Question

我正在用C编写一个简单的基于堆栈的语言，并且想知道我应该如何实现某种循环结构和/或超前符号。由于此页面的代码有点长（超过200行），我已将其放入a GitHub repository。

编辑：主程序位于文件stack.c。

编辑：代码只接受words中的输入，有点像FORTH。它使用scanf并从左到右工作。然后，它使用一系列if和strcmp来决定要做什么。那就是它。

Answer 1

Forth方法是在数据堆栈旁边添加一个单独的循环堆栈。然后定义使用此循环堆栈的操作。例如：

5 0 DO I . LOOP

将打印

0 1 2 3 4

这种方式的工作原理是：

DO将索引（0）和控件（5）移动到循环堆栈。
I将循环堆栈的顶部复制到数据堆栈。
LOOP递增索引（循环堆栈顶部）。如果索引小于控件（低于循环堆栈顶部的索引），则它会将DO的命令重新运行回LOOP。如果索引是＆gt; =，那么它会从循环堆栈中弹出索引和控件，并且控制将恢复正常。

Answer 2

将控制结构添加到基于堆栈的语言的显而易见的方法是添加“控制堆栈”。我将描述Postscript机制，因为这就是我所知道的，但Forth有一些类似的行为（确切地说有微妙的差异）。

最简单的受控循环是repeat循环。从技术上讲，无限loop更简单，但要使用它需要一个明确的exit命令，并解释这会使事情复杂化。

repeat的语法是：

int proc  **repeat**  -

因此，当repeat命令开始时，它期望在操作数堆栈的顶部找到一个过程（这是要执行的循环体），并且在过程的正下方有一个整数（的次数到执行程序）。

由于还有一个执行堆栈（我认为Forth称之为“返回”堆栈），命令可以通过在执行堆栈上按下它们来“执行”其他命令，从而安排其他命令在当前执行后立即执行命令已完成，但在恢复当前命令的调用者之前。这是一个很长的句子，但关键的想法就在那里。

作为一个具体示例，假设解释器正在从输入流执行。堆栈看起来像这样：

operand: -empty-
execute: <stdin>

用户输入2 {(Hello World!\n) print} repeat。

整数2被推入堆栈。

operand: 2
execute: <stdin>

引用的（*）过程体被推入堆栈。

operand: 2 {(Hello World!\n) print}
execute: <stdin>

执行repeat命令。

operand: 2 {(Hello World!\n) print}
execute: <stdin> repeat

Repeat: expects operands: int proc
    if int<0 Error
    if int==0 return //do nothing
    push `repeat` itself on exec stack
    push quoted proc on exec stack
    push int-1 on exec stack
    push "executable" proc on exec stack

执行重复过程（一次）会像这样离开堆栈：

operand: -empty-
execute: <stdin> repeat {(Hello World!\n) print} 1 **{(Hello World!\n) print}**

解释器在exec堆栈的顶部执行过程，打印“Hello World！”，然后找到一个整数，它将其推送到op堆栈。

operand: 1
execute: <stdin> repeat {(Hello World!\n) print}

解释器通过按下op栈来执行引用的过程。

operand: 1 {(Hello World!\n) print}
execute: <stdin> repeat

我们回到了开始！为下一次迭代做好准备（如果整数已降为零，则终止）。

希望这有帮助。

修改;

在实际查看你的代码之后，我有一个不同的建议，也许是我上面描述的类似的跳板。我认为你应该暂时忘记代码并专注于数据结构。你有一个很好的变量表，但是所有命令都是通过代码分散的嵌入式文字！

如果使表保持变量记录类型，则可以对两者使用相同的查找机制（甚至可以移动到散列或三元搜索树（我当前最喜欢的））。我想到这样的事情：

struct object { int type; union { int i; void (*command)(context *); } u; }; struct dict { int sz; struct rec { char *key; object val; } data[]; //think resizable! };

这样每个命令都有自己的功能。奖金是：小功能。您应该尝试使您的功能足够小，以便您可以同时在屏幕上看到整个事物。一次扫描整个事物可以让你的右脑做一些检测问题区域的工作。

然后你需要另一种类型来保存命令序列。数组或列表应该有效。当您可以定义序列时，您可以更轻松地重复序列。

这里的奖励是你只有一个远离图灵完成的结构。序列，迭代，决策（或选择）：这就是编写任何可计算函数所需的全部内容！

*。正如评论员发现的那样，Postscript实际上并没有我在描述中使用的引用的相同概念。在这里，我借用了Lisp术语中的概念。 Postscript有一个 literal / executable 标志，可以设置cvx cvlit或测试xcheck。将执行执行堆栈上的可执行数组。因此，对于“引用”过程体，它实际上是文字过程体（即数组）。因此，repeat还必须在下一次迭代之前执行对cvx的调用。因此，repeat的postscript实现的更正确的伪代码是：

Repeat: expects operands: int proc if int<0 Error if int==0 return //do nothing push `repeat` itself on exec stack push 'cvx' on the exec stack push cvlit(proc) on exec stack push int-1 on exec stack push "executable" proc on exec stack

这将执行必要的标记 - 在执行堆栈上将过程作为数据传递。

我看到实现这种控制结构的另一种方式是使用两个函数repeat相同的入口点，以及一个理论上不需要名称的内部延续运算符。我认为ghostscript称之为@ repeat-continue @。使用单独的continue函数，您不必非常小心堆栈中的东西顺序，并且您不需要旋转 literal 标志。相反，您可以在exec堆栈上的递归调用中存储一些持久数据 ;但你也要清理它。

因此，替代repeat将是：

int proc **repeat** - if int<0 Error if int==0 return //do nothing push null on exec stack <--- this marks our "frame" push int-1 on exec stack push proc on exec stack push '@repeat-continue' on exec stack push executable proc on exec stack

延续也有一个更简单的工作。

@repeat-continue peek proc from exec stack peek int from exec stack if int==0 clear-to-null and return push '@repeat-continue' on exec stack push executable proc on exec stack

最后，exit运算符与循环密切相关，它将exec堆栈清除到循环运算符的“框架”。对于双功能样式，这是null对象或类似对象。对于单功能样式，这是循环运算符本身。

Answer 3

你的语言根本不像Forth，所以不要复制Forth（仅限编译 - 对你的语言来说毫无意义的区别）循环结构。

查看代码，添加until作为条件重启评估字。也就是说，将它作为普通单词添加到range和jump旁边，让它弹出堆栈，如果堆栈顶部为真，则将stack.c的cmd设置回一开始。

0
dup . 1 + dup 5 > until
.

，在您的语言中，将在三次评估中生成输出0 1 2 3 4 5 6，并多次重新评估第二行。这假设您在整个评估期间保留状态，并且该评估是面向行的。你可以挖掘LSE64以获得更多这样的想法。

Answer 4

这是一篇博文，其中DO / LOOP，BEGIN / UNTIL，WHILE / REPEAT等在我的小型TransForth项目中得到了肯定：http://blogs.msdn.com/b/ashleyf/archive/2011/02/06/loopty-do-i-loop.aspx

我已经改变了主意，完全依赖递归而没有这样的循环词。

希望有所帮助，玩得开心！

如何在用C编写的类似FORTH的语言解释器中实现LOOP

4 个答案: