Scheme - C言語による Scheme の interpreter (kscheme) - (構文let, cond,else(導出された式として実装))

開発環境

• OS X Yosemite - Apple, Ubuntu (OS)
• Emacs (CUI)、BBEdit - Bare Bones Software, Inc. (GUI) (Text Editor)
• C (プログラミング言語)
• Clang/LLVM (コンパイラ, Xcode - Apple)

Schemeの処理系(解釈系、評価機、レジスタ計算機を翻訳した命令列中心のより、もう少しC言語の特性を使った書き方をしたもの(label, gotoではなく、関数を呼び出すとか))を少しずつ書き進めてめていくことに。

未実装だった cond 構文の else 節と、構文 let を(lambdaを使って導出された式として)実装完了。

参考書籍等

• 計算機プログラムの構造と解釈[第2版]
• Structure and Interpretation of Computer Programs (原書)
• R7RSHomePage – Scheme Working Groups
• Head First C ―頭とからだで覚えるCの基本
• 21st Century C: C Tips from the New School
• プログラミング言語C 第2版 ANSI規格準拠
• プログラミング言語Cアンサー・ブック 第2版
• C実践プログラミング 第3版

kscheme

コード(BBEdit, Emacs)

cond.h

#pragma once
#include "data.h"

void cond_print(FILE *stream, data_s in);

extern const data_s cond_data;
extern const data_s else_data;
extern data_s else_sym;
void else_print(FILE *stream, data_s in);

void ev_cond();

cond.c

#include "cond.h"

const data_s cond_data = {.type = COND};

void cond_print(FILE *stream, data_s in) { fprintf(stream, "#<syntax cond>"); }

#include "evaluator.h"
#include "list_operations.h"
#include "undef.h"
#include "if.h"
#include "symbol.h"
#include "begin.h"
#include "environment.h"
#include "sequence.h"
const data_s else_data = {.type = ELSE};
data_s else_sym;
void else_print(FILE *stream, data_s in) { fprintf(stream, "#<else>"); }
static data_s expand_clauses(data_s in) {
  if (in.type == EMPTY)
    return undef_data;
  data_s first = car(in);
  data_s rest = cdr(in);
  data_s t = cdr(first);
  data_s e = car(first);
  if (e.type == SYMBOL && e.data.symbol == else_sym.data.symbol &&
      lookup_variable_value(e, env).type == ELSE)
    return sequence2expr(cdr(first));
  if (t.type == EMPTY)
    return make_if(car(first), t, expand_clauses(rest));
  if (cdr(t).type == EMPTY)
    return make_if(car(first), car(t), expand_clauses(rest));
  return make_if(car(first), cons(begin_data, t), expand_clauses(rest));
}
static data_s cond2if(data_s in) { return expand_clauses(cdr(in)); }

void ev_cond() {
  expr = cond2if(expr);
  eval_flag = 1;
}

let.h

#pragma once
#include "data.h"

void let_print(FILE *stream, data_s in);

extern const data_s let_data;

void ev_let();

let.c

#include "let.h"

void let_print(FILE *stream, data_s in) { fprintf(stream, "#<syntax let>"); }

#include "evaluator.h"
#include "list_operations.h"
#include "lambda.h"
#include "empty.h"
const data_s let_data = {.type = LET};
static data_s let2combination(data_s in) {
  data_s body = cddr(in);
  data_s vars = empty_data;
  data_s exprs = empty_data;
  data_s t = reverse(cadr(expr));
  while (t.type != EMPTY) {
    data_s var_expr = car(t);
    vars = cons(car(var_expr), vars);
    exprs = cons(cadr(var_expr), exprs);
    t = cdr(t);
  }
  return cons(make_lambda(vars, body), exprs);
}

void ev_let() {
  expr = let2combination(expr);
  eval_flag = 1;
}

入出力結果(Terminal(kscm), REPL(Read, Eval, Print, Loop))

$ ./main
kscm> cond
#<syntax cond>
kscm> (cond (#t 1)
            (else 2))
1
kscm> (cond (#f 1)
            (else 2))
2
kscm> let
#<syntax let>
kscm> (let ((a 5) (b 10)) (+ a b))
15
kscm> (let ((a 5) (b 10)) (+ a b) (* a b))
50
kscm> $