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◆ [Scheme][3imp] グローバル変数に対応、組込み関数をいくつか。

3imp 4.5 節版処理系に改造をくわえていく。

普通に考えると、改造前の処理系について完全に理解してから、改造方針をたてて… とやるべきなのかも知れませんが、ここは触りながら理解していく方法で。

ひとまず、今回改造した版がこちら： sbscm-1.0.3.tar.bz2

Global 変数へのアクセス (define, set! および参照）をサポートし、 繰り返し VM を呼び出したときにグローバル変数が引き継がれるようにしました。

いくつかの組込み変数（四則と比較あたり）も追加してみました。

動かしてみた例：

Stack-Based Scheme Version 1.0.3 based on 3imp Section 4.5.
>>> (+ 1 2)
(frame (halt) (constant 2 (argument (constant 1 (argument (refer-global + (apply)))))))

==> 3

>>> (define x 1)
(constant 1 (define-global x (halt)))

==> x

>>> x
(refer-global x (halt))

==> 1

>>> (set! x (call/cc (lambda (cont) (cont 20))))
(frame (assign-global x (halt)) (conti (argument (close 0 (frame (return 1) (constant 20 (argument (refer-local 0 (apply))))) (apply)))))

==> 20

>>> (define fib (lambda (n) (if (<= n 1) 1 (+ (fib (- n 1)) (fib (- n 2))))))
(close 0 (frame (test (constant 1 (return 1)) (frame (return 1) (frame (argument (frame
 (argument (refer-global + (apply))) (frame (argument (refer-global fib (apply))) (constant 1
 (argument (refer-local 0 (argument (refer-global - (apply))))))))) (frame (argument
 (refer-global fib (apply))) (constant 2 (argument (refer-local 0 (argument (refer-global -
 (apply)))))))))) (constant 1 (argument (refer-local 0 (argument (refer-global <= (apply)))))))
 (define-global fib (halt)))

==> fib

>>> (fib 5)
(frame (halt) (constant 5 (argument (refer-global fib (apply)))))

==> 8

>>> (fib 20)
(frame (halt) (constant 20 (argument (refer-global fib (apply)))))

==> 10946

Global 変数は、e (environment) とは別のハッシュに格納している。 いまのところ、VM しかそのハッシュの中身を見ていないけど、define が組込み関数や syntax extension を隠す挙動を実現しようとすると、compile も global 変数を見ていないといけないような 気がするんだが。

…だいたい想像がつくような気もするけど、いまいちわかってないかも。 （だからこそ、作りながら理解する方針）