src/lib.4th

   1 : / /MOD SWAP DROP ;
   2 : MOD /MOD DROP ;
   3 : */ * / ;
   4
   5 : NEGATE 0 SWAP - ;
   6
   7 : TRUE -1 ;
   8 : FALSE 0 ;
   9 : NOT 0= ;
  10
  11 : CELLS ; \ Allow for slightly more portable code
  12
  13 : DEPTH PSP@ PSP0 @ - ;
  14
  15 : '\n' 10 ;
  16 : BL 32 ;
  17
  18 : LITERAL IMMEDIATE ' LIT , , ;
  19
  20 : ':' [ CHAR : ] LITERAL ;
  21 : ';' [ CHAR ; ] LITERAL ;
  22 : '(' [ CHAR ( ] LITERAL ;
  23 : ')' [ CHAR ) ] LITERAL ;
  24 : '<' [ CHAR < ] LITERAL ;
  25 : '>' [ CHAR > ] LITERAL ;
  26 : '"' [ CHAR " ] LITERAL ;
  27 : 'A' [ CHAR A ] LITERAL ;
  28 : '0' [ CHAR 0 ] LITERAL ;
  29 : '-' [ CHAR - ] LITERAL ;
  30 : '.' [ CHAR . ] LITERAL ;
  31
  32 : CR '\n' emit ;
  33 : SPACE BL emit ;
  34
  35 : [COMPILE] IMMEDIATE
  36         WORD            \ get the next word
  37         FIND            \ find it in the dictionary
  38         >CFA            \ get its codeword
  39         ,               \ and compile that
  40 ;
  41
  42 : RECURSE IMMEDIATE
  43         LATEST @        \ LATEST points to the word being compiled at the moment
  44         >CFA            \ get the codeword
  45         ,               \ compile it
  46 ;
  47
  48 : DEBUGON TRUE DEBUG ! ;
  49 : DEBUGOFF FALSE DEBUG ! ;
  50
  51 \ CONTROL STRUCTURES ----------------------------------------------------------------------
  52
  53 : IF IMMEDIATE
  54         ' 0BRANCH ,     \ compile 0BRANCH
  55         HERE @          \ save location of the offset on the stack
  56         0 ,             \ compile a dummy offset
  57 ;
  58
  59 : THEN IMMEDIATE
  60         DUP
  61         HERE @ SWAP -   \ calculate the offset from the address saved on the stack
  62         SWAP !          \ store the offset in the back-filled location
  63 ;
  64
  65 : ELSE IMMEDIATE
  66         ' BRANCH ,      \ definite branch to just over the false-part
  67         HERE @          \ save location of the offset on the stack
  68         0 ,             \ compile a dummy offset
  69         SWAP            \ now back-fill the original (IF) offset
  70         DUP             \ same as for THEN word above
  71         HERE @ SWAP -
  72         SWAP !
  73 ;
  74
  75 : BEGIN IMMEDIATE
  76         HERE @          \ save location on the stack
  77 ;
  78
  79 : UNTIL IMMEDIATE
  80         ' 0BRANCH ,     \ compile 0BRANCH
  81         HERE @ -        \ calculate the offset from the address saved on the stack
  82         ,               \ compile the offset here
  83 ;
  84
  85 : AGAIN IMMEDIATE
  86         ' BRANCH ,      \ compile BRANCH
  87         HERE @ -        \ calculate the offset back
  88         ,               \ compile the offset here
  89 ;
  90
  91 : WHILE IMMEDIATE
  92         ' 0BRANCH ,     \ compile 0BRANCH
  93         HERE @          \ save location of the offset2 on the stack
  94         0 ,             \ compile a dummy offset2
  95 ;
  96
  97 : REPEAT IMMEDIATE
  98         ' BRANCH ,      \ compile BRANCH
  99         SWAP            \ get the original offset (from BEGIN)
 100         HERE @ - ,      \ and compile it after BRANCH
 101         DUP
 102         HERE @ SWAP -   \ calculate the offset2
 103         SWAP !          \ and back-fill it in the original location
 104 ;
 105
 106 : UNLESS IMMEDIATE
 107         ' NOT ,         \ compile NOT (to reverse the test)
 108         [COMPILE] IF    \ continue by calling the normal IF
 109 ;
 110
 111 : DO IMMEDIATE
 112         ' >R , ' >R ,
 113         ' LIT , HERE @ 0 , ' >R ,
 114         HERE @
 115 ;
 116
 117 : I RSP@ 3 - @ ;
 118
 119 : LEAVE IMMEDIATE
 120         ' R> , ' RDROP , ' RDROP ,
 121         ' LIT ,  HERE @ 7 + , ' DUP , ' ROT , ' - , ' SWAP , ' ! ,
 122         ' BRANCH ,
 123         0 ,
 124 ;
 125
 126 : LOOP IMMEDIATE
 127         ' R> , ' R> , ' R> , ' 1+ , ' 2DUP , ' - ,
 128         ' SWAP , ' >R , ' SWAP , ' >R , ' SWAP , ' >R ,
 129         ' 0<= , ' 0BRANCH ,
 130         HERE @ - ,
 131         ' RDROP , ' RDROP , ' RDROP ,
 132         HERE @ SWAP !
 133 ;
 134
 135 : lt 10 0 do leave loop ;
 136
 137
 138 \ COMMENTS ----------------------------------------------------------------------
 139
 140 : ( IMMEDIATE
 141         1               \ allowed nested parens by keeping track of depth
 142         BEGIN
 143                 KEY             \ read next character
 144                 DUP '(' = IF    \ open paren?
 145                         DROP            \ drop the open paren
 146                         1+              \ depth increases
 147                 ELSE
 148                         ')' = IF        \ close paren?
 149                                 1-              \ depth decreases
 150                         THEN
 151                 THEN
 152         DUP 0= UNTIL            \ continue until we reach matching close paren, depth 0
 153         DROP            \ drop the depth counter
 154 ;
 155
 156 ( Some more complicated stack examples, showing the stack notation. )
 157 : NIP ( x y -- y ) SWAP DROP ;
 158 : TUCK ( x y -- y x y ) DUP ROT ;
 159 : PICK ( x_u ... x_1 x_0 u -- x_u ... x_1 x_0 x_u )
 160         1+              ( add one because of 'u' on the stack )
 161         PSP@ SWAP -     ( add to the stack pointer )
 162         @               ( and fetch )
 163 ;
 164
 165
 166 ( With the looping constructs, we can now write SPACES, which writes n spaces to stdout. )
 167 : SPACES        ( n -- )
 168         BEGIN
 169                 DUP 0>          ( while n > 0 )
 170         WHILE
 171                 SPACE           ( print a space )
 172                 1-              ( until we count down to 0 )
 173         REPEAT
 174         DROP
 175 ;
 176
 177 ( Standard words for manipulating BASE. )
 178 : DECIMAL ( -- ) 10 BASE ! ;
 179 : HEX ( -- ) 16 BASE ! ;
 180
 181 ( Compute absolute value. )
 182 : ABS           ( n -- |n| )
 183         dup 0< if
 184                 negate
 185         then
 186 ;
 187
 188 : MAX           ( n m -- max )
 189         2dup - 0< if
 190                 swap drop
 191         else
 192                 drop
 193         then
 194 ;
 195
 196 : MIN           ( n m -- max )
 197         2dup - 0> if
 198                 swap drop
 199         else
 200                 drop
 201         then
 202 ;
 203
 204 ( PRINTING NUMBERS ---------------------------------------------------------------------- )
 205
 206 ( This is the underlying recursive definition of U. )
 207 : U.            ( u -- )
 208         BASE @ /MOD     ( width rem quot )
 209         ?DUP IF                 ( if quotient <> 0 then )
 210                 RECURSE         ( print the quotient )
 211         THEN
 212
 213         ( print the remainder )
 214         DUP 10 < IF
 215                 '0'             ( decimal digits 0..9 )
 216         ELSE
 217                 10 -            ( hex and beyond digits A..Z )
 218                 'A'
 219         THEN
 220         +
 221         EMIT
 222 ;
 223
 224 ( This word returns the width (in characters) of an unsigned number in the current base )
 225 : UWIDTH        ( u -- width )
 226         BASE @ /        ( rem quot )
 227         ?DUP IF         ( if quotient <> 0 then )
 228                 RECURSE 1+      ( return 1+recursive call )
 229         ELSE
 230                 1               ( return 1 )
 231         THEN
 232 ;
 233
 234 : U.R           ( u width -- )
 235         SWAP            ( width u )
 236         DUP             ( width u u )
 237         UWIDTH          ( width u uwidth )
 238         -ROT            ( u uwidth width )
 239         SWAP -          ( u width-uwidth )
 240         ( At this point if the requested width is narrower, we'll have a negative number on the stack.
 241           Otherwise the number on the stack is the number of spaces to print.  But SPACES won't print
 242           a negative number of spaces anyway, so it's now safe to call SPACES ... )
 243         SPACES
 244         ( ... and then call the underlying implementation of U. )
 245         U.
 246 ;
 247
 248 : .R            ( n width -- )
 249         SWAP            ( width n )
 250         DUP 0< IF
 251                 NEGATE          ( width u )
 252                 1               ( save a flag to remember that it was negative | width n 1 )
 253                 ROT             ( 1 width u )
 254                 SWAP            ( 1 u width )
 255                 1-              ( 1 u width-1 )
 256         ELSE
 257                 0               ( width u 0 )
 258                 ROT             ( 0 width u )
 259                 SWAP            ( 0 u width )
 260         THEN
 261         SWAP            ( flag width u )
 262         DUP             ( flag width u u )
 263         UWIDTH          ( flag width u uwidth )
 264         -ROT            ( flag u uwidth width )
 265         SWAP -          ( flag u width-uwidth )
 266
 267         SPACES          ( flag u )
 268         SWAP            ( u flag )
 269
 270         IF                      ( was it negative? print the - character )
 271                 '-' EMIT
 272         THEN
 273
 274         U.
 275 ;
 276
 277 : . 0 .R SPACE ;
 278
 279 : .S            ( -- )
 280         '<' EMIT DEPTH U. '>' EMIT SPACE
 281         PSP0 @ 1+
 282         BEGIN
 283                 DUP PSP@ 2 - <=
 284         WHILE
 285                 DUP @ .
 286                 1+
 287         REPEAT
 288         DROP
 289 ;
 290
 291 : U. U. SPACE ;
 292
 293 ( ? fetches the integer at an address and prints it. )
 294 : ? ( addr -- ) @ . ;
 295
 296 ( c a b WITHIN returns true if a <= c and c < b )
 297 : WITHIN
 298         ROT             ( b c a )
 299         OVER            ( b c a c )
 300         <= IF
 301                 > IF            ( b c -- )
 302                         TRUE
 303                 ELSE
 304                         FALSE
 305                 THEN
 306         ELSE
 307                 2DROP           ( b c -- )
 308                 FALSE
 309         THEN
 310 ;
 311