Buggy implementation of analyze-lambda.
[scheme.forth.jl.git] / src / scheme.4th
1 vocabulary scheme
2 scheme definitions
3
4 include term-colours.4th
5 include defer-is.4th
6 include goto.4th
7 include catch-throw.4th
8 include integer.4th
9 include float.4th
10
11 include debugging.4th
12
13 defer read
14 defer expand
15 defer analyze
16 defer eval
17 defer print
18
19 defer collect-garbage
20
21 \ ---- Types ---- {{{
22
23 variable nexttype
24 0 nexttype !
25 : make-type
26     create nexttype @ ,
27     1 nexttype +!
28     does> @ ;
29
30 make-type fixnum-type
31 make-type flonum-type
32 make-type ratnum-type
33 make-type boolean-type
34 make-type character-type
35 make-type string-type
36 make-type nil-type
37 make-type none-type
38 make-type pair-type
39 make-type symbol-type
40 make-type primitive-proc-type
41 make-type compound-proc-type
42 make-type port-type
43 : istype? ( obj type -- obj bool )
44     over = ;
45
46 \ }}}
47
48 \ ---- Exceptions ---- {{{
49
50 variable nextexception
51 1 nextexception !
52 : make-exception 
53     create nextexception @ ,
54     1 nextexception +!
55     does> @ ;
56
57 : except-message:
58     bold fg red
59     ." Exception: "
60 ;
61
62 make-exception recoverable-exception
63 make-exception unrecoverable-exception
64
65 : throw reset-term throw ;
66
67 \ }}}
68
69 \ ---- List-structured memory ---- {{{
70
71 20000 constant scheme-memsize
72
73 create car-cells scheme-memsize allot
74 create car-type-cells scheme-memsize allot
75 create cdr-cells scheme-memsize allot
76 create cdr-type-cells scheme-memsize allot
77
78 create nextfrees scheme-memsize allot
79 :noname
80     scheme-memsize 0 do
81         i 1+ nextfrees i + !
82     loop
83 ; execute
84         
85 variable nextfree
86 0 nextfree !
87
88 : inc-nextfree
89     nextfrees nextfree @ + @
90     nextfree !
91
92     nextfree @ scheme-memsize >= if
93         collect-garbage
94     then
95
96     nextfree @ scheme-memsize >= if
97         except-message: ." Out of memory!" unrecoverable-exception throw
98     then
99 ;
100
101 : cons ( car-obj cdr-obj -- pair-obj )
102     cdr-type-cells nextfree @ + !
103     cdr-cells nextfree @ + !
104     car-type-cells nextfree @ + !
105     car-cells nextfree @ + !
106
107     nextfree @ pair-type
108     inc-nextfree
109 ;
110
111 : car ( pair-obj -- car-obj )
112     drop
113     dup car-cells + @ swap
114     car-type-cells + @
115 ;
116
117 : cdr ( pair-obj -- car-obj )
118     drop
119     dup cdr-cells + @ swap
120     cdr-type-cells + @
121 ;
122
123 : set-car! ( obj pair-obj -- )
124     drop dup
125     rot swap  car-type-cells + !
126     car-cells + !
127 ;
128
129 : set-cdr! ( obj pair-obj -- )
130     drop dup
131     rot swap  cdr-type-cells + !
132     cdr-cells + !
133 ;
134
135 : nil 0 nil-type ;
136 : nil? nil-type istype? ;
137
138 : none 0 none-type ;
139 : none? none-type istype? ;
140
141 : objvar create nil swap , , ;
142
143 : value@ ( objvar -- val ) @ ;
144 : type@ ( objvar -- type ) 1+ @ ;
145 : value! ( newval objvar -- ) ! ;
146 : type! ( newtype objvar -- ) 1+ ! ;
147 : obj! ( newobj objvar -- ) dup rot swap 1+ ! ! ; 
148 : obj@ ( objvar -- obj ) dup @ swap 1+ @ ; 
149
150 : objeq? ( obj obj -- bool )
151     rot = -rot = and ;
152
153 : 2rot ( a1 a2 b1 b2 c1 c2 -- b1 b2 c1 c2 a1 a2 )
154     >R >R ( a1 a2 b1 b2 )
155     2swap ( b1 b2 a1 a2 )
156     R> R> ( b1 b2 a1 a2 c1 c2 )
157     2swap
158 ;
159
160 : -2rot ( a1 a2 b1 b2 c1 c2 -- c1 c2 a1 a2 b1 b2 )
161     2swap ( a1 a2 c1 c2 b1 b2 )
162     >R >R ( a1 a2 c1 c2 )
163     2swap ( c1 c2 a1 a2 )
164     R> R>
165 ;
166
167 : 2pick ( an bn an-1 bn-1 ... a0 b0 n -- an bn an-1 bn-1 ... a0 b0 an bn )
168     2* 1+ dup
169     >R pick R> pick ;
170
171 \ }}}
172
173 \ ---- Pre-defined symbols ---- {{{
174
175 objvar symbol-table
176
177 : duplicate-charlist ( charlist -- copy )
178     nil? false = if
179         2dup car 2swap cdr recurse cons
180     then ;
181
182 : charlist-equiv ( charlist charlist -- bool )
183
184     2over 2over
185
186     \ One or both nil
187     nil? -rot 2drop
188     if
189         nil? -rot 2drop
190         if
191             2drop 2drop true exit
192         else
193             2drop 2drop false exit
194         then
195     else
196         nil? -rot 2drop
197         if
198             2drop 2drop false exit
199         then
200     then
201
202     2over 2over
203
204     \ Neither nil
205     car drop -rot car drop = if
206             cdr 2swap cdr recurse
207         else
208             2drop 2drop false
209     then
210 ;
211
212 : charlist>symbol ( charlist -- symbol-obj )
213
214     symbol-table obj@
215
216     begin
217         nil? false =
218     while
219         2over 2over
220         car drop pair-type
221         charlist-equiv if
222             2swap 2drop
223             car
224             exit
225         else
226             cdr
227         then
228     repeat
229
230     2drop
231     drop symbol-type 2dup
232     symbol-table obj@ cons
233     symbol-table obj!
234 ;
235
236
237 : cstr>charlist ( addr n -- charlist )
238     dup 0= if
239         2drop nil
240     else
241         2dup drop @ character-type 2swap
242         swap 1+ swap 1-
243         recurse
244
245         cons
246     then
247 ;
248
249 : create-symbol ( -- )
250     bl word
251     count
252
253     cstr>charlist
254     charlist>symbol
255
256     create swap , ,
257     does> dup @ swap 1+ @
258 ;
259
260 create-symbol quote             quote-symbol
261 create-symbol quasiquote        quasiquote-symbol
262 create-symbol unquote           unquote-symbol
263 create-symbol unquote-splicing  unquote-splicing-symbol
264 create-symbol define            define-symbol
265 create-symbol define-macro      define-macro-symbol
266 create-symbol set!              set!-symbol
267 create-symbol ok                ok-symbol
268 create-symbol if                if-symbol
269 create-symbol lambda            lambda-symbol
270 create-symbol Î»                 Î»-symbol
271 create-symbol eof               eof-symbol
272 create-symbol no-match          no-match-symbol
273
274 \ Symbol to be bound to welcome message procedure by library
275 create-symbol welcome           welcome-symbol
276
277 \ }}}
278
279 \ ---- Port I/O ----  {{{
280
281 ( Ports are pairs with the fid in the car and the peek buffer in the cdr. )
282
283 : fileport>fid ( fileport -- fid )
284     drop pair-type car drop ;
285
286 : get-last-peek ( fileport -- char/nil )
287     drop pair-type cdr ;
288
289 : set-last-peek ( char/nil fileport -- )
290     drop pair-type set-cdr!
291 ;
292
293 : fid>fileport ( fid -- fileport )
294     fixnum-type nil cons drop port-type ;
295
296 : open-input-file ( addr n -- fileport )
297     r/o open-file drop fid>fileport
298 ;
299
300 : close-port ( fileport -- )
301     fileport>fid close-file drop
302 ;
303
304 objvar console-i/o-port
305 0 fixnum-type nil cons drop port-type console-i/o-port obj!
306
307 objvar current-input-port
308 console-i/o-port obj@ current-input-port obj!
309
310 : read-char ( port -- char ) 
311     2dup get-last-peek nil? if
312         2drop
313         2dup console-i/o-port obj@ objeq? if
314             2drop
315             key character-type
316         else
317             fileport>fid pad 1 rot read-file 0= if
318                 eof-symbol
319             else
320                 pad @ character-type
321             then
322         then
323     else
324         nil 2rot set-cdr!
325     then
326 ;
327
328 : peek-char ( port -- char )
329     2dup get-last-peek nil? if
330         2drop 2dup read-char
331         2dup 2rot set-last-peek
332     else
333         2swap 2drop
334     then
335 ;
336
337 variable read-line-buffer-span
338 variable read-line-buffer-offset
339
340 ( Hack to save original read-line while we transition to new one. )
341 : orig-read-line immediate
342     ['] read-line , ;
343
344 : read-line ( port -- string )
345
346     2dup get-last-peek
347     nil? if
348         2drop
349         0 read-line-buffer-offset !
350     else
351         2over nil 2swap set-last-peek
352         2dup drop '\n' = if
353             2drop nil nil cons exit
354         else
355             drop pad !
356             1 read-line-buffer-offset !
357         then
358     then
359
360     2dup console-i/o-port obj@ objeq? if
361         2drop
362         pad read-line-buffer-offset @ + 200 expect cr
363         span @ read-line-buffer-offset @ + read-line-buffer-span !
364     else
365         pad read-line-buffer-offset @ + 200 2over fileport>fid orig-read-line
366         drop swap read-line-buffer-offset @ + read-line-buffer-span !
367     then
368
369     nil
370     
371     begin
372         read-line-buffer-span @ 0>
373     while
374         pad read-line-buffer-span @ 1- + @ character-type 2swap cons
375         -1 read-line-buffer-span +!
376     repeat
377
378     nil? if
379         nil cons drop string-type
380     else
381         drop string-type
382     then
383 ;
384
385 : read-port ( fileport -- obj )
386     current-input-port obj!
387     read ;
388
389 : read-console ( -- obj )
390     console-i/o-port obj@ read-port ;
391
392 \ }}}
393
394 \ ---- Environments ---- {{{
395
396 : enclosing-env ( env -- env )
397     cdr ;
398
399 : first-frame ( env -- frame )
400     car ;
401
402 : make-frame ( vars vals -- frame )
403     cons ;
404
405 : frame-vars ( frame -- vars )
406     car ;
407
408 : frame-vals ( frame -- vals )
409     cdr ;
410
411 : add-binding ( var val frame -- )
412     2swap 2over frame-vals cons
413     2over set-cdr!
414     2swap 2over frame-vars cons
415     2swap set-car!
416 ;
417
418 : extend-env ( vars vals env -- env )
419     >R >R
420     make-frame
421     R> R>
422     cons
423 ;
424
425 objvar vars
426 objvar vals
427
428 : get-vars-vals-frame ( var frame -- bool )
429     2dup frame-vars vars obj!
430     frame-vals vals obj!
431
432     begin
433         vars obj@ nil objeq? false =
434     while
435         2dup vars obj@ car objeq? if
436             2drop true
437             exit
438         then
439
440         vars obj@ cdr vars obj!
441         vals obj@ cdr vals obj!
442     repeat
443
444     2drop false
445 ;
446
447 : get-vars-vals ( var env -- vars? vals? bool )
448
449     begin
450         nil? false =
451     while
452         2over 2over first-frame
453         get-vars-vals-frame if
454             2drop 2drop
455             vars obj@ vals obj@ true
456             exit
457         then
458
459         enclosing-env
460     repeat
461
462     2drop 2drop
463     false
464 ;
465
466 hide vars
467 hide vals
468
469 objvar var
470
471 : lookup-var ( var env -- val )
472     2over var obj!
473     get-vars-vals if
474         2swap 2drop car
475     else
476         except-message: ." tried to read unbound variable '" var obj@ print ." '." recoverable-exception  throw
477     then
478 ;
479
480 : set-var ( var val env -- )
481     >R >R 2swap R> R> ( val var env )
482     2over var obj!
483     get-vars-vals if
484         2swap 2drop ( val vals )
485         set-car!
486     else
487         except-message: ." tried to set unbound variable '" var obj@ print ." '." recoverable-exception throw
488     then
489 ;
490
491 hide var
492
493 objvar env
494
495 : define-var ( var val env -- )
496     env obj! 
497
498     2over env obj@ ( var val var env )
499     get-vars-vals if
500         2swap 2drop ( var val vals )
501         set-car!
502         2drop
503     else
504         env obj@
505         first-frame ( var val frame )
506         add-binding
507     then
508 ;
509
510 hide env
511
512 : make-procedure ( params body env -- proc )
513     nil
514     cons cons cons
515     drop compound-proc-type
516 ;
517
518 objvar global-env
519 nil nil nil extend-env
520 global-env obj!
521
522 \ }}}
523
524 \ ---- Primitives ---- {{{
525
526 : make-primitive ( cfa -- )
527     bl word
528     count
529
530     cstr>charlist
531     charlist>symbol
532   
533     rot primitive-proc-type ( var prim )
534     global-env obj@ define-var
535 ;
536
537 : ensure-arg-count ( args n -- )
538     dup 0= if
539         drop nil objeq? false = if
540             except-message: ." Too many arguments for primitive procedure." recoverable-exception throw
541         then
542     else
543         -rot nil? if
544             except-message: ." Too few arguments for primitive procedure." recoverable-exception  throw
545         then
546         
547         cdr rot 1- recurse
548     then
549 ;
550
551 : ensure-arg-type-and-count ( tn tn-1 ... t2 t1 args n -- )
552     dup 0= if
553         drop nil objeq? false = if
554             except-message: ." Too many arguments for primitive procedure." recoverable-exception throw
555         then
556     else
557         -rot nil? if
558             except-message: ." Too few arguments for primitive procedure." recoverable-exception throw
559         then
560
561         2dup cdr 2swap car ( ... t1 n args' arg1 )
562         2rot 1- swap 2swap rot ( ... args' n-1 arg1 t1 )
563         istype? false = if
564             except-message: ." Incorrect type for primitive procedure." recoverable-exception throw
565         then
566
567         2drop recurse
568     then
569
570 ;
571
572 : push-args-to-stack ( args -- arg1 arg2 ... argn )
573     begin
574         nil? false =
575     while
576         2dup car 2swap cdr
577     repeat
578
579     2drop
580 ;
581
582 : add-fa-checks ( cfa n -- cfa' )
583     here current @ 1+ dup @ , !
584     0 ,
585     here -rot
586     docol ,
587     ['] 2dup , ['] lit , , ['] ensure-arg-count ,
588     ['] push-args-to-stack ,
589     ['] lit , , ['] execute ,
590     ['] exit ,
591 ;
592
593 : add-fa-type-checks ( cfa t1 t2 ... tn n -- cfa' )
594     here current @ 1+ dup @ , !
595     0 ,
596     here >R
597     docol ,
598     ['] 2dup ,
599     ['] >R , ['] >R ,
600
601     dup ( cfa t1 t2 ... tn n m )
602     
603     begin
604         ?dup 0>
605     while
606         rot ['] lit , , ( cfa t1 t2 ... tn-1 n m )
607         1-
608     repeat
609
610     ['] R> , ['] R> ,
611
612     ['] lit , , ['] ensure-arg-type-and-count ,
613
614     ['] push-args-to-stack ,
615     ['] lit , , ['] execute ,
616     ['] exit ,
617
618     R>
619 ;
620
621 : make-fa-primitive ( cfa n -- )
622     add-fa-checks make-primitive ;
623
624 : make-fa-type-primitive ( cfa t1 t2 ... tn n -- )
625     add-fa-type-checks make-primitive ;
626
627 : arg-type-error
628             bold fg red ." Incorrect argument type." reset-term cr
629             abort
630 ;
631
632 : ensure-arg-type ( arg type -- arg )
633     istype? false = if
634         except-message: ." Incorrect argument type for primitive procedure." recoverable-exception throw
635     then
636 ;
637
638
639 \ }}}
640
641 \ ---- Macros ---- {{{
642
643 objvar macro-table
644
645 ( Look up macro in macro table. Returns nil if
646   no macro is found. )
647 : lookup-macro ( name_symbol -- proc )
648
649     symbol-type istype? invert if
650         \ Early exit if argument is not a symbol
651         2drop nil exit
652     then
653     
654     macro-table obj@
655
656     begin
657         nil? false =
658     while
659         2over 2over
660         car car objeq? if
661             2swap 2drop
662             car cdr
663             exit
664         then
665
666         cdr
667     repeat
668
669     2swap 2drop
670 ;
671
672 : make-macro ( name_symbol params body env -- )
673     make-procedure
674
675     2swap ( proc name_symbol )
676
677     macro-table obj@
678
679     begin
680         nil? false =
681     while
682         2over 2over ( proc name table name table )
683         car car objeq? if
684             2swap 2drop ( proc table )
685             car ( proc entry )
686             set-cdr!
687             exit
688         then
689
690         cdr
691     repeat
692
693     2drop
694
695     2swap cons
696     macro-table obj@ cons
697     macro-table obj!
698 ;
699
700 \ }}}
701
702 \ ---- Read ---- {{{
703
704 variable parse-idx
705 variable stored-parse-idx
706 create parse-str 161 allot
707 variable parse-str-span
708
709 create parse-idx-stack 10 allot 
710 variable parse-idx-sp
711 parse-idx-stack parse-idx-sp !
712
713 : push-parse-idx
714     parse-idx @ parse-idx-sp @ !
715     1 parse-idx-sp +!
716 ;
717
718 : pop-parse-idx
719     parse-idx-sp @ parse-idx-stack <= abort" Parse index stack underflow."
720
721     1 parse-idx-sp -!
722
723     parse-idx-sp @ @ parse-idx ! ;
724
725
726 : append-newline
727     '\n' parse-str parse-str-span @ + !
728     1 parse-str-span +! ;
729
730 : append-eof
731     4 parse-str parse-str-span @ + !
732     1 parse-str-span +!  ;
733
734 : empty-parse-str
735     0 parse-str-span !
736     0 parse-idx ! ;
737
738 : getline
739     current-input-port obj@ console-i/o-port obj@ objeq? if
740         parse-str 160 expect cr
741         span @ parse-str-span !
742     else
743         parse-str 160 current-input-port obj@ fileport>fid orig-read-line
744         drop swap parse-str-span !
745
746         parse-str-span @ 0= and if append-eof then
747     then
748     append-newline
749     0 parse-idx ! ;
750
751 : inc-parse-idx
752     1 parse-idx +! ;
753
754 : dec-parse-idx
755     1 parse-idx -! ;
756
757 : charavailable? ( -- bool )
758     parse-str-span @ parse-idx @ > ;
759
760 : nextchar ( -- char )
761     charavailable? false = if getline then
762     parse-str parse-idx @ + @ ;
763
764 : '\t' 9 ;
765 : whitespace? ( -- bool )
766     nextchar BL = 
767     nextchar '\n' =
768     nextchar '\t' =
769     or or ;
770
771 : EOF 4 ; 
772 : eof? ( -- bool )
773     nextchar EOF = ;
774
775 : delim? ( -- bool )
776     whitespace?
777     nextchar [char] ( = or
778     nextchar [char] ) = or
779 ;
780
781 : commentstart? ( -- bool )
782     nextchar [char] ; = ;
783
784 : eatspaces
785
786     false \ Indicates whether or not we're eating a comment
787
788     begin
789         dup whitespace? or commentstart? or
790     while
791         dup nextchar '\n' = and if
792             invert \ Stop eating comment
793         else
794             dup false = commentstart? and if   
795                 invert \ Begin eating comment
796             then
797         then
798
799         inc-parse-idx
800     repeat
801     drop
802 ;
803
804 : digit? ( -- bool )
805     nextchar [char] 0 >=
806     nextchar [char] 9 <=
807     and ;
808
809 : minus? ( -- bool )
810     nextchar [char] - = ;
811
812 : plus? ( -- bool )
813     nextchar [char] + = ;
814
815 : fixnum? ( -- bool )
816     minus? plus? or if
817         inc-parse-idx
818
819         delim? if
820             dec-parse-idx
821             false exit
822         else
823             dec-parse-idx
824         then
825     else
826         digit? false = if
827             false exit
828         then
829     then
830
831     push-parse-idx
832     inc-parse-idx
833
834     begin digit? while
835         inc-parse-idx
836     repeat
837
838     delim? pop-parse-idx
839 ;
840
841 : flonum? ( -- bool )
842     push-parse-idx
843
844     minus? plus? or if
845         inc-parse-idx
846     then
847
848     \ Record starting parse idx:
849     \ Want to detect whether any characters (following +/-) were eaten.
850     parse-idx @
851
852     begin digit? while
853             inc-parse-idx
854     repeat
855
856     [char] . nextchar = if
857         inc-parse-idx
858         begin digit? while
859                 inc-parse-idx
860         repeat
861     then
862
863     [char] e nextchar = [char] E nextchar = or if
864         inc-parse-idx
865
866         minus? plus? or if
867             inc-parse-idx
868         then
869
870         digit? invert if
871             drop pop-parse-idx false exit
872         then
873
874         begin digit? while
875                 inc-parse-idx
876         repeat
877     then
878
879     \ This is a real number if characters were
880     \ eaten and the next characer is a delimiter.
881     parse-idx @ < delim? and
882
883     pop-parse-idx
884 ;
885
886 : ratnum? ( -- bool )
887     push-parse-idx
888
889     minus? plus? or if
890         inc-parse-idx
891     then
892
893     digit? invert if
894         pop-parse-idx false exit
895     else
896         inc-parse-idx
897     then
898
899     begin digit? while
900         inc-parse-idx
901     repeat
902
903     [char] / nextchar <> if
904         pop-parse-idx false exit
905     else
906         inc-parse-idx
907     then
908
909     digit? invert if
910         pop-parse-idx false exit
911     else
912         inc-parse-idx
913     then
914
915     begin digit? while
916         inc-parse-idx
917     repeat
918
919     delim? pop-parse-idx
920 ;
921
922 : boolean? ( -- bool )
923     nextchar [char] # <> if false exit then
924
925     push-parse-idx
926     inc-parse-idx
927
928     nextchar [char] t <>
929     nextchar [char] f <>
930     and if pop-parse-idx false exit then
931
932     inc-parse-idx
933     delim? if
934         pop-parse-idx
935         true
936     else
937         pop-parse-idx
938         false
939     then
940 ;
941
942 : str-equiv? ( str -- bool )
943
944     push-parse-idx
945
946     true -rot
947
948     swap dup rot + swap
949
950     do
951         i @ nextchar <> if
952             drop false
953             leave
954         then
955
956         inc-parse-idx
957     loop
958
959     delim? false = if drop false then
960
961     pop-parse-idx
962 ;
963
964 : character? ( -- bool )
965     nextchar [char] # <> if false exit then
966
967     push-parse-idx
968     inc-parse-idx
969
970     nextchar [char] \ <> if pop-parse-idx false exit then
971
972     inc-parse-idx
973
974     S" newline" str-equiv? if pop-parse-idx true exit then
975     S" space" str-equiv? if pop-parse-idx true exit then
976     S" tab" str-equiv? if pop-parse-idx true exit then
977
978     charavailable? false = if pop-parse-idx false exit then
979
980     pop-parse-idx true
981 ;
982
983 : pair? ( -- bool )
984     nextchar [char] ( = ;
985
986 : string? ( -- bool )
987     nextchar [char] " = ;
988
989 : readfixnum ( -- fixnum )
990     plus? minus? or if
991         minus?
992         inc-parse-idx
993     else
994         false
995     then
996
997     0
998
999     begin digit? while
1000         10 * nextchar [char] 0 - +
1001         inc-parse-idx
1002     repeat
1003
1004     swap if negate then
1005
1006     fixnum-type
1007 ;
1008
1009 : readflonum ( -- flonum )
1010     readfixnum drop
1011     dup 0< swap abs i->f
1012
1013     [char] . nextchar = if
1014         inc-parse-idx
1015
1016         10.0 ( f exp )
1017
1018         begin digit? while
1019             nextchar [char] 0 - i->f ( f exp d )
1020             over f/ rot f+ ( exp f' )
1021             swap 10.0 f* ( f' exp' )
1022             inc-parse-idx
1023         repeat
1024
1025         drop
1026     then
1027
1028     [char] e nextchar = [char] E nextchar = or if
1029         inc-parse-idx
1030         10.0
1031         readfixnum drop i->f
1032         f^ f*
1033     then
1034
1035     swap if
1036         -1.0 f*
1037     then
1038
1039     flonum-type
1040 ;
1041
1042 : make-rational ( fixnum fixnum -- ratnum|fixnum )
1043     drop swap drop
1044     simplify
1045
1046     dup 1 = if
1047         drop fixnum-type
1048     else
1049         fixnum-type swap fixnum-type
1050         cons drop ratnum-type
1051     then
1052 ;
1053
1054 : readratnum ( -- ratnum )
1055     readfixnum inc-parse-idx readfixnum
1056     make-rational
1057 ;
1058
1059 : readbool ( -- bool-obj )
1060     inc-parse-idx
1061     
1062     nextchar [char] f = if
1063         false
1064     else
1065         true
1066     then
1067
1068     inc-parse-idx
1069
1070     boolean-type
1071 ;
1072
1073 : readchar ( -- char-obj )
1074     inc-parse-idx
1075     inc-parse-idx
1076
1077     S" newline" str-equiv? if 7 parse-idx +! '\n' character-type exit then
1078     S" space" str-equiv? if 5 parse-idx +! bl character-type exit then
1079     S" tab" str-equiv? if 3 parse-idx +! 9 character-type exit then
1080
1081     nextchar character-type
1082
1083     inc-parse-idx
1084 ;
1085
1086 : readstring ( -- charlist )
1087
1088     nil nil
1089
1090     begin
1091         nextchar [char] " <>
1092     while
1093         nextchar [char] \ = if
1094             inc-parse-idx
1095             nextchar case
1096                 [char] n of '\n' endof
1097                 [char] " of [char] " endof
1098                 [char] \
1099             endcase
1100         else
1101             nextchar
1102         then
1103         inc-parse-idx character-type
1104         nil cons
1105
1106         ( firstchar prevchar thischar )
1107
1108         2swap nil? if
1109             2drop 2swap 2drop 2dup  ( thischar thischar )
1110         else
1111             ( firstchar thischar prevchar )
1112             2over 2swap  set-cdr! ( firstchar thischar )
1113         then
1114     repeat
1115
1116     \ Discard previous character
1117     2drop
1118
1119     inc-parse-idx
1120     delim? false = if
1121         bold fg red
1122         ." No delimiter following right double quote. Aborting." cr
1123         reset-term abort
1124     then
1125
1126     dec-parse-idx
1127
1128     nil? if
1129         nil cons
1130     then
1131     drop string-type
1132 ;
1133
1134 : readsymbol ( -- charlist )
1135     delim? if nil exit then
1136
1137     nextchar inc-parse-idx character-type
1138
1139     recurse
1140
1141     cons
1142 ;
1143
1144 : readpair ( -- pairobj )
1145     eatspaces
1146
1147     \ Empty lists
1148     nextchar [char] ) = if
1149         inc-parse-idx
1150
1151         delim? false = if
1152             bold fg red
1153             ." No delimiter following right paren. Aborting." cr
1154             reset-term abort
1155         then
1156
1157         dec-parse-idx
1158
1159         0 nil-type exit
1160     then
1161
1162     \ Read first pair element
1163     read
1164
1165     \ Pairs
1166     eatspaces
1167     nextchar [char] . = if
1168         inc-parse-idx
1169
1170         delim? false = if
1171             bold fg red
1172             ." No delimiter following '.'. Aborting." cr
1173             reset-term abort
1174         then
1175
1176         eatspaces read
1177     else
1178         recurse
1179     then
1180
1181     eatspaces
1182
1183     cons
1184 ;
1185
1186 \ Parse a scheme expression
1187 :noname ( -- obj )
1188
1189     eatspaces
1190
1191     fixnum? if
1192         readfixnum
1193         exit
1194     then
1195
1196     flonum? if
1197         readflonum
1198         exit
1199     then
1200
1201     ratnum? if
1202         readratnum
1203         exit
1204     then
1205
1206     boolean? if
1207         readbool
1208         exit
1209     then
1210
1211     character? if
1212         readchar
1213         exit
1214     then
1215
1216     string? if
1217         inc-parse-idx
1218
1219         readstring
1220
1221         nextchar [char] " <> if
1222             bold red ." Missing closing double-quote." reset-term cr
1223             abort
1224         then
1225
1226         inc-parse-idx
1227
1228         exit
1229     then
1230
1231     pair? if
1232         inc-parse-idx
1233
1234         eatspaces
1235
1236         readpair
1237
1238         eatspaces
1239
1240         nextchar [char] ) <> if
1241             bold red ." Missing closing paren." reset-term cr
1242             abort
1243         then
1244
1245         inc-parse-idx
1246
1247         exit
1248     then
1249
1250     nextchar [char] ' = if
1251         inc-parse-idx
1252         quote-symbol recurse nil cons cons exit
1253     then
1254
1255     nextchar [char] ` = if
1256         inc-parse-idx
1257         quasiquote-symbol recurse nil cons cons exit
1258     then
1259
1260     nextchar [char] , = if
1261         inc-parse-idx
1262         nextchar [char] @ = if
1263             inc-parse-idx
1264             unquote-splicing-symbol recurse nil cons cons exit
1265         else
1266             unquote-symbol recurse nil cons cons exit
1267         then
1268     then
1269
1270     eof? if
1271         EOF character-type
1272         inc-parse-idx
1273         exit
1274     then
1275
1276     \ Anything else is parsed as a symbol
1277     readsymbol charlist>symbol
1278
1279     \ Replace Î» with lambda
1280     2dup Î»-symbol objeq? if
1281         2drop lambda-symbol
1282     then
1283     
1284
1285 ; is read
1286
1287 \ }}}
1288
1289 \ ---- Eval ---- {{{
1290
1291 : self-evaluating? ( obj -- obj bool )
1292     boolean-type istype? if true exit then
1293     fixnum-type istype? if true exit then
1294     flonum-type istype? if true exit then
1295     ratnum-type istype? if true exit then
1296     character-type istype? if true exit then
1297     string-type istype? if true exit then
1298     nil-type istype? if true exit then
1299     none-type istype? if true exit then
1300
1301     false
1302 ;
1303
1304 : tagged-list? ( obj tag-obj -- obj bool )
1305     2over 
1306     pair-type istype? false = if
1307         2drop 2drop false
1308     else
1309         car objeq?
1310     then ;
1311
1312 : quote? ( obj -- obj bool )
1313     quote-symbol tagged-list?  ;
1314
1315 : quote-body ( quote-obj -- quote-body-obj )
1316     cdr car ;
1317
1318 : quasiquote? ( obj -- obj bool )
1319     quasiquote-symbol tagged-list? ;
1320
1321 : unquote? ( obj -- obj bool )
1322     unquote-symbol tagged-list? ;
1323
1324 : unquote-splicing? ( obj -- obj bool )
1325     unquote-splicing-symbol tagged-list? ;
1326
1327 : eval-unquote ( env obj -- res )
1328     cdr ( env args )
1329
1330     nil? if
1331         except-message: ." no arguments to unquote." recoverable-exception throw
1332     then
1333
1334     2dup cdr
1335     nil? false = if
1336         except-message: ." too many arguments to unquote." recoverable-exception throw
1337     then
1338
1339     2drop car 2swap eval
1340 ;
1341
1342 ( Create a new list from elements of l1 consed on to l2 )
1343 : join-lists ( l2 l1 -- l3 )
1344     nil? if 2drop exit then
1345
1346     2dup car
1347     -2rot cdr
1348     recurse cons
1349 ;
1350
1351 defer eval-quasiquote-item
1352 : eval-quasiquote-pair ( env obj -- res )
1353     2over 2over ( env obj env obj )
1354
1355     cdr eval-quasiquote-item
1356
1357     -2rot car ( cdritem env objcar )
1358
1359     unquote-splicing? if
1360         eval-unquote ( cdritems caritem )
1361
1362         2swap nil? if
1363             2drop
1364         else
1365             2swap join-lists
1366         then
1367     else
1368         eval-quasiquote-item ( cdritems caritem )
1369         2swap cons
1370     then
1371
1372 ;
1373
1374 :noname ( env obj )
1375     nil? if
1376         2swap 2drop exit
1377     then
1378
1379     unquote? if
1380         eval-unquote exit
1381     then
1382
1383     pair-type istype? if
1384         eval-quasiquote-pair exit
1385     then
1386
1387     2swap 2drop
1388 ; is eval-quasiquote-item
1389
1390 : eval-quasiquote ( obj env -- res )
1391     2swap cdr ( env args )
1392
1393     nil? if
1394         except-message: ." no arguments to quasiquote." recoverable-exception throw
1395     then
1396
1397     2dup cdr ( env args args-cdr )
1398     nil? false = if
1399         except-message: ." too many arguments to quasiquote." recoverable-exception throw
1400     then
1401
1402     2drop car ( env arg )
1403
1404     eval-quasiquote-item
1405 ;
1406
1407 : variable? ( obj -- obj bool )
1408     symbol-type istype? ;
1409
1410 : definition? ( obj -- obj bool )
1411     define-symbol tagged-list? ;
1412
1413 : definition-var ( obj -- var )
1414     cdr car ;
1415
1416 : definition-val ( obj -- val )
1417     cdr cdr car ;
1418
1419 : eval-definition ( obj env -- res )
1420     2swap
1421     2over 2over
1422     definition-val 2swap
1423     eval
1424
1425     2swap definition-var 2swap
1426
1427     2rot
1428     define-var
1429
1430     ok-symbol
1431 ;
1432
1433 : assignment? ( obj -- obj bool )
1434     set!-symbol tagged-list? ;
1435
1436 : assignment-var ( obj -- var )
1437     cdr car ;
1438     
1439 : assignment-val ( obj -- val )
1440     cdr cdr car ;
1441
1442 : eval-assignment ( obj env -- res )
1443     2swap 
1444     2over 2over ( env obj env obj )
1445     assignment-val 2swap ( env obj valexp env )
1446     eval  ( env obj val )
1447     
1448     2swap assignment-var 2swap ( env var val )
1449
1450     2rot ( var val env )
1451     set-var
1452
1453     ok-symbol
1454 ;
1455
1456 : macro-definition? ( obj -- obj bool )
1457     define-macro-symbol tagged-list? ;
1458
1459 : macro-definition-name ( exp -- mname )
1460     cdr car car ;
1461
1462 : macro-definition-params ( exp -- params )
1463     cdr car cdr ;
1464
1465 : macro-definition-body ( exp -- body )
1466     cdr cdr ;
1467
1468 objvar env
1469 : eval-define-macro ( obj env -- res )
1470     env obj!
1471
1472     2dup macro-definition-name 2swap ( name obj )
1473     2dup macro-definition-params 2swap ( name params obj )
1474     macro-definition-body ( name params body )
1475
1476     env obj@ ( name params body env )
1477
1478     make-macro
1479
1480     ok-symbol
1481 ;
1482 hide env
1483
1484 : if? ( obj -- obj bool )
1485     if-symbol tagged-list? ;
1486
1487 : if-predicate ( ifobj -- pred )
1488     cdr car ;
1489
1490 : if-consequent ( ifobj -- conseq )
1491     cdr cdr car ;
1492
1493 : if-alternative ( ifobj -- alt|none )
1494     cdr cdr cdr
1495     nil? if
1496         2drop none
1497     else
1498         car
1499     then ;
1500
1501 : false? ( boolobj -- boolean )
1502     boolean-type istype? if
1503         false boolean-type objeq?
1504     else
1505         2drop false
1506     then
1507 ;
1508
1509 : true? ( boolobj -- bool )
1510     false? invert ;
1511
1512 : lambda? ( obj -- obj bool )
1513     lambda-symbol tagged-list? ;
1514
1515 : lambda-parameters ( obj -- params )
1516     cdr car ;
1517
1518 : lambda-body ( obj -- body )
1519     cdr cdr ;
1520
1521 : eval-sequence ( explist env -- finalexp env )
1522     ( Evaluates all bar the final expressions in
1523       an an expression list. The final expression
1524       is returned to allow for tail optimization. )
1525
1526     2swap ( env explist )
1527
1528     \ Abort on empty list
1529     nil? if
1530         2drop none
1531         2swap exit
1532     then
1533
1534     begin
1535         2dup cdr ( env explist nextexplist )
1536         nil? false =
1537     while
1538         -2rot car 2over ( nextexplist env exp env )
1539         eval
1540         2drop \ discard result
1541         2swap ( env nextexplist )
1542     repeat
1543
1544     2drop car 2swap ( finalexp env )
1545 ;
1546
1547 : application? ( obj -- obj bool )
1548     pair-type istype? ;
1549
1550 : operator ( obj -- operator )
1551     car ;
1552
1553 : operands ( obj -- operands )
1554     cdr ;
1555
1556 : nooperands? ( operands -- bool )
1557     nil objeq? ;
1558
1559 : first-operand ( operands -- operand )
1560     car ;
1561
1562 : rest-operands ( operands -- other-operands )
1563     cdr ;
1564
1565 : list-of-vals ( args env -- vals )
1566     2swap
1567
1568     2dup nooperands? if
1569         2swap 2drop
1570     else
1571         2over 2over first-operand 2swap eval
1572         -2rot rest-operands 2swap recurse
1573         cons
1574     then
1575 ;
1576
1577 : procedure-params ( proc -- params )
1578     drop pair-type car ;
1579
1580 : procedure-body ( proc -- body )
1581     drop pair-type cdr car ;
1582
1583 : procedure-env ( proc -- body )
1584     drop pair-type cdr cdr car ;
1585
1586 ( Ensure terminating symbol arg name is handled
1587   specially to allow for variadic procedures. )
1588 : flatten-proc-args ( argvals argnames -- argvals' argnames' )
1589     nil? if
1590         2over nil? false = if
1591             except-message: ." Too many arguments for compound procedure." recoverable-exception throw
1592         else
1593             2drop
1594         then
1595         exit
1596     then
1597
1598     symbol-type istype? if
1599         nil cons
1600         2swap
1601         nil cons
1602         2swap
1603         exit
1604     then
1605
1606     2over
1607     nil? if
1608         except-message: ." Too few arguments for compound procedure." recoverable-exception throw
1609     else
1610         cdr
1611     then
1612
1613     2over cdr
1614
1615     recurse ( argvals argnames argvals'' argnames'' )
1616     2rot car 2swap cons  ( argvals argvals'' argnames' )
1617     2rot car 2rot cons ( argnames' argvals' )
1618     2swap
1619 ;
1620
1621 : apply ( proc argvals -- result )
1622         2swap dup case
1623             primitive-proc-type of
1624                 drop execute     
1625             endof
1626
1627             compound-proc-type of
1628                 2dup procedure-body ( argvals proc body )
1629                 -2rot 2dup procedure-params ( body argvals proc argnames )
1630                 -2rot procedure-env ( body argnames argvals procenv )
1631
1632                 -2rot 2swap
1633                 flatten-proc-args
1634                 2swap 2rot
1635
1636                 extend-env ( body env )
1637
1638                 eval-sequence
1639
1640                 R> drop ['] eval goto-deferred  \ Tail call optimization
1641             endof
1642
1643             except-message: ." object '" drop print ." ' not applicable." recoverable-exception throw
1644         endcase
1645 ;
1646
1647 :noname ( obj env -- result )
1648     2swap
1649
1650     \ --- DEBUG ---
1651     ( 
1652       fg yellow ." Evaluating: " bold 2dup print reset-term
1653       space fg green ." PS: " bold depth . reset-term
1654       space fg blue  ." RS: " bold RSP@ RSP0 - . reset-term cr
1655     )
1656
1657     self-evaluating? if
1658         2swap 2drop
1659         exit
1660     then
1661
1662     quote? if
1663         quote-body
1664         2swap 2drop
1665         exit
1666     then
1667
1668     quasiquote? if
1669         2swap eval-quasiquote
1670         exit
1671     then
1672
1673     variable? if
1674         2swap lookup-var
1675         exit
1676     then
1677
1678     definition? if
1679         2swap eval-definition
1680         exit
1681     then
1682
1683     assignment? if
1684         2swap eval-assignment
1685         exit
1686     then
1687
1688     macro-definition? if
1689         2swap eval-define-macro
1690         exit
1691     then
1692
1693     if? if
1694         2over 2over
1695         if-predicate
1696         2swap eval 
1697
1698         true? if
1699             if-consequent
1700         else
1701             if-alternative
1702         then
1703
1704         2swap
1705         ['] eval goto-deferred
1706     then
1707
1708     lambda? if
1709         2dup lambda-parameters
1710         2swap lambda-body
1711         2rot make-procedure
1712         exit
1713     then
1714
1715     application? if
1716
1717         2over 2over ( env exp env exp )
1718         operator ( env exp env opname )
1719
1720         2swap eval ( env exp proc )
1721
1722         -2rot ( proc env exp )
1723         operands 2swap ( proc operands env )
1724         list-of-vals ( proc argvals )
1725
1726         apply
1727         exit
1728     then
1729
1730     except-message: ." tried to evaluate object with unknown type." recoverable-exception throw
1731 ; is eval
1732
1733 \ }}}
1734
1735 \ ---- Analyze ----
1736
1737 : evaluate-eproc ( env eproc --- res )
1738     begin
1739         nil? invert
1740     while
1741         2dup car
1742         2swap cdr
1743     repeat
1744     
1745     2drop \ get rid of null
1746
1747     \ Final element of eproc list is primitive procedure
1748     drop \ dump type signifier
1749     goto \ jump straight to primitive procedure (executor)
1750 ;
1751
1752 : self-evaluating-executor ( env exp -- exp )
1753     2swap 2drop ;
1754
1755 : analyze-self-evaluating ( exp --- eproc )
1756     ['] self-evaluating-executor primitive-proc-type
1757     nil cons cons
1758 ;
1759
1760 : quote-executor ( env exp -- exp )
1761     2swap 2drop ;
1762
1763 : analyze-quoted ( exp -- eproc )
1764     quote-body
1765
1766     ['] quote-executor primitive-proc-type
1767     nil cons cons
1768 ;
1769
1770 : variable-executor ( env var -- val )
1771     2swap lookup-var ;
1772
1773 : analyze-variable ( exp -- eproc )
1774     ['] variable-executor primitive-proc-type
1775     nil cons cons
1776 ;
1777
1778 : definition-executor ( env var val-eproc -- ok )
1779      2rot 2dup 2rot ( var env env val-eproc )
1780     evaluate-eproc 2swap ( var val env )
1781     define-var
1782     ok-symbol
1783 ;
1784
1785 : analyze-definition ( exp -- eproc )
1786     2dup definition-var
1787     2swap definition-val analyze
1788
1789     ['] definition-executor primitive-proc-type
1790     nil cons cons cons
1791 ;
1792
1793 : assignment-executor ( env var val-eproc -- ok )
1794     2rot 2dup 2rot ( var env env val-eproc )
1795     evaluate-eproc 2swap ( var val env )
1796     set-var
1797     ok-symbol
1798 ;
1799
1800 : analyze-assignment ( exp -- eproc )
1801     2dup assignment-var
1802     2swap assignment-val analyze ( var val-eproc )
1803
1804     ['] assignment-executor primitive-proc-type
1805     nil cons cons cons
1806 ;
1807
1808 : if-executor ( env pproc cproc aproc -- res )
1809     2rot 3 2pick 2swap ( env cproc aproc env pproc )
1810     evaluate-eproc
1811     true? if
1812         2drop evaluate-eproc
1813     else
1814         2swap 2drop evaluate-eproc
1815     then
1816 ;
1817
1818 : analyze-if ( exp -- eproc )
1819     2dup if-predicate analyze
1820     2swap 2dup if-consequent analyze
1821     2swap if-alternative analyze
1822
1823     ['] if-executor primitive-proc-type
1824     nil cons cons cons cons
1825 ;
1826
1827 : sequential-executor ( env eproc1 eproc2 -- res )
1828     2swap 2 2pick 2swap ( env eproc2 env eproc1 )
1829     evaluate-eproc 2drop
1830     evaluate-eproc
1831 ;
1832
1833 : analyze-sequence ( explist -- eproc )
1834     nil? if
1835         except-message: ." Tried to analyze empty expression sequence." recoverable-exception throw
1836     then
1837
1838     2dup car analyze
1839     2swap cdr
1840     nil? if
1841         2drop
1842     else
1843         recurse
1844         ['] sequential-executor
1845         nil cons cons
1846     then
1847 ;
1848
1849 : lambda-executor ( env params bproc -- res )
1850     2rot make-procedure
1851     ( Although this is packaged up as a regular compound procedure,
1852       the "body" element contains an _eproc_ to be evaluated in an
1853       environment resulting from extending env with the parameter
1854       bindings. )
1855 ;
1856
1857 : analyze-lambda ( exp -- eproc )
1858     2dup lambda-parameters
1859     2swap lambda-body analyze-sequence
1860
1861     ['] lambda-executor primitive-proc-type
1862     nil cons cons cons
1863 ;
1864
1865 :noname ( exp --- eproc )
1866
1867     self-evaluating? if
1868         analyze-self-evaluating
1869         exit
1870     then
1871
1872     quote? if
1873         analyze-quoted
1874         exit
1875     then
1876     
1877     variable? if
1878         analyze-variable
1879         exit
1880     then
1881
1882     definition? if
1883         analyze-definition
1884         exit
1885     then
1886
1887     assignment? if
1888         analyze-assignment
1889         exit
1890     then
1891
1892     if? if
1893         analyze-if
1894         exit
1895     then
1896
1897     lambda? if
1898         analyze-lambda
1899         exit
1900     then
1901
1902 ; is analyze
1903
1904
1905 \ ---- Macro Expansion ---- {{{
1906
1907 ( Simply evaluates the given procedure with expbody as its argument. )
1908 : macro-eval ( proc expbody -- result )
1909     2swap
1910     2dup procedure-body ( expbody proc procbody )
1911     -2rot 2dup procedure-params ( procbody expbody proc argnames )
1912     -2rot procedure-env ( procbody argnames expbody procenv )
1913     
1914     -2rot 2swap
1915     flatten-proc-args
1916     2swap 2rot
1917
1918     extend-env eval-sequence eval
1919 ;
1920
1921 : expand-macro ( exp -- result )
1922     pair-type istype? invert if exit then
1923     2dup car symbol-type istype? invert if 2drop exit then
1924     
1925     lookup-macro nil? if
1926         2drop exit then
1927
1928     2over cdr macro-eval
1929
1930     2dup no-match-symbol objeq? if
1931         2drop exit
1932     else
1933         2swap 2drop
1934     then
1935
1936     R> drop ['] expand goto-deferred
1937 ;
1938
1939 : expand-quasiquote-item ( exp -- result )
1940     nil? if exit then
1941
1942     unquote? if
1943         unquote-symbol 2swap cdr car expand nil cons cons
1944         exit
1945     then
1946
1947     unquote-splicing? if
1948         unquote-splicing-symbol 2swap cdr car expand nil cons cons
1949         exit
1950     then
1951     
1952     pair-type istype? if
1953         2dup car recurse
1954         2swap cdr recurse
1955         cons
1956     then
1957 ;
1958
1959 : expand-quasiquote ( exp -- result )
1960     quasiquote-symbol 2swap cdr
1961
1962     expand-quasiquote-item
1963
1964     cons ;
1965
1966 : expand-definition ( exp -- result )
1967     define-symbol 2swap
1968
1969     2dup definition-var
1970     2swap definition-val expand
1971     nil ( define var val' nil )
1972
1973     cons cons cons ;
1974
1975 : expand-assignment ( exp -- result )
1976     set!-symbol 2swap
1977
1978     2dup assignment-var
1979     2swap assignment-val expand
1980     nil ( define var val' nil )
1981
1982     cons cons cons ;
1983
1984 : expand-list ( exp -- res )
1985     nil? if exit then
1986
1987     2dup car expand
1988     2swap cdr recurse
1989
1990     cons ;
1991
1992 : macro-definition-nameparams
1993     cdr car ;
1994
1995 : expand-define-macro ( exp -- res )
1996     define-macro-symbol 2swap
1997     2dup macro-definition-nameparams
1998     2swap macro-definition-body expand-list
1999
2000     cons cons ;
2001
2002 : expand-lambda ( exp -- res )
2003     lambda-symbol 2swap
2004     2dup lambda-parameters
2005     2swap lambda-body expand-list
2006
2007     cons cons ;
2008
2009 : expand-if ( exp -- res )
2010     if-symbol 2swap
2011     
2012     2dup if-predicate expand
2013     2swap 2dup if-consequent expand
2014     2swap if-alternative none? if
2015         2drop nil
2016     else
2017         expand nil cons
2018     then
2019
2020     cons cons cons ;
2021
2022 : expand-application ( exp -- res )
2023     2dup operator expand
2024     2swap operands expand-list
2025
2026     cons ;
2027
2028 :noname ( exp -- result )
2029     expand-macro
2030
2031     self-evaluating? if exit then
2032
2033     quote? if exit then
2034
2035     quasiquote? if expand-quasiquote exit then
2036
2037     definition? if expand-definition exit then
2038
2039     assignment? if expand-assignment exit then
2040
2041     macro-definition? if expand-define-macro exit then
2042
2043     lambda? if expand-lambda exit then
2044
2045     if? if expand-if exit then
2046
2047     application? if expand-application exit then
2048
2049 ; is expand
2050
2051 \ }}}
2052
2053 \ ---- Print ---- {{{
2054
2055 : printfixnum ( fixnum -- ) drop 0 .R ;
2056
2057 : printflonum ( flonum -- ) drop f. ;
2058
2059 : printratnum ( ratnum -- )
2060     drop pair-type 2dup
2061     car print ." /" cdr print
2062 ;
2063
2064 : printbool ( bool -- )
2065     drop if
2066         ." #t"
2067     else
2068         ." #f"
2069     then
2070 ;
2071
2072 : printchar ( charobj -- )
2073     drop
2074     case
2075         9 of ." #\tab" endof
2076         bl of ." #\space" endof
2077         '\n' of ." #\newline" endof
2078         
2079         dup ." #\" emit
2080     endcase
2081 ;
2082
2083 : (printstring) ( stringobj -- )
2084     nil? if 2drop exit then
2085
2086     2dup car drop dup
2087     case
2088         '\n' of ." \n" drop endof
2089         [char] \ of ." \\" drop endof
2090         [char] " of [char] \ emit [char] " emit drop endof
2091         emit
2092     endcase
2093
2094     cdr recurse
2095 ;
2096 : printstring ( stringobj -- )
2097     [char] " emit
2098     (printstring)
2099     [char] " emit ;
2100
2101 : printsymbol ( symbolobj -- )
2102     nil-type istype? if 2drop exit then
2103
2104     2dup car drop emit
2105     cdr recurse
2106 ;
2107
2108 : printnil ( nilobj -- )
2109     2drop ." ()" ;
2110
2111 : printpair ( pairobj -- )
2112     2dup
2113     car print
2114     cdr
2115     nil-type istype? if 2drop exit then
2116     pair-type istype? if space recurse exit then
2117     ."  . " print
2118 ;
2119
2120 : printprim ( primobj -- )
2121     2drop ." <primitive procedure>" ;
2122
2123 : printcomp ( primobj -- )
2124     2drop ." <compound procedure>" ;
2125
2126 : printnone ( noneobj -- )
2127     2drop ." Unspecified return value" ;
2128
2129 : printport ( port -- )
2130     2drop ." <port>" ;
2131
2132 :noname ( obj -- )
2133     fixnum-type istype? if printfixnum exit then
2134     flonum-type istype? if printflonum exit then
2135     ratnum-type istype? if printratnum exit then
2136     boolean-type istype? if printbool exit then
2137     character-type istype? if printchar exit then
2138     string-type istype? if printstring exit then
2139     symbol-type istype? if printsymbol exit then
2140     nil-type istype? if printnil exit then
2141     pair-type istype? if ." (" printpair ." )" exit then
2142     primitive-proc-type istype? if printprim exit then
2143     compound-proc-type istype? if printcomp exit then
2144     none-type istype? if printnone exit then
2145     port-type istype? if printport exit then
2146
2147     except-message: ." tried to print object with unknown type." recoverable-exception throw
2148 ; is print
2149
2150 \ }}}
2151
2152 \ ---- Garbage Collection ---- {{{
2153
2154 variable gc-enabled
2155 false gc-enabled !
2156
2157 variable gc-stack-depth
2158
2159 : enable-gc
2160     depth gc-stack-depth !
2161     true gc-enabled ! ;
2162
2163 : disable-gc
2164     false gc-enabled ! ;
2165
2166 : gc-enabled?
2167     gc-enabled @ ;
2168
2169 : pairlike? ( obj -- obj bool )
2170     pair-type istype? if true exit then
2171     string-type istype? if true exit then
2172     symbol-type istype? if true exit then
2173     compound-proc-type istype? if true exit then
2174     port-type istype? if true exit then
2175
2176     false
2177 ;
2178
2179 : pairlike-marked? ( obj -- obj bool )
2180     over nextfrees + @ 0=
2181 ;
2182
2183 : mark-pairlike ( obj -- obj )
2184         over nextfrees + 0 swap !
2185 ;
2186
2187 : gc-unmark ( -- )
2188     scheme-memsize 0 do
2189         1 nextfrees i + !
2190     loop
2191 ;
2192
2193 : gc-mark-obj ( obj -- )
2194
2195     pairlike? invert if 2drop exit then
2196     pairlike-marked? if 2drop exit then
2197
2198     mark-pairlike
2199
2200     drop pair-type 2dup
2201
2202     car recurse
2203     cdr recurse
2204 ;
2205
2206 : gc-sweep
2207     scheme-memsize nextfree !
2208     0 scheme-memsize 1- do
2209         nextfrees i + @ 0<> if
2210             nextfree @ nextfrees i + !
2211             i nextfree !
2212         then
2213     -1 +loop
2214 ;
2215
2216 \ Following a GC, this gives the amount of free memory
2217 : gc-count-marked
2218     0
2219     scheme-memsize 0 do
2220         nextfrees i + @ 0= if 1+ then
2221     loop
2222 ;
2223
2224 \ Debugging word - helps spot memory that is retained
2225 : gc-zero-unmarked
2226     scheme-memsize 0 do
2227         nextfrees i + @ 0<> if
2228             0 car-cells i + !
2229             0 cdr-cells i + !
2230         then
2231     loop
2232 ;
2233
2234 :noname
2235     \ ." GC! "
2236
2237     gc-unmark
2238
2239     symbol-table obj@ gc-mark-obj
2240     macro-table obj@ gc-mark-obj
2241     console-i/o-port obj@ gc-mark-obj
2242     global-env obj@ gc-mark-obj
2243
2244     depth gc-stack-depth @ do
2245         PSP0 i + 1 + @
2246         PSP0 i + 2 + @
2247
2248         gc-mark-obj
2249     2 +loop
2250
2251     gc-sweep
2252
2253     \ ." (" gc-count-marked . ." pairs marked as used.)" cr
2254 ; is collect-garbage
2255
2256 \ }}}
2257
2258 \ ---- Loading files ---- {{{
2259
2260 : load ( addr n -- finalResult )
2261     open-input-file
2262
2263     empty-parse-str
2264
2265     ok-symbol ( port res )
2266
2267     begin
2268         2over read-port ( port res obj )
2269
2270         2dup EOF character-type objeq? if
2271             2drop 2swap close-port
2272             exit
2273         then
2274
2275         2swap 2drop ( port obj )
2276
2277         expand
2278
2279         global-env obj@ eval ( port res )
2280     again
2281 ;
2282
2283 \ }}}
2284
2285 \ ---- Standard Library ---- {{{
2286
2287     include scheme-primitives.4th
2288
2289     \ s" scheme-library.scm" load 2drop
2290     
2291 \ }}}
2292
2293 \ ---- REPL ----
2294
2295 ( REPL calls REPL-BODY in a loop until repl-body returns true. )
2296 : repl-body ( -- bool )
2297     cr bold fg green ." > " reset-term
2298
2299     read-console
2300
2301     2dup EOF character-type objeq? if
2302         2drop
2303         bold fg blue ." Moriturus te saluto." reset-term cr
2304         true exit
2305     then
2306
2307     expand
2308
2309     global-env obj@ eval
2310
2311     fg cyan ." ; " print reset-term
2312
2313     false
2314 ;
2315
2316 : repl
2317     empty-parse-str
2318
2319     enable-gc
2320
2321     \ Display welcome message
2322     \ welcome-symbol nil cons global-env obj@ eval 2drop
2323
2324     begin
2325         ['] repl-body catch
2326         case
2327             recoverable-exception of false endof
2328             unrecoverable-exception of true endof
2329
2330             throw false
2331         endcase
2332     until
2333 ;
2334
2335 forth definitions
2336
2337 \ vim:fdm=marker