川合のプログラミング言語自作のためのテキスト第三版#4
(9) TL-4
- みなさんは「REPL」という言葉を知っているでしょうか。これは「Read-Eval-Print Loop」の略で、インタプリタが起動して、プロンプトからコマンドを入力すると（Read）、直ちに評価・実行されて（Eval）、結果が表示される（Print)、というのがループになっていて、何度でもできる機能のことです。
- これができるようになると、自作言語は見違えるほど魅力的になります。
- ということで、TL-4ではそれをやってみようと思います。
#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.
int loadText(String path, String t, int siz) // TL-1のとは違います(改造).
{
FILE *fp;
unsigned char s[1000];
int i = 0;
if (path[0] == 0x22) { i = 1; } // ダブルフォールトがあればはずす.
for (; path[i] >= ' ' && path[i] != 0x22; i++) { // ファイル名の末尾についているゴミをとってあげる.
s[i] = path[i];
}
s[i] = 0;
fp = fopen(s, "rt"); // テキストモードでファイルを開く.
if (fp == 0) { // ファイルを開けなかった.
printf("fopen error : %s\n", path);
return 1;
}
i = fread(t, 1, siz - 1, fp);
fclose(fp);
t[i] = 0; // 終端マークを書いておく.
return 0;
}
int isAlphabet(unsigned char c) → TL-2と同じなので省略
int lexer(String s, String b, String t[]) → TL-2と同じなので省略
#define MAX_TC 255 // トークンコードの最大値.
String ts[MAX_TC + 1]; // トークンの内容(文字列)を記憶.
unsigned char tcBuf[10000];
int tcs = 0, tcb = 0;
int getTc(String s) → TL-2と同じなので省略
int pc, pc1, var[MAX_TC + 1], tc[1000]; // 変数(var)とトークンコード(tc).
String t[1000]; // トークン(t).
int run(String s)
{
clock_t t0 = clock();
unsigned char buf[10000];
int i, tcs0 = tcs;
strcpy(s + strlen(s), ";"); // 末尾に「;」を付け忘れることが多いので、付けてあげる.
pc1 = lexer(s, 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++) { // プログラム中で使われているすべてのトークンを調べて、tc[]の初期化.
tc[pc] = getTc(t[pc]);
}
for (i = tcs0; i < tcs; i++) { // 定数の初期値を代入.
var[i] = strtol(ts[i], 0, 0); // 定数だった場合に初期値を設定（定数ではないときは0になる）.
}
for (pc = 1; pc < pc1; pc++) { // ラベル定義命令を探して位置を登録.
if (strcmp(t[pc], ":") == 0) {
var[tc[pc - 1]] = pc + 1; // ラベル定義命令の次のpc値を記憶させておく.
}
}
for (pc = 0; pc < pc1; pc++) { // プログラム実行開始.
if (strcmp(t[pc + 1], "=") == 0) { // 2単語目が"=".
if (strcmp(t[pc + 3], ";") == 0) { // 単純代入.
var[tc[pc]] = var[tc[pc + 2]];
} else if (strcmp(t[pc + 3], "+") == 0 && strcmp(t[pc + 5], ";") == 0) { // 加算.
var[tc[pc]] = var[tc[pc + 2]] + var[tc[pc + 4]];
} else if (strcmp(t[pc + 3], "-") == 0 && strcmp(t[pc + 5], ";") == 0) { // 減算.
var[tc[pc]] = var[tc[pc + 2]] - var[tc[pc + 4]];
} else
goto err;
} else if (strcmp(t[pc], "print") == 0 && strcmp(t[pc + 2], ";") == 0) { // print.
printf("%d\n", var[tc[pc + 1]]);
} else if (strcmp(t[pc + 1], ":") == 0) { // ラベル定義命令.
pc++; // 1単語だけ読み飛ばす(for文がもう1単語を読み飛ばしてくれる).
continue;
} else if (strcmp(t[pc], "goto") == 0 && strcmp(t[pc + 2], ";") == 0) { // goto.
pc = var[tc[pc + 1]] - 1; // for文がpc++するので、1を引いておく.
continue;
} else if (strcmp(t[pc], "if") == 0 && strcmp(t[pc + 1], "(") == 0 && strcmp(t[pc + 5], ")") == 0 && strcmp(t[pc + 6], "goto") == 0 && strcmp(t[pc + 8], ";") == 0) { // if (...) goto.
int pc1 = var[tc[pc + 7]] - 1, v0 = var[tc[pc + 2]], v1 = var[tc[pc + 4]];
if (strcmp(t[pc + 3], "!=") == 0 && v0 != v1) { pc = pc1; continue; }
if (strcmp(t[pc + 3], "==") == 0 && v0 == v1) { pc = pc1; continue; }
} else if (strcmp(t[pc], "time") == 0) {
printf("time: %.3f[sec]\n", (clock() - t0) / (double) CLOCKS_PER_SEC);
} else if (strcmp(t[pc], ";") == 0) {
// 何もしない.
} else
goto err;
while (strcmp(t[pc], ";") != 0)
pc++;
}
return 0;
err:
printf("syntax error : %s %s %s %s\n", t[pc], t[pc + 1], t[pc + 2], t[pc + 3]);
return 1;
}
int main(int argc, const char **argv)
{
unsigned char txt[10000];
if (argc >= 2) {
if (loadText((String) argv[1], txt, 10000) == 0) {
run(txt);
}
exit(0);
}
for (;;) { // Read-Eval-Print Loop.
printf("\n>");
fgets(txt, 10000, stdin);
if (strncmp(txt, "run ", 4) == 0) {
if (loadText(&txt[4], txt, 10000) == 0) {
run(txt);
}
} else if (strncmp(txt, "exit", 4) == 0 && txt[4] < ' ') {
exit(0);
} else {
run(txt);
}
}
}
- TL-3と比較すると、まずloadText()をコマンドライン引数以外でも使えるように改造しました。次にmain()の中にあったプログラム実行部分をrun()関数に切り出しました。その上で、main()内に Read-Eval-Print Loop を作りこんでいます。
- また「;」だけの場合に何もしないという処理も追加しました。これで余計な「;」がいくつあってもエラーにはならなくなります。
- そしてコマンド入力で、末尾の「;」をよく忘れるのでrun()の最初で「;」を付与する処理を追加しています。
- これらの改造により、実行すると以下のようになります。
C:\a21_txt01>tl4
>run tl3.txt ← TL-3用の1億回ループのプログラムを実行させました。
time: 15.117[sec]
>print i ← 実行後に、変数iの値を確認してみました。
100000000 ← あっています。
>a=0; label: print a; a=a+1; if (a != 10) goto label; ← 頑張って一行で書けば、こんなのも実行できます。
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
>exit ← 終了コマンド。
c:\a21_txt01>
- 実行速度を図ってみたところ、TL-3よりもわずかに遅くなっていました。これはなぜかというと、たぶん何もしない「;」の処理を追加した影響ではないかと思われます。
次回に続く
こめんと欄
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