printConstant(Init);
 979     }
 980   }
 981 }
 982
 983 void CppWriter::printVariableHead(const GlobalVariable *GV) {
 984   nl(Out) << "GlobalVariable* " << getCppName(GV);
 985   if (is_inline) {
 986     Out << " = mod->getGlobalVariable(mod->getContext(), ";
 987     printEscapedString(GV->getName());
 988     Out << ", " << getCppName(GV->getType()->getElementType()) << ",true)";
 989     nl(Out) << "if (!" << getCppName(GV) << ") {";
 990     in(); nl(Out) << getCppName(GV);
 991   }
 992   Out << " = new GlobalVariable(/*Module=*/*mod, ";
 993   nl(Out) << "/*Type=*/";
 994   printCppName(GV->getType()->getElementType());
 995   Out << ",";
 996   nl(Out) << "/*isConstant=*/" << (GV->isConstant()?"true":"false");
 997   Out << ",";
 998   nl(Out) << "/*Linkage=*/";
 999   printLinkageType(GV->getLinkage());
1000   Out << ",";
1001   nl(Out) << "/*Initializer=*/0, ";
1002   if (GV->hasInitializer()) {
1003     Out << "// has initializer, specified below";
1004   }
1005   nl(Out) << "/*Name=*/\"";
1006   printEscapedString(GV->getName());
1007   Out << "\");";
1008   nl(Out);
1009
1010   if (GV->hasSection()) {
1011     printCppName(GV);
1012     Out << "->setSection(\"";
1013     printEscapedString(GV->getSection());
1014     Out << "\");";
1015     nl(Out);
1016   }
1017   if (GV->getAlignment()) {
1018     printCppName(GV);
1019     Out << "->setAlignment(" << utostr(GV->getAlignment()) << ");";
1020     nl(Out);
1021   }
1022   if (GV->getVisibility() != GlobalValue::DefaultVisibility) {
1023     printCppName(GV);
1024     Out << "->setVisibility(";
1025     printVisibilityType(GV->getVisibility());
1026     Out << ");";
1027     nl(Out);
1028   }
1029   if (GV->isThreadLocal()) {
1030     printCppName(GV);
1031     Out << "->setThreadLocalMode(";
1032     printThreadLocalMode(GV->getThreadLocalMode());
1033     Out << ");";
1034     nl(Out);
1035   }
1036   if (is_inline) {
1037     out(); Out << "}"; nl(Out);
1038   }
1039 }
1040
1041 void CppWriter::printVariableBody(const GlobalVariable *GV) {
1042   if (GV->hasInitializer()) {
1043     printCppName(GV);
1044     Out << "->setInitializer(";
1045     Out << getCppName(GV->getInitializer()) << ");";
1046     nl(Out);
1047   }
1048 }
1049
1050 std::string CppWriter::getOpName(const Value* V) {
1051   if (!isa<Instruction>(V) || DefinedValues.find(V) != DefinedValues.end())
1052     return getCppName(V);
1053
1054   // See if its alread in the map of forward references, if so just return the
1055   // name we already set up for it
1056   ForwardRefMap::const_iterator I = ForwardRefs.find(V);
1057   if (I != ForwardRefs.end())
1058     return I->second;
1059
1060   // This is a new forward reference. Generate a unique name for it
1061   std::string result(std::string("fwdref_") + utostr(uniqueNum++));
1062
1063   // Yes, this is a hack. An Argument is the smallest instantiable value that
1064   // we can make as a placeholder for the real value. We'll replace these
1065   // Argument instances later.
1066   Out << "Argument* " << result << " = new Argument("
1067       << getCppName(V->getType()) << ");";
1068   nl(Out);
1069   ForwardRefs[V] = result;
1070   return result;
1071 }
1072
1073 static StringRef ConvertAtomicOrdering(AtomicOrdering Ordering) {
1074   switch (Ordering) {
1075     case NotAtomic: return "NotAtomic";
1076     case Unordered: return "Unordered";
1077     case Monotonic: return "Monotonic";
1078     case Acquire: return "Acquire";
1079     case Release: return "Release";
1080     case AcquireRelease: return "AcquireRelease";
1081     case SequentiallyConsistent: return "SequentiallyConsistent";
1082   }
1083   llvm_unreachable("Unknown ordering");
1084 }
1085
1086 static StringRef ConvertAtomicSynchScope(SynchronizationScope SynchScope) {
1087   switch (SynchScope) {
1088     case SingleThread: return "SingleThread";
1089     case CrossThread: return "CrossThread";
1090   }
1091   llvm_unreachable("Unknown synch scope");
1092 }
1093
1094 // printInstruction - This member is called for each Instruction in a function.
1095 void CppWriter::printInstruction(const Instruction *I,
1096                                  const std::string& bbname) {
1097   std::string iName(getCppName(I));
1098
1099   // Before we emit this instruction, we need to take care of generating any
1100   // forward references. So, we get the names of all the operands in advance
1101   const unsigned Ops(I->getNumOperands());
1102   std::string* opNames = new std::string[Ops];
1103   for (unsigned i = 0; i < Ops; i++)
1104     opNames[i] = getOpName(I->getOperand(i));
1105
1106   switch (I->getOpcode()) {
1107   default:
1108     error("Invalid instruction");
1109     break;
1110
1111   case Instruction::Ret: {
1112     const ReturnInst* ret =  cast<ReturnInst>(I);
1113     Out << "ReturnInst::Create(mod->getContext(), "
1114         << (ret->getReturnValue() ? opNames[0] + ", " : "") << bbname << ");";
1115     break;
1116   }
1117   case Instruction::Br: {
1118     const BranchInst* br = cast<BranchInst>(I);
1119     Out << "BranchInst::Create(" ;
1120     if (br->getNumOperands() == 3) {
1121       Out << opNames[2] << ", "
1122           << opNames[1] << ", "
1123           << opNames[0] << ", ";
1124
1125     } else if (br->getNumOperands() == 1) {
1126       Out << opNames[0] << ", ";
1127     } else {
1128       error("Branch with 2 operands?");
1129     }
1130     Out << bbname << ");";
1131     break;
1132   }
1133   case Instruction::Switch: {
1134     const SwitchInst *SI = cast<SwitchInst>(I);
1135     Out << "SwitchInst* " << iName << " = SwitchInst::Create("
1136         << getOpName(SI->getCondition()) << ", "
1137         << getOpName(SI->getDefaultDest()) << ", "
1138         << SI->getNumCases() << ", " << bbname << ");";
1139     nl(Out);
1140     for (SwitchInst::ConstCaseIt i = SI->case_begin(), e = SI->case_end();
1141          i != e; ++i) {
1142       const IntegersSubset CaseVal = i.getCaseValueEx();
1143       const BasicBlock *BB = i.getCaseSuccessor();
1144       Out << iName << "->addCase("
1145           << getOpName(CaseVal) << ", "
1146           << getOpName(BB) << ");";
1147       nl(Out);
1148     }
1149     break;
1150   }
1151   case Instruction::IndirectBr: {
1152     const IndirectBrInst *IBI = cast<IndirectBrInst>(I);
1153     Out << "IndirectBrInst *" << iName << " = IndirectBrInst::Create("
1154         << opNames[0] << ", " << IBI->getNumDestinations() << ");";
1155     nl(Out);
1156     for (unsigned i = 1; i != IBI->getNumOperands(); ++i) {
1157       Out << iName << "->addDestination(" << opNames[i] << ");";
1158       nl(Out);
1159     }
1160     break;
1161   }
1162   case Instruction::Resume: {
1163     Out << "ResumeInst::Create(mod->getContext(), " << opNames[0]
1164         << ", " << bbname << ");";
1165     break;
1166   }
1167   case Instruction::Invoke: {
1168     const InvokeInst* inv = cast<InvokeInst>(I);
1169     Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_params;";
1170     nl(Out);
1171     for (unsigned i = 0; i < inv->getNumArgOperands(); ++i) {
1172       Out << iName << "_params.push_back("
1173           << getOpName(inv->getArgOperand(i)) << ");";
1174       nl(Out);
1175     }
1176     // FIXME: This shouldn't use magic numbers -3, -2, and -1.
1177     Out << "InvokeInst *" << iName << " = InvokeInst::Create("
1178         << getOpName(inv->getCalledFunction()) << ", "
1179         << getOpName(inv->getNormalDest()) << ", "
1180         << getOpName(inv->getUnwindDest()) << ", "
1181         << iName << "_params, \"";
1182     printEscapedString(inv->getName());
1183     Out << "\", " << bbname << ");";
1184     nl(Out) << iName << "->setCallingConv(";
1185     printCallingConv(inv->getCallingConv());
1186     Out << ");";
1187     printAttributes(inv->getAttributes(), iName);
1188     Out << iName << "->setAttributes(" << iName << "_PAL);";
1189     nl(Out);
1190     break;
1191   }
1192   case Instruction::Unreachable: {
1193     Out << "new UnreachableInst("
1194         << "mod->getContext(), "
1195         << bbname << ");";
1196     break;
1197   }
1198   case Instruction::Add:
1199   case Instruction::FAdd:
1200   case Instruction::Sub:
1201   case Instruction::FSub:
1202   case Instruction::Mul:
1203   case Instruction::FMul:
1204   case Instruction::UDiv:
1205   case Instruction::SDiv:
1206   case Instruction::FDiv:
1207   case Instruction::URem:
1208   case Instruction::SRem:
1209   case Instruction::FRem:
1210   case Instruction::And:
1211   case Instruction::Or:
1212   case Instruction::Xor:
1213   case Instruction::Shl:
1214   case Instruction::LShr:
1215   case Instruction::AShr:{
1216     Out << "BinaryOperator* " << iName << " = BinaryOperator::Create(";
1217     switch (I->getOpcode()) {
1218     case Instruction::Add: Out << "Instruction::Add"; break;
1219     case Instruction::FAdd: Out << "Instruction::FAdd"; break;
1220     case Instruction::Sub: Out << "Instruction::Sub"; break;
1221     case Instruction::FSub: Out << "Instruction::FSub"; break;
1222     case Instruction::Mul: Out << "Instruction::Mul"; break;
1223     case Instruction::FMul: Out << "Instruction::FMul"; break;
1224     case Instruction::UDiv:Out << "Instruction::UDiv"; break;
1225     case Instruction::SDiv:Out << "Instruction::SDiv"; break;
1226     case Instruction::FDiv:Out << "Instruction::FDiv"; break;
1227     case Instruction::URem:Out << "Instruction::URem"; break;
1228     case Instruction::SRem:Out << "Instruction::SRem"; break;
1229     case Instruction::FRem:Out << "Instruction::FRem"; break;
1230     case Instruction::And: Out << "Instruction::And"; break;
1231     case Instruction::Or:  Out << "Instruction::Or";  break;
1232     case Instruction::Xor: Out << "Instruction::Xor"; break;
1233     case Instruction::Shl: Out << "Instruction::Shl"; break;
1234     case Instruction::LShr:Out << "Instruction::LShr"; break;
1235     case Instruction::AShr:Out << "Instruction::AShr"; break;
1236     default: Out << "Instruction::BadOpCode"; break;
1237     }
1238     Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1239     printEscapedString(I->getName());
1240     Out << "\", " << bbname << ");";
1241     break;
1242   }
1243   case Instruction::FCmp: {
1244     Out << "FCmpInst* " << iName << " = new FCmpInst(*" << bbname << ", ";
1245     switch (cast<FCmpInst>(I)->getPredicate()) {
1246     case FCmpInst::FCMP_FALSE: Out << "FCmpInst::FCMP_FALSE"; break;
1247     case FCmpInst::FCMP_OEQ  : Out << "FCmpInst::FCMP_OEQ"; break;
1248     case FCmpInst::FCMP_OGT  : Out << "FCmpInst::FCMP_OGT"; break;
1249     case FCmpInst::FCMP_OGE  : Out << "FCmpInst::FCMP_OGE"; break;
1250     case FCmpInst::FCMP_OLT  : Out << "FCmpInst::FCMP_OLT"; break;
1251     case FCmpInst::FCMP_OLE  : Out << "FCmpInst::FCMP_OLE"; break;
1252     case FCmpInst::FCMP_ONE  : Out << "FCmpInst::FCMP_ONE"; break;
1253     case FCmpInst::FCMP_ORD  : Out << "FCmpInst::FCMP_ORD"; break;
1254     case FCmpInst::FCMP_UNO  : Out << "FCmpInst::FCMP_UNO"; break;
1255     case FCmpInst::FCMP_UEQ  : Out << "FCmpInst::FCMP_UEQ"; break;
1256     case FCmpInst::FCMP_UGT  : Out << "FCmpInst::FCMP_UGT"; break;
1257     case FCmpInst::FCMP_UGE  : Out << "FCmpInst::FCMP_UGE"; break;
1258     case FCmpInst::FCMP_ULT  : Out << "FCmpInst::FCMP_ULT"; break;
1259     case FCmpInst::FCMP_ULE  : Out << "FCmpInst::FCMP_ULE"; break;
1260     case FCmpInst::FCMP_UNE  : Out << "FCmpInst::FCMP_UNE"; break;
1261     case FCmpInst::FCMP_TRUE : Out << "FCmpInst::FCMP_TRUE"; break;
1262     default: Out << "FCmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE"; break;
1263     }
1264     Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1265     printEscapedString(I->getName());
1266     Out << "\");";
1267     break;
1268   }
1269   case Instruction::ICmp: {
1270     Out << "ICmpInst* " << iName << " = new ICmpInst(*" << bbname << ", ";
1271     switch (cast<ICmpInst>(I)->getPredicate()) {
1272     case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << "ICmpInst::ICMP_EQ";  break;
1273     case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << "ICmpInst::ICMP_NE";  break;
1274     case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << "ICmpInst::ICMP_ULE"; break;
1275     case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << "ICmpInst::ICMP_SLE"; break;
1276     case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << "ICmpInst::ICMP_UGE"; break;
1277     case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << "ICmpInst::ICMP_SGE"; break;
1278     case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << "ICmpInst::ICMP_ULT"; break;
1279     case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << "ICmpInst::ICMP_SLT"; break;
1280     case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << "ICmpInst::ICMP_UGT"; break;
1281     case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << "ICmpInst::ICMP_SGT"; break;
1282     default: Out << "ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE"; break;
1283     }
1284     Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1285     printEscapedString(I->getName());
1286     Out << "\");";
1287     break;
1288   }
1289   case Instruction::Alloca: {
1290     const AllocaInst* allocaI = cast<AllocaInst>(I);
1291     Out << "AllocaInst* " << iName << " = new AllocaInst("
1292         << getCppName(allocaI->getAllocatedType()) << ", ";
1293     if (allocaI->isArrayAllocation())
1294       Out << opNames[0] << ", ";
1295     Out << "\"";
1296     printEscapedString(allocaI->getName());
1297     Out << "\", " << bbname << ");";
1298     if (allocaI->getAlignment())
1299       nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1300           << allocaI->getAlignment() << ");";
1301     break;
1302   }
1303   case Instruction::Load: {
1304     const LoadInst* load = cast<LoadInst>(I);
1305     Out << "LoadInst* " << iName << " = new LoadInst("
1306         << opNames[0] << ", \"";
1307     printEscapedString(load->getName());
1308     Out << "\", " << (load->isVolatile() ? "true" : "false" )
1309         << ", " << bbname << ");";
1310     if (load->getAlignment())
1311       nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1312               << load->getAlignment() << ");";
1313     if (load->isAtomic()) {
1314       StringRef Ordering = ConvertAtomicOrdering(load->getOrdering());
1315       StringRef CrossThread = ConvertAtomicSynchScope(load->getSynchScope());
1316       nl(Out) << iName << "->setAtomic("
1317               << Ordering << ", " << CrossThread << ");";
1318     }
1319     break;
1320   }
1321   case Instruction::Store: {
1322     const StoreInst* store = cast<StoreInst>(I);
1323     Out << "StoreInst* " << iName << " = new StoreInst("
1324         << opNames[0] << ", "
1325         << opNames[1] << ", "
1326         << (store->isVolatile() ? "true" : "false")
1327         << ", " << bbname << ");";
1328     if (store->getAlignment())
1329       nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1330               << store->getAlignment() << ");";
1331     if (store->isAtomic()) {
1332       StringRef Ordering = ConvertAtomicOrdering(store->getOrdering());
1333       StringRef CrossThread = ConvertAtomicSynchScope(store->getSynchScope());
1334       nl(Out) << iName << "->setAtomic("
1335               << Ordering << ", " << CrossThread << ");";
1336     }
1337     break;
1338   }
1339   case Instruction::GetElementPtr: {
1340     const GetElementPtrInst* gep = cast<GetElementPtrInst>(I);
1341     if (gep->getNumOperands() <= 2) {
1342       Out << "GetElementPtrInst* " << iName << " = GetElementPtrInst::Create("
1343           << opNames[0];
1344       if (gep->getNumOperands() == 2)
1345         Out << ", " << opNames[1];
1346     } else {
1347       Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_indices;";
1348       nl(Out);
1349       for (unsigned i = 1; i < gep->getNumOperands(); ++i ) {
1350         Out << iName << "_indices.push_back("
1351             << opNames[i] << ");";
1352         nl(Out);
1353       }
1354       Out << "Instruction* " << iName << " = GetElementPtrInst::Create("
1355           << opNames[0] << ", " << iName << "_indices";
1356     }
1357     Out << ", \"";
1358     printEscapedString(gep->getName());
1359     Out << "\", " << bbname << ");";
1360     break;
1361   }
1362   case Instruction::PHI: {
1363     const PHINode* phi = cast<PHINode>(I);
1364
1365     Out << "PHINode* " << iName << " = PHINode::Create("
1366         << getCppName(phi->getType()) << ", "
1367         << phi->getNumIncomingValues() << ", \"";
1368     printEscapedString(phi->getName());
1369     Out << "\", " << bbname << ");";
1370     nl(Out);
1371     for (unsigned i = 0; i < phi->getNumIncomingValues(); ++i) {
1372       Out << iName << "->addIncoming("
1373           << opNames[PHINode::getOperandNumForIncomingValue(i)] << ", "
1374           << getOpName(phi->getIncomingBlock(i)) << ");";
1375       nl(Out);
1376     }
1377     break;
1378   }
1379   case Instruction::Trunc:
1380   case Instruction::ZExt:
1381   case Instruction::SExt:
1382   case Instruction::FPTrunc:
1383   case Instruction::FPExt:
1384   case Instruction::FPToUI:
1385   case Instruction::FPToSI:
1386   case Instruction::UIToFP:
1387   case Instruction::SIToFP:
1388   case Instruction::PtrToInt:
1389   case Instruction::IntToPtr:
1390   case Instruction::BitCast: {
1391     const CastInst* cst = cast<CastInst>(I);
1392     Out << "CastInst* " << iName << " = new ";
1393     switch (I->getOpcode()) {
1394     case Instruction::Trunc:    Out << "TruncInst"; break;
1395     case Instruction::ZExt:     Out << "ZExtInst"; break;
1396     case Instruction::SExt:     Out << "SExtInst"; break;
1397     case Instruction::FPTrunc:  Out << "FPTruncInst"; break;
1398     case Instruction::FPExt:    Out << "FPExtInst"; break;
1399     case Instruction::FPToUI:   Out << "FPToUIInst"; break;
1400     case Instruction::FPToSI:   Out << "FPToSIInst"; break;
1401     case Instruction::UIToFP:   Out << "UIToFPInst"; break;
1402     case Instruction::SIToFP:   Out << "SIToFPInst"; break;
1403     case Instruction::PtrToInt: Out << "PtrToIntInst"; break;
1404     case Instruction::IntToPtr: Out << "IntToPtrInst"; break;
1405     case Instruction::BitCast:  Out << "BitCastInst"; break;
1406     default: llvm_unreachable("Unreachable");
1407     }
1408     Out << "(" << opNames[0] << ", "
1409         << getCppName(cst->getType()) << ", \"";
1410     printEscapedString(cst->getName());
1411     Out << "\", " << bbname << ");";
1412     break;
1413   }
1414   case Instruction::Call: {
1415     const CallInst* call = cast<CallInst>(I);
1416     if (const InlineAsm* ila = dyn_cast<InlineAsm>(call->getCalledValue())) {
1417       Out << "InlineAsm* " << getCppName(ila) << " = InlineAsm::get("
1418           << getCppName(ila->getFunctionType()) << ", \""
1419           << ila->getAsmString() << "\", \""
1420           << ila->getConstraintString() << "\","
1421           << (ila->hasSideEffects() ? "true" : "false") << ");";
1422       nl(Out);
1423     }
1424     if (call->getNumArgOperands() > 1) {
1425       Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_params;";
1426       nl(Out);
1427       for (unsigned i = 0; i < call->getNumArgOperands(); ++i) {
1428         Out << iName << "_params.push_back(" << opNames[i] << ");";
1429         nl(Out);
1430       }
1431       Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1432           << opNames[call->getNumArgOperands()] << ", "
1433           << iName << "_params, \"";
1434     } else if (call->getNumArgOperands() == 1) {
1435       Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1436           << opNames[call->getNumArgOperands()] << ", " << opNames[0] << ", \"";
1437     } else {
1438       Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1439           << opNames[call->getNumArgOperands()] << ", \"";
1440     }
1441     printEscapedString(call->getName());
1442     Out << "\", " << bbname << ");";
1443     nl(Out) << iName << "->setCallingConv(";
1444     printCallingConv(call->getCallingConv());
1445     Out << ");";
1446     nl(Out) << iName << "->setTailCall("
1447         << (call->isTailCall() ? "true" : "false");
1448     Out << ");";
1449     nl(Out);
1450     printAttributes(call->getAttributes(), iName);
1451     Out << iName << "->setAttributes(" << iName << "_PAL);";
1452     nl(Out);
1453     break;
1454   }
1455   case Instruction::Select: {
1456     const SelectInst* sel = cast<SelectInst>(I);
1457     Out << "SelectInst* " << getCppName(sel) << " = SelectInst::Create(";
1458     Out << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1459     printEscapedString(sel->getName());
1460     Out << "\", " << bbname << ");";
1461     break;
1462   }
1463   case Instruction::UserOp1:
1464     /// FALL THROUGH
1465   case Instruction::UserOp2: {
1466     /// FIXME: What should be done here?
1467     break;
1468   }
1469   case Instruction::VAArg: {
1470     const VAArgInst* va = cast<VAArgInst>(I);
1471     Out << "VAArgInst* " << getCppName(va) << " = new VAArgInst("
1472         << opNames[0] << ", " << getCppName(va->getType()) << ", \"";
1473     printEscapedString(va->getName());
1474     Out << "\", " << bbname << ");";
1475     break;
1476   }
1477   case Instruction::ExtractElement: {
1478     const ExtractElementInst* eei = cast<ExtractElementInst>(I);
1479     Out << "ExtractElementInst* " << getCppName(eei)
1480         << " = new ExtractElementInst(" << opNames[0]
1481         << ", " << opNames[1] << ", \"";
1482     printEscapedString(eei->getName());
1483     Out << "\", " << bbname << ");";
1484     break;
1485   }
1486   case Instruction::InsertElement: {
1487     const InsertElementInst* iei = cast<InsertElementInst>(I);
1488     Out << "InsertElementInst* " << getCppName(iei)
1489         << " = InsertElementInst::Create(" << opNames[0]
1490         << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1491     printEscapedString(iei->getName());
1492     Out << "\", " << bbname << ");";
1493     break;
1494   }
1495   case Instruction::ShuffleVector: {
1496     const ShuffleVectorInst* svi = cast<ShuffleVectorInst>(I);
1497     Out << "ShuffleVectorInst* " << getCppName(svi)
1498         << " = new ShuffleVectorInst(" << opNames[0]
1499         << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1500     printEscapedString(svi->getName());
1501     Out << "\", " << bbname << ");";
1502     break;
1503   }
1504   case Instruction::ExtractValue: {
1505     const ExtractValueInst *evi = cast<ExtractValueInst>(I);
1506     Out << "std::vector<unsigned> " << iName << "_indices;";
1507     nl(Out);
1508     for (unsigned i = 0; i < evi->getNumIndices(); ++i) {
1509       Out << iName << "_indices.push_back("
1510           << evi->idx_begin()[i] << ");";
1511       nl(Out);
1512     }
1513     Out << "ExtractValueInst* " << getCppName(evi)
1514         << " = ExtractValueInst::Create(" << opNames[0]
1515         << ", "
1516         << iName << "_indices, \"";
1517     printEscapedString(evi->getName());
1518     Out << "\", " << bbname << ");";
1519     break;
1520   }
1521   case Instruction::InsertValue: {
1522     const InsertValueInst *ivi = cast<InsertValueInst>(I);
1523     Out << "std::vector<unsigned> " << iName << "_indices;";
1524     nl(Out);
1525     for (unsigned i = 0; i < ivi->getNumIndices(); ++i) {
1526       Out << iName << "_indices.push_back("
1527           << ivi->idx_begin()[i] << ");";
1528       nl(Out);
1529     }
1530     Out << "InsertValueInst* " << getCppName(ivi)
1531         << " = InsertValueInst::Create(" << opNames[0]
1532         << ", " << opNames[1] << ", "
1533         << iName << "_indices, \"";
1534     printEscapedString(ivi->getName());
1535     Out << "\", " << bbname << ");";
1536     break;
1537   }
1538   case Instruction::Fence: {
1539     const FenceInst *fi = cast<FenceInst>(I);
1540     StringRef Ordering = ConvertAtomicOrdering(fi->getOrdering());
1541     StringRef CrossThread = ConvertAtomicSynchScope(fi->getSynchScope());
1542     Out << "FenceInst* " << iName
1543         << " = new FenceInst(mod->getContext(), "
1544         << Ordering << ", " << CrossThread << ", " << bbname
1545         << ");";
1546     break;
1547   }
1548   case Instruction::AtomicCmpXchg: {
1549     const AtomicCmpXchgInst *cxi = cast<AtomicCmpXchgInst>(I);
1550     StringRef Ordering = ConvertAtomicOrdering(cxi->getOrdering());
1551     StringRef CrossThread = ConvertAtomicSynchScope(cxi->getSynchScope());
1552     Out << "AtomicCmpXchgInst* " << iName
1553         << " = new AtomicCmpXchgInst("
1554         << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", "
1555         << Ordering << ", " << CrossThread << ", " << bbname
1556         << ");";
1557     nl(Out) << iName << "->setName(\"";
1558     printEscapedString(cxi->getName());
1559     Out << "\");";
1560     break;
1561   }
1562   case Instruction::AtomicRMW: {
1563     const AtomicRMWInst *rmwi = cast<AtomicRMWInst>(I);
1564     StringRef Ordering = ConvertAtomicOrdering(rmwi->getOrdering());
1565     StringRef CrossThread = ConvertAtomicSynchScope(rmwi->getSynchScope());
1566     StringRef Operation;
1567     switch (rmwi->getOperation()) {
1568       case AtomicRMWInst::Xchg: Operation = "AtomicRMWInst::Xchg"; break;
1569       case AtomicRMWInst::Add:  Operation = "AtomicRMWInst::Add"; break;
1570       case AtomicRMWInst::Sub:  Operation = "AtomicRMWInst::Sub"; break;
1571       case AtomicRMWInst::And:  Operation = "AtomicRMWInst::And"; break;
1572       case AtomicRMWInst::Nand: Operation = "AtomicRMWInst::Nand"; break;
1573       case AtomicRMWInst::Or:   Operation = "AtomicRMWInst::Or"; break;
1574       case AtomicRMWInst::Xor:  Operation = "AtomicRMWInst::Xor"; break;
1575       case AtomicRMWInst::Max:  Operation = "AtomicRMWInst::Max"; break;
1576       case AtomicRMWInst::Min:  Operation = "AtomicRMWInst::Min"; break;
1577       case AtomicRMWInst::UMax: Operation = "AtomicRMWInst::UMax"; break;
1578       case AtomicRMWInst::UMin: Operation = "AtomicRMWInst::UMin"; break;
1579       case AtomicRMWInst::BAD_BINOP: llvm_unreachable("Bad atomic operation");
1580     }
1581     Out << "AtomicRMWInst* " << iName
1582         << " = new AtomicRMWInst("
1583         << Operation << ", "
1584         << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", "
1585         << Ordering << ", " << CrossThread << ", " << bbname
1586         << ");";
1587     nl(Out) << iName << "->setName(\"";
1588     printEscapedString(rmwi->getName());
1589     Out << "\");";
1590     break;
1591   }
1592   }
1593   DefinedValues.insert(I);
1594   nl(Out);
1595   delete [] opNames;
1596 }
1597
1598 // Print out the types, constants and declarations needed by one function
1599 void CppWriter::printFunctionUses(const Function* F) {
1600   nl(Out) << "// Type Definitions"; nl(Out);
1601   if (!is_inline) {
1602     // Print the function's return type
1603     printType(F->getReturnType());
1604
1605     // Print the function's function type
1606     printType(F->getFunctionType());
1607
1608     // Print the types of each of the function's arguments
1609     for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1610          AI != AE; ++AI) {
1611       printType(AI->getType());
1612     }
1613   }
1614
1615   // Print type definitions for every type referenced by an instruction and
1616   // make a note of any global values or constants that are referenced
1617   SmallPtrSet<GlobalValue*,64> gvs;
1618   SmallPtrSet<Constant*,64> consts;
1619   for (Function::const_iterator BB = F->begin(), BE = F->end();
1620        BB != BE; ++BB){
1621     for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end();
1622          I != E; ++I) {
1623       // Print the type of the instruction itself
1624       printType(I->getType());
1625
1626       // Print the type of each of the instruction's operands
1627       for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i) {
1628         Value* operand = I->getOperand(i);
1629         printType(operand->getType());
1630
1631         // If the operand references a GVal or Constant, make a note of it
1632         if (GlobalValue* GV = dyn_cast<GlobalValue>(operand)) {
1633           gvs.insert(GV);
1634           if (GenerationType != GenFunction)
1635             if (GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(GV))
1636               if (GVar->hasInitializer())
1637                 consts.insert(GVar->getInitializer());
1638         } else if (Constant* C = dyn_cast<Constant>(operand)) {
1639           consts.insert(C);
1640           for (unsigned j = 0; j < C->getNumOperands(); ++j) {
1641             // If the operand references a GVal or Constant, make a note of it
1642             Value* operand = C->getOperand(j);
1643             printType(operand->getType());
1644             if (GlobalValue* GV = dyn_cast<GlobalValue>(operand)) {
1645               gvs.insert(GV);
1646               if (GenerationType != GenFunction)
1647                 if (GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(GV))
1648                   if (GVar->hasInitializer())
1649                     consts.insert(GVar->getInitializer());
1650             }
1651           }
1652         }
1653       }
1654     }
1655   }
1656
1657   // Print the function declarations for any functions encountered
1658   nl(Out) << "// Function Declarations"; nl(Out);
1659   for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1660        I != E; ++I) {
1661     if (Function* Fun = dyn_cast<Function>(*I)) {
1662       if (!is_inline || Fun != F)
1663         printFunctionHead(Fun);
1664     }
1665   }
1666
1667   // Print the global variable declarations for any variables encountered
1668   nl(Out) << "// Global Variable Declarations"; nl(Out);
1669   for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1670        I != E; ++I) {
1671     if (GlobalVariable* F = dyn_cast<GlobalVariable>(*I))
1672       printVariableHead(F);
1673   }
1674
1675   // Print the constants found
1676   nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
1677   for (SmallPtrSet<Constant*,64>::iterator I = consts.begin(),
1678          E = consts.end(); I != E; ++I) {
1679     printConstant(*I);
1680   }
1681
1682   // Process the global variables definitions now that all the constants have
1683   // been emitted. These definitions just couple the gvars with their constant
1684   // initializers.
1685   if (GenerationType != GenFunction) {
1686     nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
1687     for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1688          I != E; ++I) {
1689       if (GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(*I))
1690         printVariableBody(GV);
1691     }
1692   }
1693 }
1694
1695 void CppWriter::printFunctionHead(const Function* F) {
1696   nl(Out) << "Function* " << getCppName(F);
1697   Out << " = mod->getFunction(\"";
1698   printEscapedString(F->getName());
1699   Out << "\");";
1700   nl(Out) << "if (!" << getCppName(F) << ") {";
1701   nl(Out) << getCppName(F);
1702
1703   Out<< " = Function::Create(";
1704   nl(Out,1) << "/*Type=*/" << getCppName(F->getFunctionType()) << ",";
1705   nl(Out) << "/*Linkage=*/";
1706   printLinkageType(F->getLinkage());
1707   Out << ",";
1708   nl(Out) << "/*Name=*/\"";
1709   printEscapedString(F->getName());
1710   Out << "\", mod); " << (F->isDeclaration()? "// (external, no body)" : "");
1711   nl(Out,-1);
1712   printCppName(F);
1713   Out << "->setCallingConv(";
1714   printCallingConv(F->getCallingConv());
1715   Out << ");";
1716   nl(Out);
1717   if (F->hasSection()) {
1718     printCppName(F);
1719     Out << "->setSection(\"" << F->getSection() << "\");";
1720     nl(Out);
1721   }
1722   if (F->getAlignment()) {
1723     printCppName(F);
1724     Out << "->setAlignment(" << F->getAlignment() << ");";
1725     nl(Out);
1726   }
1727   if (F->getVisibility() != GlobalValue::DefaultVisibility) {
1728     printCppName(F);
1729     Out << "->setVisibility(";
1730     printVisibilityType(F->getVisibility());
1731     Out << ");";
1732     nl(Out);
1733   }
1734   if (F->hasGC()) {
1735     printCppName(F);
1736     Out << "->setGC(\"" << F->getGC() << "\");";
1737     nl(Out);
1738   }
1739   Out << "}";
1740   nl(Out);
1741   printAttributes(F->getAttributes(), getCppName(F));
1742   printCppName(F);
1743   Out << "->setAttributes(" << getCppName(F) << "_PAL);";
1744   nl(Out);
1745 }
1746
1747 void CppWriter::printFunctionBody(const Function *F) {
1748   if (F->isDeclaration())
1749     return; // external functions have no bodies.
1750
1751   // Clear the DefinedValues and ForwardRefs maps because we can't have
1752   // cross-function forward refs
1753   ForwardRefs.clear();
1754   DefinedValues.clear();
1755
1756   // Create all the argument values
1757   if (!is_inline) {
1758     if (!F->arg_empty()) {
1759       Out << "Function::arg_iterator args = " << getCppName(F)
1760           << "->arg_begin();";
1761       nl(Out);
1762     }
1763     for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1764          AI != AE; ++AI) {
1765       Out << "Value* " << getCppName(AI) << " = args++;";
1766       nl(Out);
1767       if (AI->hasName()) {
1768         Out << getCppName(AI) << "->setName(\"";
1769         printEscapedString(AI->getName());
1770         Out << "\");";
1771         nl(Out);
1772       }
1773     }
1774   }
1775
1776   // Create all the basic blocks
1777   nl(Out);
1778   for (Function::const_iterator BI = F->begin(), BE = F->end();
1779        BI != BE; ++BI) {
1780     std::string bbname(getCppName(BI));
1781     Out << "BasicBlock* " << bbname <<
1782            " = BasicBlock::Create(mod->getContext(), \"";
1783     if (BI->hasName())
1784       printEscapedString(BI->getName());
1785     Out << "\"," << getCppName(BI->getParent()) << ",0);";
1786     nl(Out);
1787   }
1788
1789   // Output all of its basic blocks... for the function
1790   for (Function::const_iterator BI = F->begin(), BE = F->end();
1791        BI != BE; ++BI) {
1792     std::string bbname(getCppName(BI));
1793     nl(Out) << "// Block " << BI->getName() << " (" << bbname << ")";
1794     nl(Out);
1795
1796     // Output all of the instructions in the basic block...
1797     for (BasicBlock::const_iterator I = BI->begin(), E = BI->end();
1798          I != E; ++I) {
1799       printInstruction(I,bbname);
1800     }
1801   }
1802
1803   // Loop over the ForwardRefs and resolve them now that all instructions
1804   // are generated.
1805   if (!ForwardRefs.empty()) {
1806     nl(Out) << "// Resolve Forward References";
1807     nl(Out);
1808   }
1809
1810   while (!ForwardRefs.empty()) {
1811     ForwardRefMap::iterator I = ForwardRefs.begin();
1812     Out << I->second << "->replaceAllUsesWith("
1813         << getCppName(I->first) << "); delete " << I->second << ";";
1814     nl(Out);
1815     ForwardRefs.erase(I);
1816   }
1817 }
1818
1819 void CppWriter::printInline(const std::string& fname,
1820                             const std::string& func) {
1821   const Function* F = TheModule->getFunction(func);
1822   if (!F) {
1823     error(std::string("Function '") + func + "' not found in input module");
1824     return;
1825   }
1826   if (F->isDeclaration()) {
1827     error(std::string("Function '") + func + "' is external!");
1828     return;
1829   }
1830   nl(Out) << "BasicBlock* " << fname << "(Module* mod, Function *"
1831           << getCppName(F);
1832   unsigned arg_count = 1;
1833   for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1834        AI != AE; ++AI) {
1835     Out << ", Value* arg_" << arg_count;
1836   }
1837   Out << ") {";
1838   nl(Out);
1839   is_inline = true;
1840   printFunctionUses(F);
1841   printFunctionBody(F);
1842   is_inline = false;
1843   Out << "return " << getCppName(F->begin()) << ";";
1844   nl(Out) << "}";
1845   nl(Out);
1846 }
1847
1848 void CppWriter::printModuleBody() {
1849   // Print out all the type definitions
1850   nl(Out) << "// Type Definitions"; nl(Out);
1851   printTypes(TheModule);
1852
1853   // Functions can call each other and global variables can reference them so
1854   // define all the functions first before emitting their function bodies.
1855   nl(Out) << "// Function Declarations"; nl(Out);
1856   for (Module::const_iterator I = TheModule->begin(), E = TheModule->end();
1857        I != E; ++I)
1858     printFunctionHead(I);
1859
1860   // Process the global variables declarations. We can't initialze them until
1861   // after the constants are printed so just print a header for each global
1862   nl(Out) << "// Global Variable Declarations\n"; nl(Out);
1863   for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
1864          E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
1865     printVariableHead(I);
1866   }
1867
1868   // Print out all the constants definitions. Constants don't recurse except
1869   // through GlobalValues. All GlobalValues have been declared at this point
1870   // so we can proceed to generate the constants.
1871   nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
1872   printConstants(TheModule);
1873
1874   // Process the global variables definitions now that all the constants have
1875   // been emitted. These definitions just couple the gvars with their constant
1876   // initializers.
1877   nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
1878   for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
1879          E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
1880     printVariableBody(I);
1881   }
1882
1883   // Finally, we can safely put out all of the function bodies.
1884   nl(Out) << "// Function Definitions"; nl(Out);
1885   for (Module::const_iterator I = TheModule->begin(), E = TheModule->end();
1886        I != E; ++I) {
1887     if (!I->isDeclaration()) {
1888       nl(Out) << "// Function: " << I->getName() << " (" << getCppName(I)
1889               << ")";
1890       nl(Out) << "{";
1891       nl(Out,1);
1892       printFunctionBody(I);
1893       nl(Out,-1) << "}";
1894       nl(Out);
1895     }
1896   }
1897 }
1898
1899 void CppWriter::printProgram(const std::string& fname,
1900                              const std::string& mName) {
1901   Out << "#include <llvm/Pass.h>\n";
1902   Out << "#include <llvm/PassManager.h>\n";
1903
1904   Out << "#include <llvm/ADT/SmallVector.h>\n";
1905   Out << "#include <llvm/Analysis/Verifier.h>\n";
1906   Out << "#include <llvm/Assembly/PrintModulePass.h>\n";
1907   Out << "#include <llvm/IR/BasicBlock.h>\n";
1908   Out << "#include <llvm/IR/CallingConv.h>\n";
1909   Out << "#include <llvm/IR/Constants.h>\n";
1910   Out << "#include <llvm/IR/DerivedTypes.h>\n";
1911   Out << "#include <llvm/IR/Function.h>\n";
1912   Out << "#include <llvm/IR/GlobalVariable.h>\n";
1913   Out << "#include <llvm/IR/InlineAsm.h>\n";
1914   Out << "#include <llvm/IR/Instructions.h>\n";
1915   Out << "#include <llvm/IR/LLVMContext.h>\n";
1916   Out << "#include <llvm/IR/Module.h>\n";
1917   Out << "#include <llvm/Support/FormattedStream.h>\n";
1918   Out << "#include <llvm/Support/MathExtras.h>\n";
1919   Out << "#include <algorithm>\n";
1920   Out << "using namespace llvm;\n\n";
1921   Out << "Module* " << fname << "();\n\n";
1922   Out << "int main(int argc, char**argv) {\n";
1923   Out << "  Module* Mod = " << fname << "();\n";
1924   Out << "  verifyModule(*Mod, PrintMessageAction);\n";
1925   Out << "  PassManager PM;\n";
1926   Out << "  PM.add(createPrintModulePass(&outs()));\n";
1927   Out << "  PM.run(*Mod);\n";
1928   Out << "  return 0;\n";
1929   Out << "}\n\n";
1930   printModule(fname,mName);
1931 }
1932
1933 void CppWriter::printModule(const std::string& fname,
1934                             const std::string& mName) {
1935   nl(Out) << "Module* " << fname << "() {";
1936   nl(Out,1) << "// Module Construction";
1937   nl(Out) << "Module* mod = new Module(\"";
1938   printEscapedString(mName);
1939   Out << "\", getGlobalContext());";
1940   if (!TheModule->getTargetTriple().empty()) {
1941     nl(Out) << "mod->setDataLayout(\"" << TheModule->getDataLayout() << "\");";
1942   }
1943   if (!TheModule->getTargetTriple().empty()) {
1944     nl(Out) << "mod->setTargetTriple(\"" << TheModule->getTargetTriple()
1945             << "\");";
1946   }
1947
1948   if (!TheModule->getModuleInlineAsm().empty()) {
1949     nl(Out) << "mod->setModuleInlineAsm(\"";
1950     printEscapedString(TheModule->getModuleInlineAsm());
1951     Out << "\");";
1952   }
1953   nl(Out);
1954
1955   printModuleBody();
1956   nl(Out) << "return mod;";
1957   nl(Out,-1) << "}";
1958   nl(Out);
1959 }
1960
1961 void CppWriter::printContents(const std::string& fname,
1962                               const std::string& mName) {
1963   Out << "\nModule* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1964   Out << "\nmod->setModuleIdentifier(\"";
1965   printEscapedString(mName);
1966   Out << "\");\n";
1967   printModuleBody();
1968   Out << "\nreturn mod;\n";
1969   Out << "\n}\n";
1970 }
1971
1972 void CppWriter::printFunction(const std::string& fname,
1973                               const std::string& funcName) {
1974   const Function* F = TheModule->getFunction(funcName);
1975   if (!F) {
1976     error(std::string("Function '") + funcName + "' not found in input module");
1977     return;
1978   }
1979   Out << "\nFunction* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1980   printFunctionUses(F);
1981   printFunctionHead(F);
1982   printFunctionBody(F);
1983   Out << "return " << getCppName(F) << ";\n";
1984   Out << "}\n";
1985 }
1986
1987 void CppWriter::printFunctions() {
1988   const Module::FunctionListType &funcs = TheModule->getFunctionList();
1989   Module::const_iterator I  = funcs.begin();
1990   Module::const_iterator IE = funcs.end();
1991
1992   for (; I != IE; ++I) {
1993     const Function &func = *I;
1994     if (!func.isDeclaration()) {
1995       std::string name("define_");
1996       name += func.getName();
1997       printFunction(name, func.getName());
1998     }
1999   }
2000 }
2001
2002 void CppWriter::printVariable(const std::string& fname,
2003                               const std::string& varName) {
2004   const GlobalVariable* GV = TheModule->getNamedGlobal(varName);
2005
2006   if (!GV) {
2007     error(std::string("Variable '") + varName + "' not found in input module");
2008     return;
2009   }
2010   Out << "\nGlobalVariable* " << fname << "(Module *mod) {\n";
2011   printVariableUses(GV);
2012   printVariableHead(GV);
2013   printVariableBody(GV);
2014   Out << "return " << getCppName(GV) << ";\n";
2015   Out << "}\n";
2016 }
2017
2018 void CppWriter::printType(const std::string &fname,
2019                           const std::string &typeName) {
2020   Type* Ty = TheModule->getTypeByName(typeName);
2021   if (!Ty) {
2022     error(std::string("Type '") + typeName + "' not found in input module");
2023     return;
2024   }
2025   Out << "\nType* " << fname << "(Module *mod) {\n";
2026   printType(Ty);
2027   Out << "return " << getCppName(Ty) << ";\n";
2028   Out << "}\n";
2029 }
2030
2031 bool CppWriter::runOnModule(Module &M) {
2032   TheModule = &M;
2033
2034   // Emit a header
2035   Out << "// Generated by llvm2cpp - DO NOT MODIFY!\n\n";
2036
2037   // Get the name of the function we're supposed to generate
2038   std::string fname = FuncName.getValue();
2039
2040   // Get the name of the thing we are to generate
2041   std::string tgtname = NameToGenerate.getValue();
2042   if (GenerationType == GenModule ||
2043       GenerationType == GenContents ||
2044       GenerationType == GenProgram ||
2045       GenerationType == GenFunctions) {
2046     if (tgtname == "!bad!") {
2047       if (M.getModuleIdentifier() == "-")
2048         tgtname = "<stdin>";
2049       else
2050         tgtname = M.getModuleIdentifier();
2051     }
2052   } else if (tgtname == "!bad!")
2053     error("You must use the -for option with -gen-{function,variable,type}");
2054
2055   switch (WhatToGenerate(GenerationType)) {
2056    case GenProgram:
2057     if (fname.empty())
2058       fname = "makeLLVMModule";
2059     printProgram(fname,tgtname);
2060     break;
2061    case GenModule:
2062     if (fname.empty())
2063       fname = "makeLLVMModule";
2064     printModule(fname,tgtname);
2065     break;
2066    case GenContents:
2067     if (fname.empty())
2068       fname = "makeLLVMModuleContents";
2069     printContents(fname,tgtname);
2070     break;
2071    case GenFunction:
2072     if (fname.empty())
2073       fname = "makeLLVMFunction";
2074     printFunction(fname,tgtname);
2075     break;
2076    case GenFunctions:
2077     printFunctions();
2078     break;
2079    case GenInline:
2080     if (fname.empty())
2081       fname = "makeLLVMInline";
2082     printInline(fname,tgtname);
2083     break;
2084    case GenVariable:
2085     if (fname.empty())
2086       fname = "makeLLVMVariable";
2087     printVariable(fname,tgtname);
2088     break;
2089    case GenType:
2090     if (fname.empty())
2091       fname = "makeLLVMType";
2092     printType(fname,tgtname);
2093     break;
2094   }
2095
2096   return false;
2097 }
2098
2099 char CppWriter::ID = 0;
2100
2101 //===----------------------------------------------------------------------===//
2102 //                       External Interface declaration
2103 //===----------------------------------------------------------------------===//
2104
2105 bool CPPTargetMachine::addPassesToEmitFile(PassManagerBase &PM,
2106                                            formatted_raw_ostream &o,
2107                                            CodeGenFileType FileType,
2108                                            bool DisableVerify,
2109                                            AnalysisID StartAfter,
2110                                            AnalysisID StopAfter) {
2111   if (FileType != TargetMachine::CGFT_AssemblyFile) return true;
2112   PM.add(new CppWriter(o));
2113   return false;
2114 }