Merged macro quasiquote into analyze.
[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 : variable? ( obj -- obj bool )
1319     symbol-type istype? ;
1320
1321 : definition? ( obj -- obj bool )
1322     define-symbol tagged-list? ;
1323
1324 : definition-var ( obj -- var )
1325     cdr car ;
1326
1327 : definition-val ( obj -- val )
1328     cdr cdr car ;
1329
1330 : eval-definition ( obj env -- res )
1331     2swap
1332     2over 2over
1333     definition-val 2swap
1334     eval
1335
1336     2swap definition-var 2swap
1337
1338     2rot
1339     define-var
1340
1341     ok-symbol
1342 ;
1343
1344 : assignment? ( obj -- obj bool )
1345     set!-symbol tagged-list? ;
1346
1347 : assignment-var ( obj -- var )
1348     cdr car ;
1349     
1350 : assignment-val ( obj -- val )
1351     cdr cdr car ;
1352
1353 : eval-assignment ( obj env -- res )
1354     2swap 
1355     2over 2over ( env obj env obj )
1356     assignment-val 2swap ( env obj valexp env )
1357     eval  ( env obj val )
1358     
1359     2swap assignment-var 2swap ( env var val )
1360
1361     2rot ( var val env )
1362     set-var
1363
1364     ok-symbol
1365 ;
1366
1367 : macro-definition? ( obj -- obj bool )
1368     define-macro-symbol tagged-list? ;
1369
1370 : macro-definition-name ( exp -- mname )
1371     cdr car car ;
1372
1373 : macro-definition-params ( exp -- params )
1374     cdr car cdr ;
1375
1376 : macro-definition-body ( exp -- body )
1377     cdr cdr ;
1378
1379 objvar env
1380 : eval-define-macro ( obj env -- res )
1381     env obj!
1382
1383     2dup macro-definition-name 2swap ( name obj )
1384     2dup macro-definition-params 2swap ( name params obj )
1385     macro-definition-body ( name params body )
1386
1387     env obj@ ( name params body env )
1388
1389     make-macro
1390
1391     ok-symbol
1392 ;
1393 hide env
1394
1395 : if? ( obj -- obj bool )
1396     if-symbol tagged-list? ;
1397
1398 : if-predicate ( ifobj -- pred )
1399     cdr car ;
1400
1401 : if-consequent ( ifobj -- conseq )
1402     cdr cdr car ;
1403
1404 : if-alternative ( ifobj -- alt|none )
1405     cdr cdr cdr
1406     nil? if
1407         2drop none
1408     else
1409         car
1410     then ;
1411
1412 : false? ( boolobj -- boolean )
1413     boolean-type istype? if
1414         false boolean-type objeq?
1415     else
1416         2drop false
1417     then
1418 ;
1419
1420 : true? ( boolobj -- bool )
1421     false? invert ;
1422
1423 : lambda? ( obj -- obj bool )
1424     lambda-symbol tagged-list? ;
1425
1426 : lambda-parameters ( obj -- params )
1427     cdr car ;
1428
1429 : lambda-body ( obj -- body )
1430     cdr cdr ;
1431
1432 : eval-sequence ( explist env -- finalexp env )
1433     ( Evaluates all bar the final expressions in
1434       an an expression list. The final expression
1435       is returned to allow for tail optimization. )
1436
1437     2swap ( env explist )
1438
1439     \ Abort on empty list
1440     nil? if
1441         2drop none
1442         2swap exit
1443     then
1444
1445     begin
1446         2dup cdr ( env explist nextexplist )
1447         nil? false =
1448     while
1449         -2rot car 2over ( nextexplist env exp env )
1450         eval
1451         2drop \ discard result
1452         2swap ( env nextexplist )
1453     repeat
1454
1455     2drop car 2swap ( finalexp env )
1456 ;
1457
1458 : application? ( obj -- obj bool )
1459     pair-type istype? ;
1460
1461 : operator ( obj -- operator )
1462     car ;
1463
1464 : operands ( obj -- operands )
1465     cdr ;
1466
1467 : nooperands? ( operands -- bool )
1468     nil objeq? ;
1469
1470 : first-operand ( operands -- operand )
1471     car ;
1472
1473 : rest-operands ( operands -- other-operands )
1474     cdr ;
1475
1476 : list-of-vals ( args env -- vals )
1477     2swap
1478
1479     2dup nooperands? if
1480         2swap 2drop
1481     else
1482         2over 2over first-operand 2swap eval
1483         -2rot rest-operands 2swap recurse
1484         cons
1485     then
1486 ;
1487
1488 : procedure-params ( proc -- params )
1489     drop pair-type car ;
1490
1491 : procedure-body ( proc -- body )
1492     drop pair-type cdr car ;
1493
1494 : procedure-env ( proc -- body )
1495     drop pair-type cdr cdr car ;
1496
1497 ( Ensure terminating symbol arg name is handled
1498   specially to allow for variadic procedures. )
1499 : flatten-proc-args ( argvals argnames -- argvals' argnames' )
1500     nil? if
1501         2over nil? false = if
1502             except-message: ." Too many arguments for compound procedure." recoverable-exception throw
1503         else
1504             2drop
1505         then
1506         exit
1507     then
1508
1509     symbol-type istype? if
1510         nil cons
1511         2swap
1512         nil cons
1513         2swap
1514         exit
1515     then
1516
1517     2over
1518     nil? if
1519         except-message: ." Too few arguments for compound procedure." recoverable-exception throw
1520     else
1521         cdr
1522     then
1523
1524     2over cdr
1525
1526     recurse ( argvals argnames argvals'' argnames'' )
1527     2rot car 2swap cons  ( argvals argvals'' argnames' )
1528     2rot car 2rot cons ( argnames' argvals' )
1529     2swap
1530 ;
1531
1532 : apply ( proc argvals -- result )
1533         2swap dup case
1534             primitive-proc-type of
1535                 drop execute     
1536             endof
1537
1538             compound-proc-type of
1539                 2dup procedure-body ( argvals proc body )
1540                 -2rot 2dup procedure-params ( body argvals proc argnames )
1541                 -2rot procedure-env ( body argnames argvals procenv )
1542
1543                 -2rot 2swap
1544                 flatten-proc-args
1545                 2swap 2rot
1546
1547                 extend-env ( body env )
1548
1549                 eval-sequence
1550
1551                 R> drop ['] eval goto-deferred  \ Tail call optimization
1552             endof
1553
1554             except-message: ." object '" drop print ." ' not applicable." recoverable-exception throw
1555         endcase
1556 ;
1557
1558 :noname ( obj env -- result )
1559     2swap
1560
1561     \ --- DEBUG ---
1562     ( 
1563       fg yellow ." Evaluating: " bold 2dup print reset-term
1564       space fg green ." PS: " bold depth . reset-term
1565       space fg blue  ." RS: " bold RSP@ RSP0 - . reset-term cr
1566     )
1567
1568     self-evaluating? if
1569         2swap 2drop
1570         exit
1571     then
1572
1573     quote? if
1574         quote-body
1575         2swap 2drop
1576         exit
1577     then
1578
1579     variable? if
1580         2swap lookup-var
1581         exit
1582     then
1583
1584     definition? if
1585         2swap eval-definition
1586         exit
1587     then
1588
1589     assignment? if
1590         2swap eval-assignment
1591         exit
1592     then
1593
1594     macro-definition? if
1595         2swap eval-define-macro
1596         exit
1597     then
1598
1599     if? if
1600         2over 2over
1601         if-predicate
1602         2swap eval 
1603
1604         true? if
1605             if-consequent
1606         else
1607             if-alternative
1608         then
1609
1610         2swap
1611         ['] eval goto-deferred
1612     then
1613
1614     lambda? if
1615         2dup lambda-parameters
1616         2swap lambda-body
1617         2rot make-procedure
1618         exit
1619     then
1620
1621     application? if
1622
1623         2over 2over ( env exp env exp )
1624         operator ( env exp env opname )
1625
1626         2swap eval ( env exp proc )
1627
1628         -2rot ( proc env exp )
1629         operands 2swap ( proc operands env )
1630         list-of-vals ( proc argvals )
1631
1632         apply
1633         exit
1634     then
1635
1636     except-message: ." tried to evaluate object with unknown type." recoverable-exception throw
1637 ; is eval
1638
1639 \ }}}
1640
1641 \ ---- Analyze ----
1642
1643 : evaluate-eproc ( eproc env --- res )
1644
1645     >R >R
1646
1647     begin
1648         nil? invert
1649     while
1650         2dup car
1651         2swap cdr
1652     repeat
1653     
1654     2drop \ get rid of null
1655
1656     R> R> 2swap
1657
1658     \ Final element of eproc list is primitive procedure
1659     drop \ dump type signifier
1660
1661     .s cr \ DEBUG
1662
1663     goto \ jump straight to primitive procedure (executor)
1664 ;
1665
1666 : self-evaluating-executor ( exp env -- exp )
1667     2drop ;
1668
1669 : analyze-self-evaluating ( exp --- eproc )
1670     ['] self-evaluating-executor primitive-proc-type
1671     nil cons cons
1672 ;
1673
1674 : quote-executor ( exp env -- exp )
1675     2drop ;
1676
1677 : analyze-quoted ( exp -- eproc )
1678     quote-body
1679
1680     ['] quote-executor primitive-proc-type
1681     nil cons cons
1682 ;
1683
1684 : variable-executor ( var env -- val )
1685     lookup-var ;
1686
1687 : analyze-variable ( exp -- eproc )
1688     ['] variable-executor primitive-proc-type
1689     nil cons cons
1690 ;
1691
1692 : definition-executor ( var val-eproc env -- ok )
1693     2swap 2over ( var env val-eproc env )
1694     evaluate-eproc 2swap ( var val env )
1695     define-var
1696     ok-symbol
1697 ;
1698
1699 : analyze-definition ( exp -- eproc )
1700     2dup definition-var
1701     2swap definition-val analyze
1702
1703     ['] definition-executor primitive-proc-type
1704     nil cons cons cons
1705 ;
1706
1707 : assignment-executor ( var val-eproc env -- ok )
1708     2swap 2over ( var env val-eproc env )
1709     evaluate-eproc 2swap ( var val env )
1710     set-var
1711     ok-symbol
1712 ;
1713
1714 : analyze-assignment ( exp -- eproc )
1715     2dup assignment-var
1716     2swap assignment-val analyze ( var val-eproc )
1717
1718     ['] assignment-executor primitive-proc-type
1719     nil cons cons cons
1720 ;
1721
1722 : if-executor ( cproc aproc pproc env -- res )
1723     2swap 2over ( cproc aproc env pproc env -- res )
1724     evaluate-eproc
1725
1726     true? if
1727         2swap 2drop
1728     else
1729         2rot 2drop
1730     then
1731
1732     evaluate-eproc
1733 ;
1734
1735 : analyze-if ( exp -- eproc )
1736     2dup if-predicate analyze
1737     2swap 2dup if-consequent analyze
1738     2swap if-alternative analyze
1739
1740     ['] if-executor primitive-proc-type
1741     nil cons cons cons cons
1742 ;
1743
1744 : sequence-executor ( eproc-list env -- res )
1745     2swap
1746
1747     begin
1748         2dup cdr ( env elist elist-rest)
1749         nil? invert
1750     while
1751
1752         -2rot car 2over ( elist-rest env elist-head env )
1753         evaluate-eproc  ( elist-rest env head-res )
1754         2drop 2swap     ( env elist-rest )
1755     repeat
1756
1757     2drop car 2swap
1758     ['] evaluate-eproc goto
1759 ;
1760
1761
1762 : (analyze-sequence) ( explist -- eproc-list )
1763     nil? if exit then
1764
1765     2dup car analyze
1766     2swap cdr recurse
1767
1768     cons
1769 ;
1770
1771 : analyze-sequence ( explist -- eproc )
1772     (analyze-sequence)
1773     ['] sequence-executor primitive-proc-type
1774     nil cons cons
1775 ;
1776
1777 : lambda-executor ( params bproc env -- res )
1778     make-procedure
1779     ( Although this is packaged up as a regular compound procedure,
1780       the "body" element contains an _eproc_ to be evaluated in an
1781       environment resulting from extending env with the parameter
1782       bindings. )
1783 ;
1784
1785 : analyze-lambda ( exp -- eproc )
1786     2dup lambda-parameters
1787     2swap lambda-body
1788
1789     nil? if
1790         except-message: ." encountered lambda with an empty body." recoverable-exception throw
1791     then
1792
1793     analyze-sequence
1794
1795     ['] lambda-executor primitive-proc-type
1796     nil cons cons cons
1797 ;
1798
1799 : operand-eproc-list ( operands -- eprocs )
1800     nil? invert if
1801         2dup car analyze
1802         2swap cdr recurse
1803         cons
1804     then
1805 ;
1806
1807 : evaluate-operand-eprocs ( env aprocs -- vals )
1808     nil? if
1809         2swap 2drop
1810     else
1811         2over 2over car 2swap evaluate-eproc ( env aprocs thisval )
1812         -2rot cdr recurse ( thisval restvals )
1813         cons
1814     then
1815 ;
1816
1817 : application-executor ( operator-proc arg-procs env -- res )
1818     2rot 2over ( aprocs env fproc env )
1819     evaluate-eproc ( aprocs env proc )
1820
1821     -2rot 2swap ( proc env aprocs )
1822     evaluate-operand-eprocs ( proc vals )
1823
1824     2swap ( vals proc )
1825     
1826     dup case
1827         primitive-proc-type of
1828             drop execute
1829         endof
1830
1831         compound-proc-type of
1832                 2dup procedure-body ( argvals proc body )
1833                 -2rot 2dup procedure-params ( bproc argvals proc argnames )
1834                 -2rot procedure-env ( bproc argnames argvals procenv )
1835
1836                 -2rot 2swap
1837                 flatten-proc-args
1838                 2swap 2rot
1839
1840                 extend-env ( bproc env )
1841
1842                ['] evaluate-eproc goto
1843         endof
1844
1845         except-message: ." object '" drop print ." ' not applicable." recoverable-exception throw
1846     endcase
1847 ;
1848
1849 : analyze-application ( exp -- eproc )
1850     2dup operator analyze
1851     2swap operands operand-eproc-list
1852
1853     ['] application-executor primitive-proc-type
1854     nil cons cons cons
1855 ;
1856
1857 :noname ( exp --- eproc )
1858
1859     self-evaluating? if
1860         analyze-self-evaluating
1861         exit
1862     then
1863
1864     quote? if
1865         analyze-quoted
1866         exit
1867     then
1868     
1869     variable? if
1870         analyze-variable
1871         exit
1872     then
1873
1874     definition? if
1875         analyze-definition
1876         exit
1877     then
1878
1879     assignment? if
1880         analyze-assignment
1881         exit
1882     then
1883
1884     if? if
1885         analyze-if
1886         exit
1887     then
1888
1889     lambda? if
1890         analyze-lambda
1891         exit
1892     then
1893
1894     application? if
1895         analyze-application
1896         exit
1897     then
1898
1899     
1900     except-message: ." tried to analyze unknown expression type." recoverable-exception throw
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-definition ( exp -- result )
1940     define-symbol 2swap
1941
1942     2dup definition-var
1943     2swap definition-val expand
1944     nil ( define var val' nil )
1945
1946     cons cons cons ;
1947
1948 : expand-assignment ( exp -- result )
1949     set!-symbol 2swap
1950
1951     2dup assignment-var
1952     2swap assignment-val expand
1953     nil ( define var val' nil )
1954
1955     cons cons cons ;
1956
1957 : expand-list ( exp -- res )
1958     nil? if exit then
1959
1960     2dup car expand
1961     2swap cdr recurse
1962
1963     cons ;
1964
1965 : macro-definition-nameparams
1966     cdr car ;
1967
1968 : expand-define-macro ( exp -- res )
1969     define-macro-symbol 2swap
1970     2dup macro-definition-nameparams
1971     2swap macro-definition-body expand-list
1972
1973     cons cons ;
1974
1975 : expand-lambda ( exp -- res )
1976     lambda-symbol 2swap
1977     2dup lambda-parameters
1978     2swap lambda-body expand-list
1979
1980     cons cons ;
1981
1982 : expand-if ( exp -- res )
1983     if-symbol 2swap
1984     
1985     2dup if-predicate expand
1986     2swap 2dup if-consequent expand
1987     2swap if-alternative none? if
1988         2drop nil
1989     else
1990         expand nil cons
1991     then
1992
1993     cons cons cons ;
1994
1995 : expand-application ( exp -- res )
1996     2dup operator expand
1997     2swap operands expand-list
1998
1999     cons ;
2000
2001 :noname ( exp -- result )
2002     expand-macro
2003
2004     self-evaluating? if exit then
2005
2006     quote? if exit then
2007
2008     definition? if expand-definition exit then
2009
2010     assignment? if expand-assignment exit then
2011
2012     macro-definition? if expand-define-macro exit then
2013
2014     lambda? if expand-lambda exit then
2015
2016     if? if expand-if exit then
2017
2018     application? if expand-application exit then
2019
2020 ; is expand
2021
2022 \ }}}
2023
2024 \ ---- Print ---- {{{
2025
2026 : printfixnum ( fixnum -- ) drop 0 .R ;
2027
2028 : printflonum ( flonum -- ) drop f. ;
2029
2030 : printratnum ( ratnum -- )
2031     drop pair-type 2dup
2032     car print ." /" cdr print
2033 ;
2034
2035 : printbool ( bool -- )
2036     drop if
2037         ." #t"
2038     else
2039         ." #f"
2040     then
2041 ;
2042
2043 : printchar ( charobj -- )
2044     drop
2045     case
2046         9 of ." #\tab" endof
2047         bl of ." #\space" endof
2048         '\n' of ." #\newline" endof
2049         
2050         dup ." #\" emit
2051     endcase
2052 ;
2053
2054 : (printstring) ( stringobj -- )
2055     nil? if 2drop exit then
2056
2057     2dup car drop dup
2058     case
2059         '\n' of ." \n" drop endof
2060         [char] \ of ." \\" drop endof
2061         [char] " of [char] \ emit [char] " emit drop endof
2062         emit
2063     endcase
2064
2065     cdr recurse
2066 ;
2067 : printstring ( stringobj -- )
2068     [char] " emit
2069     (printstring)
2070     [char] " emit ;
2071
2072 : printsymbol ( symbolobj -- )
2073     nil-type istype? if 2drop exit then
2074
2075     2dup car drop emit
2076     cdr recurse
2077 ;
2078
2079 : printnil ( nilobj -- )
2080     2drop ." ()" ;
2081
2082 : printpair ( pairobj -- )
2083     2dup
2084     car print
2085     cdr
2086     nil-type istype? if 2drop exit then
2087     pair-type istype? if space recurse exit then
2088     ."  . " print
2089 ;
2090
2091 : printprim ( primobj -- )
2092     2drop ." <primitive procedure>" ;
2093
2094 : printcomp ( primobj -- )
2095     2drop ." <compound procedure>" ;
2096
2097 : printnone ( noneobj -- )
2098     2drop ." Unspecified return value" ;
2099
2100 : printport ( port -- )
2101     2drop ." <port>" ;
2102
2103 :noname ( obj -- )
2104     fixnum-type istype? if printfixnum exit then
2105     flonum-type istype? if printflonum exit then
2106     ratnum-type istype? if printratnum exit then
2107     boolean-type istype? if printbool exit then
2108     character-type istype? if printchar exit then
2109     string-type istype? if printstring exit then
2110     symbol-type istype? if printsymbol exit then
2111     nil-type istype? if printnil exit then
2112     pair-type istype? if ." (" printpair ." )" exit then
2113     primitive-proc-type istype? if printprim exit then
2114     compound-proc-type istype? if printcomp exit then
2115     none-type istype? if printnone exit then
2116     port-type istype? if printport exit then
2117
2118     except-message: ." tried to print object with unknown type." recoverable-exception throw
2119 ; is print
2120
2121 \ }}}
2122
2123 \ ---- Garbage Collection ---- {{{
2124
2125 variable gc-enabled
2126 false gc-enabled !
2127
2128 variable gc-stack-depth
2129
2130 : enable-gc
2131     depth gc-stack-depth !
2132     true gc-enabled ! ;
2133
2134 : disable-gc
2135     false gc-enabled ! ;
2136
2137 : gc-enabled?
2138     gc-enabled @ ;
2139
2140 : pairlike? ( obj -- obj bool )
2141     pair-type istype? if true exit then
2142     string-type istype? if true exit then
2143     symbol-type istype? if true exit then
2144     compound-proc-type istype? if true exit then
2145     port-type istype? if true exit then
2146
2147     false
2148 ;
2149
2150 : pairlike-marked? ( obj -- obj bool )
2151     over nextfrees + @ 0=
2152 ;
2153
2154 : mark-pairlike ( obj -- obj )
2155         over nextfrees + 0 swap !
2156 ;
2157
2158 : gc-unmark ( -- )
2159     scheme-memsize 0 do
2160         1 nextfrees i + !
2161     loop
2162 ;
2163
2164 : gc-mark-obj ( obj -- )
2165
2166     pairlike? invert if 2drop exit then
2167     pairlike-marked? if 2drop exit then
2168
2169     mark-pairlike
2170
2171     drop pair-type 2dup
2172
2173     car recurse
2174     cdr recurse
2175 ;
2176
2177 : gc-sweep
2178     scheme-memsize nextfree !
2179     0 scheme-memsize 1- do
2180         nextfrees i + @ 0<> if
2181             nextfree @ nextfrees i + !
2182             i nextfree !
2183         then
2184     -1 +loop
2185 ;
2186
2187 \ Following a GC, this gives the amount of free memory
2188 : gc-count-marked
2189     0
2190     scheme-memsize 0 do
2191         nextfrees i + @ 0= if 1+ then
2192     loop
2193 ;
2194
2195 \ Debugging word - helps spot memory that is retained
2196 : gc-zero-unmarked
2197     scheme-memsize 0 do
2198         nextfrees i + @ 0<> if
2199             0 car-cells i + !
2200             0 cdr-cells i + !
2201         then
2202     loop
2203 ;
2204
2205 :noname
2206     \ ." GC! "
2207
2208     gc-unmark
2209
2210     symbol-table obj@ gc-mark-obj
2211     macro-table obj@ gc-mark-obj
2212     console-i/o-port obj@ gc-mark-obj
2213     global-env obj@ gc-mark-obj
2214
2215     depth gc-stack-depth @ do
2216         PSP0 i + 1 + @
2217         PSP0 i + 2 + @
2218
2219         gc-mark-obj
2220     2 +loop
2221
2222     gc-sweep
2223
2224     \ ." (" gc-count-marked . ." pairs marked as used.)" cr
2225 ; is collect-garbage
2226
2227 \ }}}
2228
2229 \ ---- Loading files ---- {{{
2230
2231 : load ( addr n -- finalResult )
2232     open-input-file
2233
2234     empty-parse-str
2235
2236     ok-symbol ( port res )
2237
2238     begin
2239         2over read-port ( port res obj )
2240
2241         2dup EOF character-type objeq? if
2242             2drop 2swap close-port
2243             exit
2244         then
2245
2246         2swap 2drop ( port obj )
2247
2248         expand
2249
2250         global-env obj@ eval ( port res )
2251     again
2252 ;
2253
2254 \ }}}
2255
2256 \ ---- Standard Library ---- {{{
2257
2258     include scheme-primitives.4th
2259
2260     \ s" scheme-library.scm" load 2drop
2261     
2262 \ }}}
2263
2264 \ ---- REPL ----
2265
2266 ( REPL calls REPL-BODY in a loop until repl-body returns true. )
2267 : repl-body ( -- bool )
2268     cr bold fg green ." > " reset-term
2269
2270     read-console
2271
2272     2dup EOF character-type objeq? if
2273         2drop
2274         bold fg blue ." Moriturus te saluto." reset-term cr
2275         true exit
2276     then
2277
2278     expand
2279
2280     global-env obj@ eval
2281
2282     fg cyan ." ; " print reset-term
2283
2284     false
2285 ;
2286
2287 : repl
2288     empty-parse-str
2289
2290     enable-gc
2291
2292     \ Display welcome message
2293     \ welcome-symbol nil cons global-env obj@ eval 2drop
2294
2295     begin
2296         ['] repl-body catch
2297         case
2298             recoverable-exception of false endof
2299             unrecoverable-exception of true endof
2300
2301             throw false
2302         endcase
2303     until
2304 ;
2305
2306 forth definitions
2307
2308 \ vim:fdm=marker