home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Amiga Format CD 41 / Amiga Format CD41 (1999-06)(Future Publishing)(GB)[!][issue 1999-07].iso / -seriously_amiga- / programming / other / scm / slib / synrul.scm < prev    next >
Text File  |  1999-04-19  |  11KB  |  328 lines
  1. ;;; "synrul.scm" Rule-based Syntactic Expanders        -*-Scheme-*-
  2. ;;; Copyright (c) 1989-91 Massachusetts Institute of Technology
  3. ;;;
  4. ;;; This material was developed by the Scheme project at the
  5. ;;; Massachusetts Institute of Technology, Department of Electrical
  6. ;;; Engineering and Computer Science.  Permission to copy this
  7. ;;; software, to redistribute it, and to use it for any purpose is
  8. ;;; granted, subject to the following restrictions and understandings.
  9. ;;;
  10. ;;; 1. Any copy made of this software must include this copyright
  11. ;;; notice in full.
  12. ;;;
  13. ;;; 2. Users of this software agree to make their best efforts (a) to
  14. ;;; return to the MIT Scheme project any improvements or extensions
  15. ;;; that they make, so that these may be included in future releases;
  16. ;;; and (b) to inform MIT of noteworthy uses of this software.
  17. ;;;
  18. ;;; 3. All materials developed as a consequence of the use of this
  19. ;;; software shall duly acknowledge such use, in accordance with the
  20. ;;; usual standards of acknowledging credit in academic research.
  21. ;;;
  22. ;;; 4. MIT has made no warrantee or representation that the operation
  23. ;;; of this software will be error-free, and MIT is under no
  24. ;;; obligation to provide any services, by way of maintenance, update,
  25. ;;; or otherwise.
  26. ;;;
  27. ;;; 5. In conjunction with products arising from the use of this
  28. ;;; material, there shall be no use of the name of the Massachusetts
  29. ;;; Institute of Technology nor of any adaptation thereof in any
  30. ;;; advertising, promotional, or sales literature without prior
  31. ;;; written consent from MIT in each case.
  32.  
  33. ;;;; Rule-based Syntactic Expanders
  34.  
  35. ;;; See "Syntactic Extensions in the Programming Language Lisp", by
  36. ;;; Eugene Kohlbecker, Ph.D. dissertation, Indiana University, 1986.
  37. ;;; See also "Macros That Work", by William Clinger and Jonathan Rees
  38. ;;; (reference? POPL?).  This implementation is derived from an
  39. ;;; implementation by Kent Dybvig, and includes some ideas from
  40. ;;; another implementation by Jonathan Rees.
  41.  
  42. ;;; The expansion of SYNTAX-RULES references the following keywords:
  43. ;;;   ER-TRANSFORMER LAMBDA IF BEGIN SET! QUOTE
  44. ;;; and the following procedures:
  45. ;;;   CAR CDR NULL? PAIR? EQUAL? MAP LIST CONS APPEND
  46. ;;;   ILL-FORMED-SYNTAX
  47. ;;; it also uses the anonymous keyword SYNTAX-QUOTE.
  48.  
  49. ;;; For testing.
  50. ;;;(define (run-sr form)
  51. ;;;  (expand/syntax-rules form (lambda (x) x) eq?))
  52.  
  53. (define (make-syntax-rules-macrology)
  54.   (make-er-expander-macrology
  55.    (lambda (define-classifier base-environment)
  56.      base-environment            ;ignore
  57.      (define-classifier 'SYNTAX-RULES expand/syntax-rules))))
  58.  
  59. (define (expand/syntax-rules form rename compare)
  60.   (if (syntax-match? '((* IDENTIFIER) + ((IDENTIFIER . DATUM) EXPRESSION))
  61.              (cdr form))
  62.       (let ((keywords (cadr form))
  63.         (clauses (cddr form)))
  64.     (if (let loop ((keywords keywords))
  65.           (and (pair? keywords)
  66.            (or (memq (car keywords) (cdr keywords))
  67.                (loop (cdr keywords)))))
  68.         (syntax-error "keywords list contains duplicates" keywords)
  69.         (let ((r-form (rename 'FORM))
  70.           (r-rename (rename 'RENAME))
  71.           (r-compare (rename 'COMPARE)))
  72.           `(,(rename 'ER-TRANSFORMER)
  73.         (,(rename 'LAMBDA)
  74.          (,r-form ,r-rename ,r-compare)
  75.          ,(let loop ((clauses clauses))
  76.             (if (null? clauses)
  77.             `(,(rename 'ILL-FORMED-SYNTAX) ,r-form)
  78.             (let ((pattern (caar clauses)))
  79.               (let ((sids
  80.                  (parse-pattern rename compare keywords
  81.                         pattern r-form)))
  82.                 `(,(rename 'IF)
  83.                   ,(generate-match rename compare keywords
  84.                            r-rename r-compare
  85.                            pattern r-form)
  86.                   ,(generate-output rename compare r-rename
  87.                         sids (cadar clauses)
  88.                         syntax-error)
  89.                   ,(loop (cdr clauses))))))))))))
  90.       (ill-formed-syntax form)))
  91.  
  92. (define (parse-pattern rename compare keywords pattern expression)
  93.   (let loop
  94.       ((pattern pattern)
  95.        (expression expression)
  96.        (sids '())
  97.        (control #f))
  98.     (cond ((identifier? pattern)
  99.        (if (memq pattern keywords)
  100.            sids
  101.            (cons (make-sid pattern expression control) sids)))
  102.       ((and (or (zero-or-more? pattern rename compare)
  103.             (at-least-one? pattern rename compare))
  104.         (null? (cddr pattern)))
  105.        (let ((variable ((make-name-generator) 'CONTROL)))
  106.          (loop (car pattern)
  107.            variable
  108.            sids
  109.            (make-sid variable expression control))))
  110.       ((pair? pattern)
  111.        (loop (car pattern)
  112.          `(,(rename 'CAR) ,expression)
  113.          (loop (cdr pattern)
  114.                `(,(rename 'CDR) ,expression)
  115.                sids
  116.                control)
  117.          control))
  118.       (else sids))))
  119.  
  120. (define (generate-match rename compare keywords r-rename r-compare
  121.             pattern expression)
  122.   (letrec
  123.       ((loop
  124.     (lambda (pattern expression)
  125.       (cond ((identifier? pattern)
  126.          (if (memq pattern keywords)
  127.              (let ((temp (rename 'TEMP)))
  128.                `((,(rename 'LAMBDA)
  129.               (,temp)
  130.               (,(rename 'IF)
  131.                (,(rename 'IDENTIFIER?) ,temp)
  132.                (,r-compare ,temp
  133.                        (,r-rename ,(syntax-quote pattern)))
  134.                #f))
  135.              ,expression))
  136.              `#t))
  137.         ((and (zero-or-more? pattern rename compare)
  138.               (null? (cddr pattern)))
  139.          (do-list (car pattern) expression))
  140.         ((and (at-least-one? pattern rename compare)
  141.               (null? (cddr pattern)))
  142.          `(,(rename 'IF) (,(rename 'NULL?) ,expression)
  143.                  #F
  144.                  ,(do-list (car pattern) expression)))
  145.         ((pair? pattern)
  146.          (let ((generate-pair
  147.             (lambda (expression)
  148.               (conjunction
  149.                `(,(rename 'PAIR?) ,expression)
  150.                (conjunction
  151.                 (loop (car pattern)
  152.                   `(,(rename 'CAR) ,expression))
  153.                 (loop (cdr pattern)
  154.                   `(,(rename 'CDR) ,expression)))))))
  155.            (if (identifier? expression)
  156.                (generate-pair expression)
  157.                (let ((temp (rename 'TEMP)))
  158.              `((,(rename 'LAMBDA) (,temp) ,(generate-pair temp))
  159.                ,expression)))))
  160.         ((null? pattern)
  161.          `(,(rename 'NULL?) ,expression))
  162.         (else
  163.          `(,(rename 'EQUAL?) ,expression
  164.                      (,(rename 'QUOTE) ,pattern))))))
  165.        (do-list
  166.     (lambda (pattern expression)
  167.       (let ((r-loop (rename 'LOOP))
  168.         (r-l (rename 'L))
  169.         (r-lambda (rename 'LAMBDA)))
  170.         `(((,r-lambda
  171.         (,r-loop)
  172.         (,(rename 'BEGIN)
  173.          (,(rename 'SET!)
  174.           ,r-loop
  175.           (,r-lambda
  176.            (,r-l)
  177.            (,(rename 'IF)
  178.             (,(rename 'NULL?) ,r-l)
  179.             #T
  180.             ,(conjunction
  181.               `(,(rename 'PAIR?) ,r-l)
  182.               (conjunction (loop pattern `(,(rename 'CAR) ,r-l))
  183.                    `(,r-loop (,(rename 'CDR) ,r-l)))))))
  184.          ,r-loop))
  185.            #F)
  186.           ,expression))))
  187.        (conjunction
  188.     (lambda (predicate consequent)
  189.       (cond ((eq? predicate #T) consequent)
  190.         ((eq? consequent #T) predicate)
  191.         (else `(,(rename 'IF) ,predicate ,consequent #F))))))
  192.     (loop pattern expression)))
  193.  
  194. (define (generate-output rename compare r-rename sids template syntax-error)
  195.   (let loop ((template template) (ellipses '()))
  196.     (cond ((identifier? template)
  197.        (let ((sid
  198.           (let loop ((sids sids))
  199.             (and (not (null? sids))
  200.              (if (eq? (sid-name (car sids)) template)
  201.                  (car sids)
  202.                  (loop (cdr sids)))))))
  203.          (if sid
  204.          (begin
  205.            (add-control! sid ellipses syntax-error)
  206.            (sid-expression sid))
  207.          `(,r-rename ,(syntax-quote template)))))
  208.       ((or (zero-or-more? template rename compare)
  209.            (at-least-one? template rename compare))
  210.        (optimized-append rename compare
  211.                  (let ((ellipsis (make-ellipsis '())))
  212.                    (generate-ellipsis rename
  213.                           ellipsis
  214.                           (loop (car template)
  215.                             (cons ellipsis
  216.                                   ellipses))))
  217.                  (loop (cddr template) ellipses)))
  218.       ((pair? template)
  219.        (optimized-cons rename compare
  220.                (loop (car template) ellipses)
  221.                (loop (cdr template) ellipses)))
  222.       (else
  223.        `(,(rename 'QUOTE) ,template)))))
  224.  
  225. (define (add-control! sid ellipses syntax-error)
  226.   (let loop ((sid sid) (ellipses ellipses))
  227.     (let ((control (sid-control sid)))
  228.       (cond (control
  229.          (if (null? ellipses)
  230.          (syntax-error "missing ellipsis in expansion" #f)
  231.          (let ((sids (ellipsis-sids (car ellipses))))
  232.            (cond ((not (memq control sids))
  233.               (set-ellipsis-sids! (car ellipses)
  234.                           (cons control sids)))
  235.              ((not (eq? control (car sids)))
  236.               (syntax-error "illegal control/ellipsis combination"
  237.                     control sids)))))
  238.          (loop control (cdr ellipses)))
  239.         ((not (null? ellipses))
  240.          (syntax-error "extra ellipsis in expansion" #f))))))
  241.  
  242. (define (generate-ellipsis rename ellipsis body)
  243.   (let ((sids (ellipsis-sids ellipsis)))
  244.     (let ((name (sid-name (car sids)))
  245.       (expression (sid-expression (car sids))))
  246.       (cond ((and (null? (cdr sids))
  247.           (eq? body name))
  248.          expression)
  249.         ((and (null? (cdr sids))
  250.           (pair? body)
  251.           (pair? (cdr body))
  252.           (eq? (cadr body) name)
  253.           (null? (cddr body)))
  254.          `(,(rename 'MAP) ,(car body) ,expression))
  255.         (else
  256.          `(,(rename 'MAP) (,(rename 'LAMBDA) ,(map sid-name sids) ,body)
  257.                   ,@(map sid-expression sids)))))))
  258.  
  259. (define (zero-or-more? pattern rename compare)
  260.   (and (pair? pattern)
  261.        (pair? (cdr pattern))
  262.        (identifier? (cadr pattern))
  263.        (compare (cadr pattern) (rename '...))))
  264.  
  265. (define (at-least-one? pattern rename compare)
  266. ;;;  (and (pair? pattern)
  267. ;;;       (pair? (cdr pattern))
  268. ;;;       (identifier? (cadr pattern))
  269. ;;;       (compare (cadr pattern) (rename '+)))
  270.   pattern rename compare        ;ignore
  271.   #f)
  272.  
  273. (define (optimized-cons rename compare a d)
  274.   (cond ((and (pair? d)
  275.           (compare (car d) (rename 'QUOTE))
  276.           (pair? (cdr d))
  277.           (null? (cadr d))
  278.           (null? (cddr d)))
  279.      `(,(rename 'LIST) ,a))
  280.     ((and (pair? d)
  281.           (compare (car d) (rename 'LIST))
  282.           (list? (cdr d)))
  283.      `(,(car d) ,a ,@(cdr d)))
  284.     (else
  285.      `(,(rename 'CONS) ,a ,d))))
  286.  
  287. (define (optimized-append rename compare x y)
  288.   (if (and (pair? y)
  289.        (compare (car y) (rename 'QUOTE))
  290.        (pair? (cdr y))
  291.        (null? (cadr y))
  292.        (null? (cddr y)))
  293.       x
  294.       `(,(rename 'APPEND) ,x ,y)))
  295.  
  296. (define sid-type
  297.   (make-record-type "sid" '(NAME EXPRESSION CONTROL OUTPUT-EXPRESSION)))
  298.  
  299. (define make-sid
  300.   (record-constructor sid-type '(NAME EXPRESSION CONTROL)))
  301.  
  302. (define sid-name
  303.   (record-accessor sid-type 'NAME))
  304.  
  305. (define sid-expression
  306.   (record-accessor sid-type 'EXPRESSION))
  307.  
  308. (define sid-control
  309.   (record-accessor sid-type 'CONTROL))
  310.  
  311. (define sid-output-expression
  312.   (record-accessor sid-type 'OUTPUT-EXPRESSION))
  313.  
  314. (define set-sid-output-expression!
  315.   (record-modifier sid-type 'OUTPUT-EXPRESSION))
  316.  
  317. (define ellipsis-type
  318.   (make-record-type "ellipsis" '(SIDS)))
  319.  
  320. (define make-ellipsis
  321.   (record-constructor ellipsis-type '(SIDS)))
  322.  
  323. (define ellipsis-sids
  324.   (record-accessor ellipsis-type 'SIDS))
  325.  
  326. (define set-ellipsis-sids!
  327.   (record-modifier ellipsis-type 'SIDS))
  328.