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川合のプログラミング言語自作のためのテキスト第二版#0003

• (by K, 2019.06.29)

(7) TL-3c

• TL-2cに少し命令を追加して、while命令を使えるようにしようと思います。

  #include <stdio.h>
  #include <stdlib.h>
  #include <string.h>
  #include <time.h>
  
  typedef unsigned char *String;	// こう書くと String は unsigned char * の代用になる. 
  
  void loadText(int argc, const char **argv, String t, int siz) → TL-1cと同じなので省略
  int isAlphabet(unsigned char c) → TL-2cと同じなので省略
  int lexer(String s, String b, String t[]) → TL-2cと同じなので省略
  
  int main(int argc, const char **argv)
  {
      int i, vars = 0, pc, pc1, wpc = 0, var[256], varNum[1000];	// 変数と変数番号.
      String t[1000], varName[256];	// トークンと変数名.
      unsigned char txt[10000], buf[10000]; // ソースコードとトークン用のバッファ.
      loadText(argc, argv, txt, 10000);
      pc1 = lexer(txt, buf, t);
      t[pc1] = t[pc1 + 1] = t[pc1 + 2] = t[pc1 + 3] = "";	// エラー表示用のために末尾にいくつか長さ0の文字列を登録しておく.
      for (pc = 0; pc < pc1; pc++) {
          for (i = 0; i < vars; i++) { // 登録済みの中から探す.
              if (strcmp(t[pc], varName[i]) == 0)
                  break;
          }
          if (i == vars) {
              varName[i] = t[pc]; // 見つからなかったので新規登録.
              var[i] = strtol(t[pc], 0, 0);	// 初期値を設定.
              vars++;
          }
          varNum[pc] = i;
      }
      for (pc = 0; pc < pc1; pc++) {
          if (strcmp(t[pc + 1], "=") == 0) { // 2単語目が"=".
              if (strcmp(t[pc + 3], ";") == 0) { // 単純代入.
                  var[varNum[pc]] = var[varNum[pc + 2]];
              } else if (strcmp(t[pc + 3], "+") == 0 && strcmp(t[pc + 5], ";") == 0) {  // 加算.
                  var[varNum[pc]] = var[varNum[pc + 2]] + var[varNum[pc + 4]];
              } else if (strcmp(t[pc + 3], "-") == 0 && strcmp(t[pc + 5], ";") == 0) {  // 減算.
                  var[varNum[pc]] = var[varNum[pc + 2]] - var[varNum[pc + 4]];
              } else
                  goto err;
          } else if (strcmp(t[pc], "while") == 0 && strcmp(t[pc + 1], "(") == 0 && strcmp(t[pc + 3], "<") == 0 && strcmp(t[pc + 5], ")") == 0 && strcmp(t[pc + 6], "{") == 0) {
              wpc = pc;
              if (var[varNum[pc + 2]] < var[varNum[pc + 4]]) {
                  pc += 7 - 1;
              } else {	// 条件不成立なので } の次まで読み飛ばす.
                  while (pc < pc1 && strcmp(t[pc], "}") != 0)
                      pc++;
              }
              continue;
          } else if (strcmp(t[pc], "}") == 0) {
              pc = wpc - 1;
              continue;
          } else if (strcmp(t[pc], "time") == 0 && strcmp(t[pc + 1], ";") == 0) { // time.
              printf("time=%.3f[sec]\n", clock() / (double) CLOCKS_PER_SEC);
          } else if (strcmp(t[pc], "print") == 0 && strcmp(t[pc + 2], ";") == 0) { // print.
              printf("%d\n", var[varNum[pc + 1]]);
          } else
              goto err;
          while (strcmp(t[pc], ";") != 0)
              pc++;
      }
      exit(0);
  err:
      printf("syntax error : %s %s %s %s\n", t[pc], t[pc + 1], t[pc + 2], t[pc + 3]);
      exit(1);
  }

• 追加したのは、while命令のほかにtime命令もあります。
• このTL-3cは以下のプログラムを実行することができます。1億回ループです。

  i = 0;
  while (i < 100000000) {
      i = i + 1;
  }
  print i;
  time;

(8) TL-3cの簡単な説明

• main()の中に変数wpcを追加しています。これはwhile文があった場所を覚えておくためのものです。そして } が来るとwpcの場所へジャンプします。これで繰り返しを実現しています。
• while文では条件式を評価しますが、もし評価結果が成立していない場合は、 } までをすべて読み飛ばします。
• このプログラムはwpcが一つしかないので、入れ子になったwhile文には全く対応できていません。そういう問題はありますが、とにかく一重ループなら問題なくできますし、実行に要した時間を計測することもできます。
• いきなりたくさんの問題を解決するというのはいい方法だとは思いません。少しずつ前進していくのが良いと私は思います。
• また（入れ子を許す方法は分からないにしても）if文をどうすれば追加できるのかは、whileを参考にすれば自然にわかるでしょう。

次回に続く

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