GC working when invoked between evaluations.
[scheme.forth.jl.git] / scheme.4th
index cecacff..8d28269 100644 (file)
@@ -3,32 +3,66 @@ scheme definitions
 
 include term-colours.4th
 include defer-is.4th
+include float.4th
+
+include debugging.4th
+
+defer read
+defer eval
+defer print
 
 \ ------ Types ------
 
-0 constant fixnum-type
-1 constant boolean-type
-2 constant character-type
-3 constant string-type
-4 constant nil-type
-5 constant pair-type
-6 constant symbol-type
-7 constant primitive-proc-type
-8 constant compound-proc-type
+variable nexttype
+0 nexttype !
+: make-type
+    create nexttype @ ,
+    1 nexttype +!
+    does> @ ;
+
+make-type fixnum-type
+make-type realnum-type
+make-type boolean-type
+make-type character-type
+make-type string-type
+make-type nil-type
+make-type pair-type
+make-type symbol-type
+make-type primitive-proc-type
+make-type compound-proc-type
 : istype? ( obj type -- obj bool )
     over = ;
 
 \ ------ Cons cell memory ------ {{{
 
-1000 constant N
-create car-cells N allot
-create car-type-cells N allot
-create cdr-cells N allot
-create cdr-type-cells N allot
+1000 constant scheme-memsize
+create car-cells scheme-memsize allot
+create car-type-cells scheme-memsize allot
+create cdr-cells scheme-memsize allot
+create cdr-type-cells scheme-memsize allot
 
+create nextfrees scheme-memsize allot
+:noname
+    scheme-memsize 0 do
+        i 1+ nextfrees i + !
+    loop
+; execute
+        
 variable nextfree
 0 nextfree !
 
+: inc-nextfree
+    nextfrees nextfree @ + @
+
+    dup scheme-memsize < if
+        nextfree !
+    else
+        bold fg red
+        ." Out of memory! Aborting."
+        reset-term abort
+    then
+;
+
 : cons ( car-obj cdr-obj -- pair-obj )
     cdr-type-cells nextfree @ + !
     cdr-cells nextfree @ + !
@@ -36,8 +70,7 @@ variable nextfree
     car-cells nextfree @ + !
 
     nextfree @ pair-type
-
-    1 nextfree +!
+    inc-nextfree
 ;
 
 : car ( pair-obj -- car-obj )
@@ -100,6 +133,73 @@ variable nextfree
 
 \ }}}
 
+\ ---- Garbage Collection ---- {{{
+
+variable gc-enabled
+false gc-enabled !
+
+: gc-enable
+    true gc-enabled ! ;
+
+: gc-disable
+    false gc-enabled ! ;
+
+: gc-enabled?
+    gc-enabled @ ;
+
+: pairlike? ( obj -- obj bool )
+    pair-type istype? if true exit then
+    string-type istype? if true exit then
+    symbol-type istype? if true exit then
+    compound-proc-type istype? if true exit then
+
+    false
+;
+
+: pairlike-marked? ( obj -- obj bool )
+    over nextfrees + @ 0=
+;
+
+: mark-pairlike ( obj -- obj )
+        over nextfrees + 0 swap !
+;
+
+: gc-unmark ( -- )
+    scheme-memsize 0 do
+        1 nextfrees i + !
+    loop
+;
+
+defer gc-mark-trace
+: gc-mark-obj ( obj -- )
+
+    gc-mark-trace
+
+    pairlike? invert if 2drop exit then
+    pairlike-marked? if 2drop exit then
+
+    mark-pairlike
+
+    drop pair-type 2dup
+
+    car recurse
+    cdr recurse
+;
+
+: gc-sweep
+    scheme-memsize nextfree !
+    0 scheme-memsize 1- do
+        nextfrees i + @ 0<> if
+            nextfree @ nextfrees i + !
+            i nextfree !
+        then
+    -1 +loop
+;
+
+\ }}}
+
+   
+
 \ ---- Pre-defined symbols ---- {{{
 
 objvar symbol-table
@@ -327,6 +427,8 @@ global-env obj!
     bl word
     count
 
+    \ 2dup ." Defining primitive " type ." ..." cr
+
     (create-symbol)
     drop symbol-type
     
@@ -376,8 +478,6 @@ include scheme-primitives.4th
 
 \ ---- Read ---- {{{
 
-defer read
-
 variable parse-idx
 variable stored-parse-idx
 create parse-str 161 allot
@@ -497,13 +597,52 @@ parse-idx-stack parse-idx-sp !
         inc-parse-idx
     repeat
 
-    delim? if
-        pop-parse-idx
-        true
-    else
-        pop-parse-idx
-        false
+    delim? pop-parse-idx
+;
+
+: realnum? ( -- bool )
+    push-parse-idx
+
+    minus? plus? or if
+        inc-parse-idx
+    then
+
+    \ Record starting parse idx:
+    \ Want to detect whether any characters (following +/-) were eaten.
+    parse-idx @
+
+    begin digit? while
+            inc-parse-idx
+    repeat
+
+    [char] . nextchar = if
+        inc-parse-idx
+        begin digit? while
+                inc-parse-idx
+        repeat
     then
+
+    [char] e nextchar = [char] E nextchar = or if
+        inc-parse-idx
+
+        minus? plus? or if
+            inc-parse-idx
+        then
+
+        digit? invert if
+            drop pop-parse-idx false exit
+        then
+
+        begin digit? while
+                inc-parse-idx
+        repeat
+    then
+
+    \ This is a real number if characters were
+    \ eaten and the next characer is a delimiter.
+    parse-idx @ < delim? and
+
+    pop-parse-idx
 ;
 
 : boolean? ( -- bool )
@@ -573,7 +712,7 @@ parse-idx-stack parse-idx-sp !
 : string? ( -- bool )
     nextchar [char] " = ;
 
-: readnum ( -- num-atom )
+: readfixnum ( -- num-atom )
     plus? minus? or if
         minus?
         inc-parse-idx
@@ -593,6 +732,24 @@ parse-idx-stack parse-idx-sp !
     fixnum-type
 ;
 
+: readrealnum ( -- realnum )
+
+    \ Remember that at this point we're guaranteed to
+    \ have a parsable real on this line.
+
+    parse-str parse-idx @ +
+
+    begin delim? false = while
+            inc-parse-idx
+    repeat
+
+    parse-str parse-idx @ + over -
+
+    float-parse
+
+    realnum-type
+;
+
 : readbool ( -- bool-atom )
     inc-parse-idx
     
@@ -710,7 +867,12 @@ parse-idx-stack parse-idx-sp !
     eatspaces
 
     fixnum? if
-        readnum
+        readfixnum
+        exit
+    then
+
+    realnum? if
+        readrealnum
         exit
     then
 
@@ -766,7 +928,7 @@ parse-idx-stack parse-idx-sp !
 
     eof? if
         inc-parse-idx
-        bold fg blue ." Moriturus te saluto." reset-term ."  ok" cr
+        bold fg blue ." Moriturus te saluto." reset-term cr
         quit
     then
 
@@ -785,11 +947,10 @@ parse-idx-stack parse-idx-sp !
 
 \ ---- Eval ---- {{{
 
-defer eval
-
 : self-evaluating? ( obj -- obj bool )
     boolean-type istype? if true exit then
     fixnum-type istype? if true exit then
+    realnum-type istype? if true exit then
     character-type istype? if true exit then
     string-type istype? if true exit then
     nil-type istype? if true exit then
@@ -972,7 +1133,7 @@ defer eval
                 begin
                     2dup cdr 2dup nil objeq? false =
                 while
-                    -2rot car over ( nextbody env exp env )
+                    -2rot car 2over ( nextbody env exp env )
                     eval
                     2drop \ discard result
                     2swap ( env nextbody )
@@ -981,7 +1142,7 @@ defer eval
                 2drop ( env body )
                 car 2swap ( exp env )
 
-                eval \ TODO: tail call optimization
+                R> drop ['] eval goto-deferred  \ Tail call optimization
             endof
 
             bold fg red ." Object not applicable. Aboring." reset-term cr
@@ -1029,7 +1190,8 @@ defer eval
             if-alternative
         then
 
-        2swap ['] eval goto
+        2swap
+        ['] eval goto-deferred
     then
 
     lambda? if
@@ -1057,9 +1219,9 @@ defer eval
 
 \ ---- Print ---- {{{
 
-defer print
+: printfixnum ( fixnumobj -- ) drop 0 .R ;
 
-: printnum ( numobj -- ) drop 0 .R ;
+: printrealnum ( realnumobj -- ) drop float-print ;
 
 : printbool ( numobj -- )
     drop if
@@ -1124,7 +1286,8 @@ defer print
     2drop ." <compound procedure>" ;
 
 :noname ( obj -- )
-    fixnum-type istype? if printnum exit then
+    fixnum-type istype? if printfixnum exit then
+    realnum-type istype? if printrealnum exit then
     boolean-type istype? if printbool exit then
     character-type istype? if printchar exit then
     string-type istype? if printstring exit then
@@ -1140,18 +1303,69 @@ defer print
 
 \ }}}
 
+\ ---- DEBUGGING ---- {{{
+
+false value debug-mode
+
+:noname
+    debug-mode if
+        ." Object: " 2dup cr print cr
+        ." Pairlike: " pairlike? if
+            ." TRUE"
+            pairlike-marked? if
+                ."  (Marked)"
+            else
+                ."  (Unmarked)"
+            then
+        else
+            ." FALSE"
+        then
+        cr ." [paused]"
+        key drop cr
+    then
+; is gc-mark-trace
+
+: gc-mark-sweep
+    gc-unmark
+    symbol-table obj@ gc-mark-obj
+    global-env obj@ gc-mark-obj
+    gc-sweep
+;
+
+: gc-count-marked
+    0
+    scheme-memsize 0 do
+        nextfrees i + @ 0= if 1+ then
+    loop
+;
+
+: gc-zero-unmarked
+    scheme-memsize 0 do
+        nextfrees i + @ 0<> if
+            0 car-cells i + !
+            0 cdr-cells i + !
+        then
+    loop
+;
+
+\ }}}
+
+
 \ ---- REPL ----
 
 : repl
     cr ." Welcome to scheme.forth.jl!" cr
        ." Use Ctrl-D to exit." cr
 
+    
     empty-parse-str
 
     begin
         cr bold fg green ." > " reset-term
         read
+
         global-env obj@ eval
+
         fg cyan ." ; " print reset-term
     again
 ;