Брайан Керниган - UNIX — универсальная среда программирования

На последнем из описываемых здесь этапе развития программа значительно разрастается: в нее добавляются процедуры и функции, средства печати строк символов наряду с числами и чтения чисел из стандартного входного потока. Кроме того, в язык hoc6вводятся аргументы имен файлов, включая имя "-", обозначающее стандартный входной поток. Все эти изменения увеличивают программу на 235 строк, доводя ее общий размер до 810 строк. В результате hocпреобразуется из калькулятора в интерпретатор языка программирования. Полностью программа приводится в приложении 3.

В грамматике вызовы функции определяются как выражения, а вызовы процедур как операторы. И то, и другое детально поясняется в приложении 2, где дается еще несколько примеров. Так, определение и использование процедуры печати всех чисел Фибоначчи, меньших заданного параметра, происходят следующим образом:

$ cat fib

proc fib() {

a = 0

b = 1

while (b < $1) {

print b

с = b

b = a+b

a = с

}

print "\n"

}

$ hoc6 fib -

fib(1000)

1 1 2 3 5 8 13 21 34.55 89 144 233 377 610 987

...

Здесь также показано использование файлов: имя файла "-"задает стандартный входной поток.

Ниже приведена функция "факториал":

$ cat fac

func fac() {

if ($1 <= 0) return 1 else return $1 * fac($1-1)

}

$ hoc6 fac -

fac(0)

1

fac(7)

5040

fac(10)

3628800

...

Внутри процедуры или функции к параметрам можно обращаться с помощью $1и т.д., как в командных файлах, но, кроме того, допустимо присваивание параметрам. Функции и процедуры рекурсивны, но в качестве локальных переменных можно использовать только параметры; остальные переменные являются глобальными, т.е. доступными во всей программе.

В языке hocфункции и процедуры различаются, что дает возможность проверки, ценной для освобождения стека. (Ведь так легко забыть выполнить возврат или записать липшее выражение и получить несбалансированный стек!)

Требуется значительное число изменений для преобразования грамматики при переходе от hoc5к hoc6, но все они локальные. Нужны новые лексемы и нетерминальные символы, а в описание %unionнеобходимо ввести новый элемент для хранения числа аргументов:

$cat hoc.y

...

%{

#include "hoc.h"

#define code2(c1,c2) code(c1); code(c2)

#define code3(c1,c2,c3) code(c1); code(c2); code(c3)

%}

%union {

Symbol *sym; /* symbol table pointer */

Inst *inst; /* machine instruction */

int narg; /* number of arguments */

}

%token NUMBER STRING PRINT VAR BLTIN UNDEF WHILE IF ELSE

%token FUNCTION PROCEDURE RETURN FUNC PROC READ

%token ARG

%type expr stmt asgn prlist stmtlist

%type cond while if begin end

%type procname

%type arglist

%right '='

%left OR

%left AND

%left GT GE LT LE EQ NE

%left '+'

%left '*' '/'

%left UNARYMINUS NOT

%right '^'

%%

list: /* nothing */

| list '\n'

| list defn '\n'

| list asgn '\n' { code2(pop, STOP); return 1; }

| list stmt '\n' { code(STOP); return 1; }

| list expr '\n' { code2(print, STOP); return 1; }

| list error '\n' { yyerrok; }

;

asgn: VAR '=' expr { code3(varpush,(Inst)$1,assign); $$=$3; }

| ARG '=' expr

{ defnonly("$"); code2(argassign,(Inst)$1); $$=$3;}

;

stmt: expr { code(pop); }

| RETURN { defnonly("return"); code(procret); }

| RETURN expr

{ defnonly("return"); $$=$2; code(funcret); }

| PROCEDURE begin '(' arglist ')'

{ $$ = $2; code3(call, (Inst)$1, (Inst)$4); }

| PRINT prlist { $$ = $2; }

| while cond stmt end {

($1)[1] = (Inst)$3; /* body of loop */

($1)[2] = (Inst)$4;

} /* end, if cond fails */

| if cond stmt end { /* else-less if */

($1)[1] = (Inst)$3; /* thenpart */

($1)[3] = (Inst)$4;

} /* end, if cond fails */

| if cond stmt end ELSE stmt end { /* if with else */

($1)[1] = (Inst)$3; /* thenpart */

($1)[2] = (Inst)$6; /* elsepart */

($1)[3] = (Inst)$7;

} /* end, if cond fails */

| '{' stmtlist '}' { $$ = $2; }

;

cond: '(' expr ')' { code(STOP); $$ = $2; }

;

while: WHILE { $$ = code3(whilecode,STOP,STOP); }

;

if: IF { $$ = code(ifcode); code3(STOP, STOP, STOP); }

;

begin: /* nothing */ { $$ = progp; }

;

end: /* nothing */ { code(STOP); $$ = progp; }

;

stmtlist: /* nothing */ { $$ = progp; }

| stmtlist '\n'

| stmtlist stmt

;

expr: NUMBER { $$ = code2(constpush, (Inst)$1); }

| VAR { $$ = code3(varpush, (Inst)$1, eval); }

| ARG { defnonly("$"); $$ = code2(arg, (Inst)$1); }

| asgn

| FUNCTION begin '(' arglist ')'

{ $$ = $2; code3(call,(Inst)$1,(Inst)$4); }

| READ '(' VAR ')' { $$ = code2(varread, (Inst)$3); }

| BLTIN '(' expr ')' { $$=$3; code2(bltin, (Inst)$1->u.ptr); }

| '(' expr ')' { $$ = $2; }

| expr '+' expr { code(add); }

| expr '-' expr { code(sub); }

| expr '*' expr { code(mul); }

| expr '/' expr { code(div); }

| expr '^' expr { code (power); }

| '-' expr %prec UNARYMINUS { $$=$2; code(negate); }

| expr GT expr { code(gt); }

| expr GE expr { code(ge); }

| expr LT expr { code(lt); }

| expr LE expr { code(le); }

| expr EQ expr { code(eq); }

| expr NE expr { code(ne); }

| expr AND expr { code(and); }

| expr OR expr { code(or); }

| NOT expr { $$ = $2; code(not); }

;

prlist: expr { code(prexpr); }

| STRING { $$ = code2(prstr, (Inst)$1); }

| prlist ',' expr { code(prexpr); }

| prlist ',' STRING { code2(prstr, (Inst)$3); }

;

defn: FUNC procname { $2->type=FUNCTION; indef=1; }

'(' ')' stmt { code(procret); define($2); indef=0; }

| PROC procname { $2->type=PROCEDURE; indef=1; }

'(' ')' stmt { code(procret); define($2); indef=0; }

;

procname: VAR

| FUNCTION

| PROCEDURE

;

arglist: /* nothing */ { $$ = 0; }

| expr { $$ = 1; }

| arglist expr { $$ = $1 + 1; }

;

%%

/* end of grammar */

...

С помощью правила для аргсписок (список аргументов) подсчитывается число аргументов. На первый взгляд может показаться, что нужно каким-то образом собирать аргументы, но это не так, поскольку каждое выражение ( выраж ) из списка аргументов вырабатывает значение в стеке как раз там, где оно необходимо.

Правило для опред вводит новое свойство языка yacc: встроенное действие. Оказывается, можно поместить действие посредине правила, так, чтобы оно выполнялось в процессе распознавания последнего. Мы воспользовались этой возможностью, чтобы запомнить, что сейчас распознается: определение функции или процедуры. (В качестве альтернативного решения можно было бы ввести новый символ типа begin, который распознавался бы в соответствующее время.) Функция defnonlyпечатает предупреждающее сообщение, если вопреки синтаксису какая-либо конструкция окажется вне определения функции или процедуры. Обычно вам предоставляется выбор: обнаруживать ошибку синтаксически или семантически. Перед нами уже стояла такая задача ранее, при диагностике неопределенных переменных. Функция defnonlyхорошо иллюстрирует ситуацию, когда семантическая проверка легче синтаксической.