Debugging MCE.
[scheme.forth.jl.git] / src / scheme-library.scm
index 484f500..fb76f3a 100644 (file)
 ;; Standard Library Procedures and Macros ;; 
 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
 
-;; LISTS
+;; MISC
+
+(define (not x) (if x #f #t))
 
-(define (null? args)
-  (eq? args ()))
+(define (list . args) args)
 
 (define (caar l) (car (car l)))
 (define (cadr l) (car (cdr l)))
 (define (cdar l) (cdr (car l)))
 (define (cddr l) (cdr (cdr l)))
 (define (cadar l) (car (cdr (car l))))
+(define (caddr l) (car (cdr (cdr l))))
+(define (cadddr l) (car (cdr (cdr (cdr l)))))
+
+;; FUNCTIONAL PROGRAMMING
+
+(define (fold-left proc init l)
+  (if (null? l)
+    init
+    (fold-left proc (proc init (car l)) (cdr l))))
+
+(define (reduce-left proc init l)
+  (if (null? l)
+    init
+    (if (null? (cdr l))
+      (car l)
+      (fold-left proc (proc (car l) (car (cdr l))) (cdr (cdr l))))))
+
+(define (map proc l)
+  (if (null? l)
+    '()
+    (cons (proc (car l)) (map proc (cdr l)))))
+
+;; NUMBERS
+
+; Rational primitives
+
+(define (numerator x)
+  (if (ratnum? x)
+    (rat:numerator x)
+    x))
+
+(define (denominator x)
+  (if (ratnum? x)
+    (rat:denominator x)
+    (if (fixnum? x)
+      1
+      1.0)))
+
+(define (rat:+ x y)
+  (make-rational (fix:+ (fix:* (numerator x) (denominator y))
+                        (fix:* (denominator x) (numerator y)))
+                 (fix:* (denominator x) (denominator y))))
+
+(define (rat:- x y)
+  (make-rational (fix:- (fix:* (numerator x) (denominator y))
+                        (fix:* (denominator x) (numerator y)))
+                 (fix:* (denominator x) (denominator y))))
+
+(define (rat:* x y)
+  (make-rational (fix:* (numerator x) (numerator y))
+                 (fix:* (denominator x) (denominator y))))
+
+(define (rat:/ x y)
+  (make-rational (fix:* (numerator x) (denominator y))
+                 (fix:* (denominator x) (numerator y))))
+
+(define (rat:1/ x)
+  (make-rational (denominator x) (numerator x)))
+
+; Type dispatch and promotion
+
+(define (type-dispatch ops x)
+  (if (flonum? x)
+    ((cdr ops) x)
+    ((car ops) x)))
+
+(define (promote-dispatch ops x y)
+  (if (flonum? x)
+    (if (flonum? y)
+      ((cdr ops) x y)
+      ((cdr ops) x (fixnum->flonum y)))
+    (if (flonum? y)
+      ((cdr ops) (fixnum->flonum x) y)
+      ((car ops) x y))))
+
+; Unary ops
+
+(define (neg x)
+  (type-dispatch (cons fix:neg flo:neg) x))
+
+(define (abs x)
+  (type-dispatch (cons fix:abs flo:abs) x))
+
+(define (flo:1+ x) (flo:+ x 1.0))
+(define (flo:1- x) (flo:- x 1.0))
+
+(define (1+ n)
+  (type-dispatch (cons fix:1+ flo:1+) n))
+
+(define (1- n)
+  (type-dispatch (cons fix:1- flo:1-) n))
+
+(define (apply-to-flonum op x)
+  (if (flonum? x) (op x) x))
+
+(define (round x)
+  (apply-to-flonum flo:round x))
+(define (floor x)
+  (apply-to-flonum flo:floor x))
+(define (ceiling x)
+  (apply-to-flonum flo:ceiling x))
+(define (truncate x)
+  (apply-to-flonum flo:truncate x))
+
+; Binary operations
+
+(define (fix:/ x y) ; Non-standard definition while we don't have rationals
+  (if (fix:= 0 (fix:remainder x y))
+    (fix:quotient x y)
+    (flo:/ (fixnum->flonum x) (fixnum->flonum y))))
+
+(define (pair+ x y) (promote-dispatch (cons fix:+ flo:+) x y))
+(define (pair- x y) (promote-dispatch (cons fix:- flo:-) x y))
+(define (pair* x y) (promote-dispatch (cons fix:* flo:*) x y))
+(define (pair/ x y) (promote-dispatch (cons fix:/ flo:/) x y))
+
+(define (pair> x y) (promote-dispatch (cons fix:> flo:>) x y))
+(define (pair< x y) (promote-dispatch (cons fix:< flo:<) x y))
+(define (pair>= x y) (promote-dispatch (cons fix:>= flo:>=) x y))
+(define (pair<= x y) (promote-dispatch (cons fix:<= flo:<=) x y))
+(define (pair= x y) (promote-dispatch (cons fix:= flo:=) x y))
+
+(define (null? arg)
+  (eq? arg '()))
+
+(define (+ . args)
+  (fold-left pair+ 0 args))
+
+(define (- first . rest)
+  (if (null? rest)
+    (neg first)
+    (pair- first (apply + rest))))
+
+(define (* . args)
+  (fold-left pair* 1 args))
+
+(define (/ first . rest)
+  (if (null? rest)
+    (pair/ 1 first)
+    (pair/ first (apply * rest))))
+
+(define (quotient n1 n2)
+  (fix:quotient n1 n2))
+
+(define (remainder n1 n2)
+  (fix:remainder n1 n2))
+
+(define modulo remainder)
+
+; Relations
+
+(define (test-relation rel l)
+  (if (null? l)
+    #t
+    (if (null? (cdr l))
+      #t
+      (if (rel (car l) (car (cdr l)))
+        (test-relation rel (cdr l))
+        #f))))
+
+(define (= . args)
+  (test-relation pair= args))
+
+(define (> . args)
+  (test-relation pair> args))
+
+(define (< . args)
+  (test-relation pair< args))
+
+(define (>= . args)
+  (test-relation pair>= args))
+
+(define (<= . args)
+  (test-relation pair<= args))
+
+; Numeric tests 
+
+(define (zero? x) (pair= x 0.0))
+(define (positive x) (pair> x 0.0))
+(define (odd? n) (pair= (remainder n 2) 0))
+(define (odd? n) (not (pair= (remainder n 2) 0)))
+
+
+; Current state of the numerical tower
+(define (complex? x) #f)
+(define (real? x) #t)
+(define (rational? x) #t)
+(define (integer? x) (= x (round x)))
+(define (exact? x) (fixnum? x))
+(define (inexact? x) (flonum? x))
+
+;; LISTS
 
 ; Return number of items in list
 (define (length l)
   (define (iter a count)
     (if (null? a)
       count
-      (iter (cdr a) (+ count 1))))
+      (iter (cdr a) (fix:+ count 1))))
   (iter l 0))
 
 ; Join two lists together
   (eq? (cond-predicate clause) 'else))
 
 (define (expand-clauses clauses)
+  (display "Expanding cond clauses...")
   (if (null? clauses)
     (none)
     (let ((first (car clauses))
 (define (sum n)
 
   (define (sum-iter total count maxcount)
-    (if (> count maxcount)
+    (if (fix:> count maxcount)
       total
-      (sum-iter (+ total count) (+ count 1) maxcount)))
+      (sum-iter (fix:+ total count) (fix:+ count 1) maxcount)))
   
   (sum-iter 0 1 n))
 
 ; Recursive summation. Use this to compare with tail call
 ; optimized iterative algorithm.
 (define (sum-recurse n)
-  (if (= n 0)
+  (if (fix:= n 0)
     0
-    (+ n (sum-recurse (- n 1)))))
+    (fix:+ n (sum-recurse (fix:- n 1)))))
+
+;; MISC
+
+(define (license)
+  (display
+"This program is free software; you can redistribute it and/or modify
+it under the terms of the GNU General Public License as published by
+the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
+(at your option) any later version.
+
+This program is distributed in the hope that it will be useful,
+but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+GNU General Public License for more details.
+
+You should have received a copy of the GNU General Public License
+along with this program. If not, see http://www.gnu.org/licenses/.
+"))
+
+(define (welcome)
+  (display
+"Welcome to scheme.forth.jl!
+
+Copyright (C) 2016 Tim Vaughan.
+This program comes with ABSOLUTELY NO WARRANTY; for details type '(license)'.
+Use Ctrl-D to exit.
+"))