XmlExpr.cs

   1 using System;
   2 using System.Collections;
   3 using System.Collections.Generic;
   4 using System.IO;
   5 using System.Xml;
   6
   7 namespace System.Xml.Expression
   8 {
   9   public class Xexpression
  10   {
  11     public static int debug_level = 0;
  12
  13     public struct Symbol : IEquatable<Symbol>
  14     {
  15       private static NameTable nt = new NameTable ();
  16
  17       internal string name;
  18
  19       public Symbol (string str)
  20         {
  21           name = nt.Add (str);
  22         }
  23
  24       public static implicit operator Symbol (string str)
  25       {
  26         return new Symbol (str);
  27       }
  28
  29       public static implicit operator string (Symbol name)
  30       {
  31         return name.name;
  32       }
  33
  34       public static bool operator== (Symbol n1, Symbol n2)
  35         {
  36           return (object) n1.name == (object) n2.name;
  37         }
  38
  39       public static bool operator!= (Symbol n1, Symbol n2)
  40         {
  41           return (object) n1.name != (object) n2.name;
  42         }
  43
  44       public static bool operator== (Symbol n1, string n2)
  45         {
  46           return (object) n1.name == (object) n2;
  47         }
  48
  49       public static bool operator!= (Symbol n1, string n2)
  50         {
  51           return (object) n1.name != (object) n2;
  52         }
  53
  54       public static bool operator== (string n1, Symbol n2)
  55         {
  56           return (object) n1 == (object) n2.name;
  57         }
  58
  59       public static bool operator!= (string n1, Symbol n2)
  60         {
  61           return (object) n1 != (object) n2.name;
  62         }
  63
  64       public bool Equals (Symbol name)
  65       {
  66         return Object.ReferenceEquals (this.name, name.name);
  67       }
  68
  69       public override bool Equals (object obj)
  70       {
  71         return Object.ReferenceEquals (this.name, obj);
  72       }
  73
  74       public override int GetHashCode ()
  75       {
  76         return name.GetHashCode ();
  77       }
  78
  79       public static NameTable Table { get { return nt; } }
  80
  81       public override string ToString () { return name; }
  82     }
  83
  84     private static Symbol Nexpr = "expr";
  85
  86     private static Symbol Nfuncall = "funcall";
  87     private static Symbol Nvarref = "varref";
  88     private static Symbol Ninteger = "integer";
  89     private static Symbol Nstring = "string";
  90     private static Symbol Nsymbol = "symbol";
  91     private static Symbol Nlist = "list";
  92
  93     private static Symbol Ndefun = "defun";
  94     private static Symbol Nfname = "fname";
  95     private static Symbol Nargs = "args";
  96     private static Symbol Nargs_unevalled = "args-unevalled";
  97     private static Symbol Nfixed = "fixed";
  98     private static Symbol Noptional = "optional";
  99     private static Symbol Nrest = "rest";
 100
 101     private static Symbol Ndefvar = "defvar";
 102     private static Symbol Nvname = "vname";
 103     private static Symbol Ndescription = "description";
 104     private static Symbol Nrange = "range";
 105
 106     public abstract class Function
 107     {
 108       public Symbol name;
 109       public int min_arg, max_arg;
 110
 111       public Function () { }
 112
 113       public Function (Symbol name, int min_arg, int max_arg)
 114       {
 115         this.name = name;
 116         this.min_arg = min_arg;
 117         this.max_arg = max_arg;
 118       }
 119
 120       public abstract Term Call (Domain domain, Variable vari, Term[] args);
 121
 122       public override string ToString ()
 123       {
 124         return name;
 125       }
 126
 127       internal class Subroutine : Function
 128       {
 129         public Builtin builtin;
 130         public bool setvar;
 131
 132         public Subroutine (Builtin builtin, Symbol name, bool setvar,
 133                            int min_arg, int max_arg)
 134           : base (name, min_arg, max_arg)
 135           {
 136             this.builtin = builtin;
 137           }
 138
 139         public override Term Call (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
 140         {
 141           args = (Term[]) args.Clone ();
 142           for (int i = 0; i < args.Length; i++)
 143             {
 144               args[i] = args[i].Eval (domain);
 145               if (domain.Thrown)
 146                 return args[i];
 147             }
 148           return builtin (domain, vari, args);
 149         }
 150       }
 151
 152       internal class SpecialForm : Function
 153       {
 154         public Builtin builtin;
 155
 156         public SpecialForm (Builtin builtin, Symbol name,
 157                             int min_arg, int max_arg)
 158           : base (name, min_arg, max_arg)
 159           {
 160             this.builtin = builtin;
 161           }
 162
 163         public override Term Call (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
 164         {
 165           return builtin (domain, vari, args);
 166         }
 167       }
 168
 169       internal class Lambda : Function
 170       {
 171         internal bool args_evalled;
 172         internal Variable[] args;
 173         internal Term[] body;
 174
 175         public Lambda (Domain domain, XmlNode node)
 176           {
 177             int nfixed = 0;
 178             int noptional = 0;
 179             int nrest = 0;
 180             name = node.Attributes[Nfname].Value;
 181
 182             node = node.FirstChild;
 183             if (node != null
 184                 && (node.Name == Nargs || node.Name == Nargs_unevalled))
 185               {
 186                 XmlNode n;
 187                 args_evalled = node.Name == Nargs;
 188                 for (n = node.FirstChild; n != null; n = n.NextSibling)
 189                   {
 190                     if (n.Name == Nfixed)
 191                       nfixed++;
 192                     else if (n.Name == Noptional)
 193                       noptional++;
 194                     else if (n.Name == Nrest)
 195                       nrest++;
 196                     else
 197                       throw new Exception ("Invalid argument type: " + n);
 198                   }
 199                 min_arg = nfixed;
 200                 max_arg = nfixed + noptional + nrest;
 201                 args = new Variable[max_arg];
 202                 n = node.FirstChild;
 203                 for (int i = 0; i < max_arg; n = n.NextSibling)
 204                   args[i++] = domain.Defvar ((Symbol) n.Attributes[0].Value);
 205                 if (nrest == 1)
 206                   max_arg = - max_arg;
 207               }
 208             else
 209               {
 210                 min_arg = max_arg = 0;
 211               }
 212           }
 213
 214         public Lambda (Domain domain, Symbol name, bool args_evalled, Symbol[] args)
 215           {
 216             int nfixed = 0;
 217             int noptional = 0;
 218             int nrest = 0;
 219
 220             this.name = name;
 221             this.args_evalled = args_evalled;
 222             if (args != null)
 223               {
 224                 int i = 0;
 225                 for (i = 0; i < args.Length; i++, nfixed++)
 226                   if (args[i] == Noptional || args[i] == Nrest)
 227                     break;
 228                 if (i < args.Length)
 229                   {
 230                     if (args[i] == Noptional)
 231                       {
 232                         for (i++; i < args.Length; i++, noptional++)
 233                           if (args[i] == Nrest)
 234                             break;
 235                         if (i < args.Length)
 236                           nrest = 1;
 237                       }
 238                   }
 239                 min_arg = nfixed;
 240                 max_arg = nfixed + noptional + nrest;
 241                 this.args = new Variable[max_arg];
 242                 int j;
 243                 for (i = j = 0; j < this.args.Length; i++)
 244                   if (args[i] != Noptional || args[i] != Nrest)
 245                     this.args[j++] = domain.Defvar (args[i]);
 246               }
 247             else
 248               {
 249                 min_arg = max_arg = 0;
 250               }
 251           }
 252
 253         public void SetBody (Domain domain, XmlNode node)
 254         {
 255           for (node = node.FirstChild; node != null; node = node.NextSibling)
 256             if (node.Name != Ndescription
 257                 && node.Name != Nargs
 258                 && node.Name != Nargs_unevalled)
 259               break;
 260           int nterms = 0;
 261           for (XmlNode n = node; n != null; n = n.NextSibling)
 262             nterms++;
 263           if (nterms > 0)
 264             {
 265               body = new Term[nterms];
 266               for (nterms = 0; node != null; node = node.NextSibling, nterms++)
 267                 body[nterms] = new Term (node, domain);
 268             }
 269         }
 270
 271         public void SetBody (Term[] body)
 272         {
 273           this.body = body;
 274         }
 275
 276         public override Term Call (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
 277         {
 278           Bindings current = domain.bindings;
 279           Term result = Zero;
 280
 281           try {
 282             int i;
 283             if (args_evalled)
 284               {
 285                 Term[] newargs = new Term[args.Length];
 286                 for (i = 0; i < min_arg; i++)
 287                   newargs[i] = args[i].Eval (domain);
 288                 args = newargs;
 289               }
 290             for (i = 0; i < min_arg; i++)
 291               domain.Bind (this.args[i], args[i]);
 292             if (body != null)
 293               {
 294                 try {
 295                   if (args_evalled)
 296                     domain.Catch (CatchTag.Return);
 297                   foreach (Term term in body)
 298                     {
 299                       result = term.Eval (domain);
 300                       if (domain.Thrown)
 301                         return result;
 302                     }
 303                 } finally {
 304                   if (args_evalled)
 305                     domain.Uncatch ();
 306                 }
 307               }
 308           } finally {
 309             domain.UnboundTo (current);
 310           }
 311           return result;
 312         }
 313       }
 314     }
 315
 316     public class Variable : TermValue
 317     {
 318       public readonly Symbol name;
 319       public string desc;
 320       internal Term default_val;
 321       internal Term val;
 322       object range;
 323
 324       public Variable (Symbol name, Term value)
 325       {
 326         this.name = name;
 327         val = value;
 328         default_val = Zero;
 329       }
 330
 331       public virtual bool ValueP (Term val) { return true; }
 332
 333       public override TermValue Clone ()
 334       {
 335         Variable v = new Variable (name, val);
 336         v.desc = desc;
 337         v.default_val = default_val;
 338         v.range = range;
 339         return v;
 340       }
 341
 342       public Term Value
 343       {
 344         get { return val; }
 345         set {
 346           if (! ValueP (value))
 347             throw new Exception ("Invalid value: " + value);
 348           val = value;
 349         }
 350       }
 351
 352       public Term DefaultValue
 353       {
 354         get { return default_val; }
 355         set {
 356           if (! ValueP (value))
 357             throw new Exception ("Invalid value: " + value);
 358           default_val = value;
 359         }
 360       }
 361
 362       public virtual object Range
 363       {
 364         get { return range; }
 365         set { range = value; }
 366       }
 367
 368       public override Term Eval (Domain domain) { return val; }
 369
 370       public override string ToString () { return name + "(" + val + ")"; }
 371
 372       public class Int : Variable
 373       {
 374         public int[] range;
 375
 376         private static bool SubsetP (int[] r1, int[] r2)
 377           {
 378             if (r2 == null)
 379               return true;
 380             for (int i = 0; i < r1.Length; i += 2)
 381               {
 382                 int j;
 383                 for (j = 0; j < r2.Length; j += 2)
 384                   if (r2[j] <= r1[i] && r2[j + 1] >= r1[i + 1])
 385                     break;
 386                 if (j >= r2.Length)
 387                   return false;
 388               }
 389             return true;
 390           }
 391
 392         private static bool SubsetP (int val, int[] r)
 393           {
 394             if (r == null)
 395               return true;
 396             for (int i = 0; i < r.Length; i += 2)
 397               if (r[i] <= val && r[i + 1] >= val)
 398                 return true;
 399             return false;
 400           }
 401
 402         public Int (Symbol name, string description, int value, int[] range)
 403           : base (name, new Term (value))
 404           {
 405             if (! SubsetP (value, range))
 406               throw new Exception ("Invalid value: " + value);
 407             desc = description;
 408             default_val = val;
 409             this.range = range;
 410           }
 411
 412         public override bool ValueP (Term term)
 413         {
 414           if (! term.IsInt)
 415             return false;
 416           return SubsetP (term.Intval, range);
 417         }
 418
 419         public override object Range {
 420           get { return range; }
 421           set {
 422             int[] r = (int[]) value;
 423             if (! SubsetP (r, range)
 424                 || ! SubsetP (val.Intval, r)
 425                 || ! SubsetP (default_val.Intval, r))
 426               throw new Exception ("Invalid range");
 427             range = r;
 428           }
 429         }
 430       }
 431
 432       public class Str : Variable
 433       {
 434         public string[] range;
 435
 436         private static bool SubsetP (string[] r1, string[] r2)
 437           {
 438             foreach (string s in r1)
 439               if (! SubsetP (s, r2))
 440                 return false;
 441             return true;
 442           }
 443
 444         private static bool SubsetP (string str, string[] r)
 445           {
 446             foreach (string s in r)
 447               if (str == s)
 448                 return true;
 449             return false;
 450         }
 451
 452         public Str (Symbol name, string description, string value, string[] range)
 453           : base (name, new Term (value))
 454           {
 455             if (! SubsetP (value, range))
 456               throw new Exception ("Invalid value: " + value);
 457             desc = description;
 458             default_val = val;
 459             this.range = range;
 460           }
 461
 462         public override bool ValueP (Term term)
 463         {
 464           if (! (term.objval is string))
 465             return false;
 466           return SubsetP (term.Strval, range);
 467         }
 468
 469         public override object Range {
 470           get { return range; }
 471           set {
 472             string[] r = (string[]) value;
 473             if (! SubsetP (r, range)
 474                 || ! SubsetP (val.Strval, r)
 475                 || ! SubsetP (default_val.Strval, r))
 476               throw new Exception ("Invalid range");
 477             range = r;
 478           }
 479         }
 480       }
 481
 482       public class Sym : Variable
 483       {
 484         public Symbol[] range;
 485
 486         private static bool SubsetP (Symbol[] r1, Symbol[] r2)
 487           {
 488             foreach (Symbol n in r1)
 489               if (! SubsetP (n, r2))
 490                 return false;
 491             return true;
 492           }
 493
 494         private static bool SubsetP (Symbol name, Symbol[] r)
 495           {
 496             foreach (Symbol n in r)
 497               if (name == n)
 498                 return true;
 499             return false;
 500         }
 501
 502         public Sym (Symbol name, string description, Symbol value, Symbol[] range)
 503           : base (name, new Term (value))
 504           {
 505             if (! SubsetP (value, range))
 506               throw new Exception ("Invalid value: " + value);
 507             desc = description;
 508             default_val = val;
 509             this.range = range;
 510           }
 511
 512         public override bool ValueP (Term term)
 513         {
 514           if (! (term.objval is Symbol))
 515             return false;
 516           return SubsetP (term.Symval, range);
 517         }
 518
 519         public override object Range {
 520           get { return range; }
 521           set {
 522             Symbol[] r = (Symbol[]) value;
 523             if (! SubsetP (r, range)
 524                 || ! SubsetP (val.Symval, r)
 525                 || ! SubsetP (default_val.Symval, r))
 526               throw new Exception ("Invalid range");
 527             range = r;
 528           }
 529         }
 530       }
 531     }
 532
 533     internal class Bindings
 534     {
 535       private Variable vari;
 536       private Term old_value;
 537       private Bindings next;
 538
 539       private Bindings (Variable vari)
 540       {
 541         this.vari = vari;
 542         old_value = vari.val;
 543       }
 544
 545       public static Bindings Bind (Bindings bindings, Variable vari, Term val)
 546       {
 547         Bindings b = new Bindings (vari);
 548
 549         b.vari.Value = val;
 550         b.next = bindings;
 551         return b;
 552       }
 553
 554       internal Bindings UnboundTo (Bindings boundary)
 555       {
 556         for (Bindings b = this; b != boundary; b = b.next)
 557           b.vari.val = b.old_value;
 558         return boundary;
 559       }
 560
 561       public override string ToString ()
 562       {
 563         string str = "(bindings";
 564         for (Bindings b = this; b != null; b = b.next)
 565           str += " " + vari.name + "=" + b.old_value;
 566         return str + ")";
 567       }
 568     }
 569
 570 #if false
 571     internal class ThrowException : Exception
 572     {
 573       Symbol tag;
 574       public object value;
 575
 576       public ThrowException (Symbol tag, object value) : base ()
 577         {
 578           this.tag = tag;
 579           this.value = value;
 580         }
 581     }
 582 #endif
 583
 584     internal class CatchTag : IEquatable<CatchTag>
 585     {
 586       private object val;
 587
 588       public CatchTag (Symbol name) { val = name.name; }
 589       private CatchTag (int i) { val = i; }
 590
 591       public static CatchTag Return = new CatchTag (0);
 592       public static CatchTag Break = new CatchTag (1);
 593
 594       public static bool operator== (CatchTag t1, CatchTag t2)
 595         { return t1.val == t2.val; }
 596
 597       public static bool operator!= (CatchTag t1, CatchTag t2)
 598         { return t1.val != t2.val; }
 599
 600       public bool Equals (CatchTag tag) { return this.val == tag.val; }
 601       public override bool Equals (object val) { return this.val == val; }
 602
 603       public override int GetHashCode () { return val.GetHashCode (); }
 604     }
 605
 606     public class Domain
 607     {
 608       public object context;
 609       public int depth = 0;
 610
 611       internal Dictionary<Symbol, Function> functions
 612         = new Dictionary<Symbol, Function> ();
 613       internal Dictionary<Symbol, Variable> variables
 614         = new Dictionary<Symbol, Variable> ();
 615       internal Bindings bindings;
 616       private Stack<CatchTag> catch_stack = new Stack<CatchTag> ();
 617       private int catch_count = 0;
 618
 619       internal Domain () { }
 620
 621       public Domain (object context) : this (basic, context) { }
 622
 623       public Domain (Domain parent, object context)
 624       {
 625         functions = new Dictionary<Symbol, Function> (parent.functions);
 626         variables = new Dictionary<Symbol, Variable> (parent.variables);
 627         this.context = context;
 628       }
 629
 630       internal void Bind (Variable vari, Term value)
 631       {
 632         bindings = Bindings.Bind (bindings, vari, value);
 633       }
 634
 635       internal void UnboundTo (Bindings boundary)
 636       {
 637         if (bindings != null)
 638           bindings = bindings.UnboundTo (boundary);
 639       }
 640
 641       internal void Catch (CatchTag tag)
 642       {
 643         catch_stack.Push (tag);
 644         catch_count++;
 645       }
 646
 647       internal void Uncatch ()
 648       {
 649         catch_stack.Pop ();
 650         if (catch_count > catch_stack.Count)
 651           catch_count--;
 652       }
 653
 654       public bool Thrown {
 655         get { return catch_count < catch_stack.Count; }
 656       }
 657
 658       internal void ThrowReturn ()
 659       {
 660         foreach (CatchTag tag in catch_stack)
 661           {
 662             catch_count--;
 663             if (tag == CatchTag.Return)
 664               break;
 665           }
 666       }
 667
 668       internal void ThrowBreak ()
 669       {
 670         if (catch_stack.Peek () != CatchTag.Break)
 671           throw new Exception ("No outer loop to break");
 672         catch_count--;
 673       }
 674
 675       internal void ThrowTag (CatchTag tag)
 676       {
 677         foreach (CatchTag elt in catch_stack)
 678           {
 679             catch_count--;
 680             if (elt == tag)
 681               break;
 682           }
 683       }
 684
 685       public void DefSubr (Builtin builtin, string str, bool setvar,
 686                            int min_arg, int max_arg, params string[] aliases)
 687       {
 688         Symbol name = str;
 689         Function func = new Function.Subroutine (builtin, name, setvar,
 690                                                  min_arg, max_arg);
 691         functions[name] = func;
 692         foreach (string a in aliases)
 693           functions[(Symbol) a] = func;
 694       }
 695
 696       public void DefSpecial (Builtin builtin, string str,
 697                               int min_arg, int max_arg,
 698                               params string[] aliases)
 699       {
 700         Symbol name = str;
 701         Function func = new Function.SpecialForm (builtin, name,
 702                                                   min_arg, max_arg);
 703         functions[name] = func;
 704         foreach (string a in aliases)
 705           functions[(Symbol) a] = func;
 706       }
 707
 708       public void DefAlias (string alias, string str)
 709       {
 710         functions[(Symbol) alias] = functions[(Symbol) str];
 711       }
 712
 713       public void Defun (Symbol name, bool args_evalled,
 714                          Symbol[] args, Term[] body, bool prototype)
 715       {
 716         Function func;
 717
 718         if (prototype || ! functions.TryGetValue (name, out func))
 719           {
 720             func = new Function.Lambda (this, name, args_evalled, args);
 721             functions[name] = func;
 722           }
 723         if (! prototype)
 724           ((Function.Lambda) func).SetBody (body);
 725       }
 726
 727       public void Defun (XmlNode node, bool prototype)
 728       {
 729         Symbol name = node.Attributes[Nfname].Value;
 730         Function func;
 731
 732         if (prototype || ! functions.TryGetValue (name, out func))
 733           {
 734             func = new Function.Lambda (this, node);
 735             functions[name] = func;
 736           }
 737         if (! prototype)
 738           ((Function.Lambda) func).SetBody (this, node);
 739       }
 740
 741       public void Defun (Function func)
 742       {
 743         functions[func.name] = func;
 744       }
 745
 746       public Variable Defvar (XmlNode node)
 747       {
 748         Symbol name = node.Attributes[0].Value;
 749         String desc;
 750         Variable vari;
 751
 752         node = node.FirstChild;
 753         if (node.Name == Ndescription)
 754           {
 755             desc = node.InnerText;
 756             node = node.NextSibling;
 757           }
 758         else
 759           desc = null;
 760         if (node != null)
 761           {
 762             Symbol type = node.Name;
 763             XmlNodeList range_list = null;
 764             int nranges = 0;
 765             string val = node.InnerText;
 766
 767             node = node.NextSibling;
 768             if (node != null)
 769               {
 770                 range_list = node.ChildNodes;
 771                 nranges = range_list.Count;
 772               }
 773
 774             if (type == Ninteger)
 775               {
 776                 int intval = parse_integer (val);
 777                 int[] range = null;
 778                 if (range_list != null)
 779                   {
 780                     range = new int[nranges * 2];
 781                     for (int i = 0; i < nranges; i++)
 782                       {
 783                         XmlNode n = range_list[i];
 784                         if (n.Name == Nrange)
 785                           {
 786                             range[i * 2]
 787                               = parse_integer (n.FirstChild.InnerText);
 788                             range[i * 2 + 1]
 789                               = parse_integer (n.LastChild.InnerText);
 790                           }
 791                         else
 792                           {
 793                             range[i * 2]
 794                               = range[i * 2 + 1]
 795                               = parse_integer (n.InnerText);
 796                           }
 797                       }
 798                   }
 799
 800                 if (variables.TryGetValue (name, out vari))
 801                   {
 802                     if (! (vari is Variable.Int))
 803                       throw new Exception ("Inalid value");
 804                     vari = (Variable) vari.Clone ();
 805                     Term v = new Term (intval);
 806                     vari.Value = v;
 807                     vari.DefaultValue = v;
 808                     if (range != null)
 809                       vari.Range = range;
 810                   }
 811                 else
 812                   vari = new Variable.Int (name, desc, intval, range);
 813               }
 814             else if (type == Nstring)
 815               {
 816                 string[] range = null;
 817                 if (range_list != null)
 818                   {
 819                     range = new string[nranges];
 820                     for (int i = 0; i < nranges; i++)
 821                       range[i] = range_list[i].InnerText;
 822                   }
 823
 824                 if (variables.TryGetValue (name, out vari))
 825                   {
 826                     if (! (vari is Variable.Str))
 827                       throw new Exception ("Invalid value");
 828                     vari = (Variable) vari.Clone ();
 829                     Term v = new Term (val);
 830                     vari.Value = v;
 831                     vari.DefaultValue = v;
 832                     if (range != null)
 833                       vari.Range = range;
 834                   }
 835                 else
 836                   vari = new Variable.Str (name, desc, val, range);
 837               }
 838             else if (type == Nsymbol)
 839               {
 840                 Symbol[] range = null;
 841                 if (range_list != null)
 842                   {
 843                     range = new Symbol[nranges];
 844                     for (int i = 0; i < nranges; i++)
 845                       range[i] = range_list[i].InnerText;
 846                   }
 847
 848                 if (variables.TryGetValue (name, out vari))
 849                   {
 850                     if (! (vari is Variable.Sym))
 851                       throw new Exception ("Invalid value");
 852                     vari = (Variable) vari.Clone ();
 853                     Term v = new Term (val);
 854                     vari.Value = v;
 855                     vari.DefaultValue = v;
 856                     if (range != null)
 857                       vari.Range = range;
 858                   }
 859                 else
 860                   vari = new Variable.Sym (name, desc, val, range);
 861               }
 862             else
 863               throw new Exception ("Unknown type: " + type);
 864           }
 865         else
 866           {
 867             if (variables.TryGetValue (name, out vari))
 868               vari = (Variable) vari.Clone ();
 869             else
 870               vari = new Variable (name, Zero);
 871           }
 872         variables[name] = vari;
 873         return vari;
 874       }
 875
 876       public Variable Defvar (Variable vari)
 877       {
 878         variables[vari.name] = vari;
 879         return vari;
 880       }
 881
 882       internal Variable Defvar (Symbol name)
 883       {
 884         Variable vari = new Variable (name, Zero);
 885         variables[name] = vari;
 886         return vari;
 887       }
 888
 889       internal Function GetFunc (Symbol name)
 890       {
 891         Function func;
 892
 893         if (! functions.TryGetValue (name, out func))
 894           throw new Exception ("Unknown function: " + name);
 895         return func;
 896       }
 897
 898       public bool CopyFunc (Domain domain, Symbol name)
 899       {
 900         Function func = GetFunc (name);
 901
 902         domain.functions[name] = func;
 903         return true;
 904       }
 905
 906       public void CopyFunc (Domain domain)
 907       {
 908         foreach (KeyValuePair<Symbol, Function> kv in functions)
 909           domain.functions[kv.Key] = kv.Value;
 910       }
 911
 912       public Variable GetVar (Symbol name, bool create)
 913       {
 914         Variable vari;
 915
 916         if (! variables.TryGetValue (name, out vari))
 917           {
 918             if (! create)
 919               return null;
 920             variables[name] = vari = new Variable (name, Zero);
 921           }
 922         return vari;
 923       }
 924
 925       public override string ToString ()
 926       {
 927         string str = "<(functions";
 928         foreach (KeyValuePair<Symbol, Function> kv in functions)
 929           str += " " + kv.Key;
 930         str += ") (variabls";
 931         foreach (KeyValuePair<Symbol, Variable> kv in variables)
 932           str += " " + kv.Key;
 933         str += ")";
 934         if (bindings != null)
 935           str += " " + bindings;
 936         if (context != null)
 937           str += " (" + context + ")";
 938         str += ">";
 939         return str;
 940       }
 941
 942       internal void DebugWrite (bool head, string fmt, params string[] arg)
 943       {
 944         if (debug_level > depth)
 945           {
 946             if (head)
 947               {
 948                 Console.WriteLine ();
 949                 for (int i = 0; i < depth; i++)
 950                   Console.Write (" ");
 951               }
 952             Console.Write (fmt, arg);
 953           }
 954       }
 955
 956       public object SaveValues ()
 957       {
 958         Dictionary<Variable,Term> values = new Dictionary<Variable,Term> ();
 959
 960         foreach (KeyValuePair<Symbol,Variable> kv in variables)
 961           values[kv.Value] = kv.Value.val.Clone ();
 962         return values;
 963       }
 964
 965       public void RestoreValues (object values)
 966       {
 967         foreach (KeyValuePair<Variable,Term> kv
 968                  in (Dictionary<Variable,Term>) values)
 969           kv.Key.val = kv.Value;
 970       }
 971     }
 972
 973     public delegate Term Builtin (Domain domain, Variable vari, Term[] args);
 974
 975     private static Domain basic = new Domain ();
 976
 977     static Xexpression ()
 978     {
 979       basic.DefSubr (Fset, "set", true, 1, 1, "=");
 980       basic.DefSubr (Fnot, "not", false, 1, 1, "!");
 981       basic.DefSubr (Fadd, "add", true, 1, -1, "+");
 982       basic.DefSubr (Fmul, "mul", true, 1, -1, "*");
 983       basic.DefSubr (Fsub, "sub", true, 1, -1, "-");
 984       basic.DefSubr (Fdiv, "div", true, 1, -1, "/");
 985       basic.DefSubr (Fmod, "mod", true, 1, 2, "%");
 986       basic.DefSubr (Flogior, "logior", true, 1, -1, "|");
 987       basic.DefSubr (Flogand, "logand", true, 1, -1, "&");
 988       basic.DefSubr (Flsh, "lsh", true, 1, 2, "<<");
 989       basic.DefSubr (Frsh, "rsh", true, 1, 2, ">>");
 990       basic.DefSubr (Feq, "eq", false, 2, -1, "==");
 991       basic.DefSubr (Fnoteq, "noteq", false, 2, 2, "!=");
 992       basic.DefSubr (Flt, "lt", false, 2, -1, "<");
 993       basic.DefSubr (Fle, "le", false, 2, -1, "<=");
 994       basic.DefSubr (Fgt, "gt", false, 2, -1, ">");
 995       basic.DefSubr (Fge, "ge", false, 2, -1, ">=");
 996       basic.DefSubr (Fappend, "append", true, 0, -1);
 997       basic.DefSubr (Fconcat, "concat", true, 0, -1);
 998       basic.DefSubr (Fnth, "nth", false, 2, 2);
 999       basic.DefSubr (Fcopy, "copy", false, 1, 1);
1000       basic.DefSubr (Fins, "ins", true, 2, 2);
1001       basic.DefSubr (Fdel, "del", true, 2, 2);
1002       basic.DefSubr (Feval, "eval", false, 1, 1);
1003       basic.DefSubr (Fbreak, "break", false, 0, 1);
1004       basic.DefSubr (Freturn, "return", false, 0, 1);
1005       basic.DefSpecial (Fand, "and", 1, -1, "&&");
1006       basic.DefSpecial (For, "or", 1, -1, "||");
1007       basic.DefSpecial (Fprogn, "progn", 0, -1, "expr");
1008       basic.DefSpecial (Fif, "if", 2, 3);
1009       basic.DefSpecial (Fwhen, "when", 1, -1);
1010       basic.DefSpecial (Floop, "loop", 1, -1);
1011       basic.DefSpecial (Fwhile, "while", 1, -1);
1012       basic.DefSpecial (Fcond, "cond", 1, -1);
1013       basic.DefSpecial (Fforeach, "foreach", 2, -1);
1014       basic.DefSpecial (Fquote, "quote", 1, 1);
1015       basic.DefSpecial (Ftype, "type", 1, 1);
1016       basic.DefSpecial (Fcatch, "catch", 2, 2);
1017       basic.DefSpecial (Fthrow, "throw", 1, 2);
1018     }
1019
1020     private static Term Fset (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1021     {
1022       vari.Value = args[0];
1023       return vari.val;
1024     }
1025
1026     private static Term Fnot (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1027     {
1028       return args[0].IsTrue ? Zero : One;
1029     }
1030
1031     private static Term Fadd (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1032     {
1033       int n = vari == null ? 0 : vari.val.Intval;
1034
1035       foreach (Term arg in args)
1036         n += arg.Intval;
1037       if (vari == null)
1038         return new Term (n);
1039       vari.val.intval = n;
1040       return vari.val;
1041     }
1042
1043     private static Term Fmul (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1044     {
1045       int n = vari == null ? 1 : vari.val.Intval;
1046       foreach (Term arg in args)
1047         n *= arg.Intval;
1048       if (vari == null)
1049         return new Term (n);
1050       vari.val.intval = n;
1051       return vari.val;
1052     }
1053
1054     private static Term Fsub (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1055     {
1056       int n, i;
1057
1058       if (vari == null)
1059         {
1060           n = args[0].Intval;
1061           i = 1;
1062         }
1063       else
1064         {
1065           n = vari.val.Intval;
1066           i = 0;
1067         }
1068       while (i < args.Length)
1069         n -= args[i++].Intval;
1070       if (vari == null)
1071         return new Term (n);
1072       vari.val.intval = n;
1073       return vari.val;
1074     }
1075
1076     private static Term Fdiv (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1077     {
1078       int n, i;
1079
1080       if (vari == null)
1081         {
1082           n = args[0].Intval;
1083           i = 1;
1084         }
1085       else
1086         {
1087           n = vari.val.Intval;
1088           i = 0;
1089         }
1090       while (i < args.Length)
1091         n /= args[i++].Intval;
1092       if (vari == null)
1093         return new Term (n);
1094       vari.val.intval = n;
1095       return vari.val;
1096     }
1097
1098     private static Term Fmod (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1099     {
1100       if (vari == null)
1101         return new Term (args[0].Intval % args[1].Intval);
1102       vari.val.intval = vari.val.Intval % args[0].Intval;
1103       return vari.val;
1104     }
1105
1106     private static Term Flogior (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1107     {
1108       int n = vari == null ? 0 : vari.val.Intval;
1109       foreach (Term arg in args)
1110         n |= arg.Intval;
1111       if (vari == null)
1112         return new Term (n);
1113       vari.val.intval = n;
1114       return vari.val;
1115     }
1116
1117     private static Term Flogand (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1118     {
1119       int n, i;
1120
1121       if (vari == null)
1122         {
1123           n = args[0].Intval;
1124           i = 1;
1125         }
1126       else
1127         {
1128           n = vari.val.Intval;
1129           i = 0;
1130         }
1131       while (i < args.Length)
1132         n &= args[i++].Intval;
1133       if (vari == null)
1134         return new Term (n);
1135       vari.val.intval = n;
1136       return vari.val;
1137     }
1138
1139     private static Term Flsh (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1140     {
1141       if (vari == null)
1142         return new Term (args[0].Intval << args[1].Intval);
1143       vari.val.intval = vari.val.Intval << args[0].Intval;
1144       return vari.val;
1145     }
1146
1147     private static Term Frsh (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1148     {
1149       if (vari == null)
1150         return new Term (args[0].Intval >> args[1].Intval);
1151       vari.val.intval = vari.val.Intval >> args[0].Intval;
1152       return vari.val;
1153     }
1154
1155     private static Term Feq (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1156     {
1157       Term o = args[0];
1158
1159       if (o.objval == null)
1160         {
1161           for (int i = 1; i < args.Length; i++)
1162             if (args[i].objval != null || args[i].intval != o.intval)
1163               return Zero;
1164         }
1165       else
1166         {
1167           for (int i = 1; i < args.Length; i++)
1168             if (o.objval.Equals (args[i].objval))
1169               return Zero;
1170         }
1171       return One;
1172     }
1173
1174     private static Term Fnoteq (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1175     {
1176       return Feq (domain, vari, args);
1177     }
1178
1179     private static Term Flt (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1180     {
1181       int n = args[0].Intval;
1182
1183       for (int i = 1; i < args.Length; i++)
1184         {
1185           int n1 = args[i].Intval;
1186           if (n >= n1)
1187             return Zero;
1188           n = n1;
1189         }
1190       return One;
1191     }
1192
1193     private static Term Fle (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1194     {
1195       int n = args[0].Intval;
1196       for (int i = 1; i < args.Length; i++)
1197         {
1198           int n1 = args[i].Intval;
1199           if (n > n1)
1200             return Zero;
1201           n = n1;
1202         }
1203       return One;
1204     }
1205
1206     private static Term Fgt (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1207     {
1208       int n = args[0].Intval;
1209       for (int i = 1; i < args.Length; i++)
1210         {
1211           int n1 = args[i].Intval;
1212           if (n <= n1)
1213             return Zero;
1214           n = n1;
1215         }
1216       return One;
1217     }
1218
1219     private static Term Fge (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1220     {
1221       int n = args[0].Intval;
1222       for (int i = 1; i < args.Length; i++)
1223         {
1224           int n1 = args[i].Intval;
1225           if (n < n1)
1226             return Zero;
1227           n = n1;
1228         }
1229       return One;
1230     }
1231
1232     private static Term Fappend (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1233     {
1234       List<Term> list;
1235
1236       if (vari == null)
1237         list = new List<Term> ();
1238       else
1239         list = vari.val.Listval;
1240
1241       foreach (Term arg in args)
1242         {
1243           if (arg.IsList)
1244             list.AddRange ((List<Term>) arg.objval);
1245           else
1246             list.Add (arg);
1247         }
1248       if (vari == null)
1249         {
1250           Term result;
1251           result.intval = 0;
1252           result.objval = list;
1253           return result;
1254         }
1255       return vari.val;
1256     }
1257
1258     private static Term Fconcat (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1259     {
1260       string str;
1261
1262       if (vari == null)
1263         str = "";
1264       else
1265         str = vari.val.Strval;
1266
1267       foreach (Term arg in args)
1268         {
1269           if (arg.IsStr)
1270             str += (string) arg.objval;
1271           else if (arg.IsList)
1272             foreach (Term term in (List<Term>) arg.objval)
1273               str += (char) term.Intval;
1274           else
1275             str += (char) arg.Intval;
1276         }
1277       if (vari == null)
1278         {
1279           Term result;
1280           result.intval = 0;
1281           result.objval = str;
1282           return result;
1283         }
1284       vari.val.objval = str;
1285       return vari.val;
1286     }
1287
1288     private static Term Fnth (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1289     {
1290       Term result;
1291
1292       if (args[1].IsStr)
1293         {
1294           result.intval = ((string) args[1].objval)[args[0].Intval];
1295           result.objval = null;
1296         }
1297       else if (args[1].IsList)
1298         {
1299           result = ((List<Term>) args[1].objval)[args[0].Intval];
1300         }
1301       else
1302         throw new Exception ("Term is not enumelable: " + args[1]);
1303       return result;
1304     }
1305
1306     private static Term Fcopy (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1307     {
1308       Term result;
1309
1310       result.intval = 0;
1311       result.objval = new List<Term> (args[0].Listval);
1312       return result;
1313     }
1314
1315     private static Term Fins (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1316     {
1317       if (vari.val.IsStr)
1318         vari.val.objval
1319           = vari.val.Strval.Insert (args[0].Intval, args[1].Strval);
1320       else if (vari.val.IsList)
1321         vari.val.Listval.InsertRange (args[0].Intval, args[1].Listval);
1322       else
1323         throw new Exception ("term is not collection: " + vari.val);
1324       return vari.val;
1325     }
1326
1327     private static Term Fdel (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1328     {
1329       if (vari.val.IsStr)
1330         vari.val.objval
1331           = vari.val.Strval.Remove (args[0].Intval,
1332                                     args[1].Intval - args[0].Intval);
1333
1334       else if (vari.val.IsList)
1335         vari.val.Listval.RemoveRange (args[0].Intval,
1336                                       args[1].Intval - args[0].Intval);
1337       else
1338         throw new Exception ("term is not collection: " + vari.val);
1339       return vari.val;
1340     }
1341
1342     private static Term Fand (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1343     {
1344       foreach (Term arg in args)
1345         if (! arg.Eval (domain).IsTrue)
1346           return Zero;
1347       return One;
1348     }
1349
1350     private static Term For (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1351     {
1352       foreach (Term arg in args)
1353         if (arg.Eval (domain).IsTrue)
1354           return One;
1355       return Zero;
1356     }
1357
1358     private static Term Feval (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1359     {
1360       return (args[0].Eval (domain));
1361     }
1362
1363     private static Term Fprogn (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1364     {
1365       Term result = One;
1366
1367       foreach (Term arg in args)
1368         result = arg.Eval (domain);
1369       return result;
1370     }
1371
1372     private static Term Fif (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1373     {
1374       if (args[0].Eval (domain).IsTrue)
1375         return args[1].Eval (domain);
1376       if (args.Length == 2)
1377         return Zero;
1378       return args[2].Eval (domain);
1379     }
1380
1381     private static Term Fwhen (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1382     {
1383       if (! args[0].Eval (domain).IsTrue)
1384         return Zero;
1385       Term result = One;
1386       for (int i = 1; i < args.Length; i++)
1387         result = args[i].Eval (domain);
1388       return result;
1389     }
1390
1391     private static Term Freturn (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1392     {
1393       domain.ThrowReturn ();
1394       return args.Length == 0 ? Zero : args[0];
1395     }
1396
1397     private static Term Fbreak (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1398     {
1399       domain.ThrowBreak ();
1400       return args.Length == 0 ? Zero : args[0];
1401     }
1402
1403     private static Term Floop (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1404     {
1405       Term result = Zero;
1406       try {
1407         domain.Catch (CatchTag.Break);
1408         while (! domain.Thrown)
1409           foreach (Term arg in args)
1410             {
1411               result = arg.Eval (domain);
1412               if (domain.Thrown)
1413                 return result;
1414             }
1415       } finally {
1416         domain.Uncatch ();
1417       }
1418       return result;
1419     }
1420
1421     private static Term Fwhile (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1422     {
1423       Term result = Zero;
1424       try {
1425         domain.Catch (CatchTag.Break);
1426         while (! domain.Thrown && args[0].Eval (domain).IsTrue)
1427           for (int i = 1; i < args.Length; i++)
1428             {
1429               result = args[i].Eval (domain);
1430               if (domain.Thrown)
1431                 return result;
1432             }
1433       } finally {
1434         domain.Uncatch ();
1435       }
1436       return result;
1437     }
1438
1439     private static Term Fcond (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1440     {
1441       foreach (Term arg in args)
1442         {
1443           List<Term> list = arg.Listval;
1444           Term result = list[0].Eval (domain);
1445
1446           if (result.IsTrue)
1447             {
1448               for (int i = 1; i < list.Count; i++)
1449                 result = list[i].Eval (domain);
1450               return result;
1451             }
1452         }
1453       return Zero;
1454     }
1455
1456     private static Term Fforeach (Domain domain, Variable vari,
1457                                         Term[] args)
1458     {
1459       Term result = args[0].Eval (domain);
1460       if (domain.Thrown)
1461         return result;
1462       List<Term> list = result.Listval;
1463       Bindings current = domain.bindings;
1464
1465       try {
1466         domain.Catch (CatchTag.Break);
1467         foreach (Term term in list)
1468           {
1469             domain.Bind (vari, term);
1470             try {
1471               for (int i = 1; i < args.Length; i++)
1472                 {
1473                   result = args[i].Eval (domain);
1474                   if (domain.Thrown)
1475                     return result;
1476                 }
1477             } finally {
1478               domain.UnboundTo (current);
1479             }
1480           }
1481       } finally {
1482         domain.Uncatch ();
1483       }
1484       return result;
1485     }
1486
1487     private static Term Fquote (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1488     {
1489       return new Term (args[0]);
1490     }
1491
1492     private static Term Ftype (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1493     {
1494       if (args[0].IsInt)
1495         return TermInt;
1496       if (args[0].IsStr)
1497         return TermStr;
1498       if (args[0].IsSymbol)
1499         return TermSymbol;
1500       if (args[0].IsList)
1501         return TermList;
1502       return TermTerm;
1503     }
1504
1505     public static Term Fcatch (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1506     {
1507       Term result = Zero;
1508       try {
1509         domain.Catch (new CatchTag (args[0].Symval));
1510         result = args[1].Eval (domain);
1511       } finally {
1512         domain.Uncatch ();
1513       }
1514       return result;
1515     }
1516
1517     public static Term Fthrow (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1518     {
1519       domain.ThrowTag (new CatchTag (args[0].Symval));
1520       return (args.Length == 1 ? Zero : args[1]);
1521     }
1522
1523     public abstract class TermValue
1524     {
1525       public virtual Term Eval (Domain domain) { return new Term (this); }
1526       public abstract TermValue Clone ();
1527     }
1528
1529     private class Funcall : TermValue
1530     {
1531       internal Function func;
1532       internal Variable vari;
1533       internal Term[] args;
1534
1535       private Funcall (Function func, Variable vari, Term[] args)
1536         {
1537           this.func = func;
1538           this.vari = vari;
1539           this.args = args;
1540         }
1541
1542       public Funcall (XmlNode node, Domain domain)
1543         {
1544           vari = null;
1545           Symbol name = node.Name;
1546
1547           if (name == Nfuncall)
1548             name = node.Attributes[0].Value;
1549           else if (node.Attributes[Nvname] != null)
1550             vari = domain.GetVar (node.Attributes[Nvname].Value, true);
1551           func = domain.GetFunc (name);
1552           XmlNodeList nlist = node.ChildNodes;
1553           int nargs = nlist.Count;
1554
1555           if (nargs < func.min_arg
1556               || (func.max_arg >= 0 && nargs > func.max_arg))
1557             throw new Exception ("Invalid number of arguments to: "
1558                                  + name + " " + nargs);
1559           args = new Term[nargs];
1560           for (int i = 0; i < nlist.Count; i++)
1561             args[i] = new Term (nlist[i], domain);
1562         }
1563
1564       public Funcall (Domain domain, Symbol fname, Term[] args)
1565         {
1566           func = domain.GetFunc (fname);
1567           this.args = args;
1568         }
1569
1570       public Funcall (Domain domain, Symbol fname, Symbol vname, Term[] args)
1571         {
1572           func = domain.GetFunc (fname);
1573           vari = domain.GetVar (vname, true);
1574           this.args = args;
1575         }
1576
1577       public override Term Eval (Domain domain)
1578       {
1579         domain.DebugWrite (true, "(({0}", func.name);
1580         for (int i = 0; i < args.Length; i++)
1581           domain.DebugWrite (false, " {0}", args[i].ToString ());
1582         domain.DebugWrite (false, ")");
1583         domain.depth++;
1584         Term result = func.Call (domain, vari, args);
1585         domain.depth--;
1586         domain.DebugWrite (true, " ==> {0})", result.ToString ());
1587         return result;
1588       }
1589
1590       public override TermValue Clone ()
1591       {
1592         return new Funcall (func, vari, args);
1593       }
1594
1595       public override string ToString ()
1596       {
1597         string str = "<funcall fname=\"" + func.name;
1598         if (args == null)
1599           return str + "\"/>";
1600         str += "\">";
1601         foreach (Term e in args)
1602           str += e;
1603         return (str + "</funcall>");
1604       }
1605     }
1606
1607     public struct Term
1608     {
1609       public int intval;
1610       public object objval;
1611
1612       public Term (int i) { intval = i; objval = null; }
1613       public Term (Symbol name) { intval = 0; objval = name; }
1614       public Term (string str) { intval = 0; objval = str; }
1615       public Term (List<Term> list) { intval = 0; objval = list; }
1616       public Term (Term term) { intval = term.intval; objval = term.objval; }
1617       public Term (TermValue obj) { intval = 0; objval = obj; }
1618
1619       public Term (XmlNode node, Domain domain)
1620         {
1621           Symbol name = node.Name;
1622
1623           if (name == Ninteger)
1624             {
1625               intval = parse_integer (node.InnerText);
1626               objval = null;
1627             }
1628           else
1629             {
1630               intval = 0;
1631               if (name == Nsymbol)
1632                 objval = (Symbol) node.InnerText;
1633               else if (name == Nstring)
1634                 objval = node.InnerText.Clone ();
1635               else if (name == Nvarref)
1636                 objval = domain.GetVar ((Symbol) node.Attributes[0].Value, true);
1637               else if (name == Nlist)
1638                 {
1639                   List<Term> list = new List<Term> ();
1640                   for (node = node.FirstChild; node != null;
1641                        node = node.NextSibling)
1642                     list.Add (new Term (node, domain));
1643                   objval = list;
1644                 }
1645               else
1646                 objval = new Funcall (node, domain);
1647             }
1648         }
1649
1650       public Term (Domain domain, Symbol fname, Term[] args)
1651         {
1652           intval = 0;
1653           objval = new Funcall (domain, fname, args);
1654         }
1655
1656       public Term (Domain domain, Symbol fname, Symbol vname, Term[] args)
1657         {
1658           intval = 0;
1659           objval = new Funcall (domain, fname, vname, args);
1660         }
1661
1662       public object Objval {
1663         get {
1664           if (objval == null)
1665             throw new Exception ("term is an integer: " + this);
1666           return objval;
1667         }
1668       }
1669
1670       public int Intval {
1671         get {
1672           if (objval != null)
1673             throw new Exception ("term is not integer: " + this);
1674           return intval;
1675         }
1676       }
1677
1678       public string Strval {
1679         get {
1680           if (! IsStr)
1681             throw new Exception ("term is not string: " + this);
1682           return (string) objval;
1683         }
1684       }
1685
1686       public string Symval {
1687         get {
1688           if (! IsSymbol)
1689             throw new Exception ("term is not symbol: " + this);
1690           return (Symbol) objval;
1691         }
1692       }
1693
1694       public List<Term> Listval {
1695         get {
1696           if (! IsList)
1697             throw new Exception ("term is not list: " + this);
1698           return (List<Term>) objval;
1699         }
1700       }
1701
1702       public bool IsTrue {
1703         get {
1704           return (objval == null
1705                   ? (intval != 0)
1706                   : objval is List<Term>
1707                   ? (((List<Term>) objval).Count != 0)
1708                   : true);
1709         }
1710       }
1711       public bool IsInt { get { return (objval == null); } }
1712       public bool IsStr { get { return (objval is string); } }
1713       public bool IsSymbol { get { return (objval is Symbol); } }
1714       public bool IsList { get { return (objval is List<Term>); } }
1715
1716       public bool IsType (Type type)
1717       {
1718         return (objval == null ? type == typeof (int)
1719                 : type == objval.GetType ());
1720       }
1721
1722       public Term Eval (Domain domain)
1723       {
1724         if (objval == null || objval is Symbol || objval is string)
1725           return this;
1726         if (objval is List<Term>)
1727           return new Term ((List<Term>) objval);
1728         return ((TermValue) objval).Eval (domain);
1729       }
1730
1731       public Term Clone ()
1732       {
1733         if (objval == null || objval is Symbol || objval is string)
1734           return this;
1735         if (objval is List<Term>)
1736           {
1737             List<Term> list = new List<Term> ();
1738             list.InsertRange (0, ((List<Term>) objval));
1739             return new Term (list);
1740           }
1741         return new Term (((TermValue) objval).Clone ());
1742       }
1743
1744       public override string ToString ()
1745       {
1746         string str;
1747
1748         if (objval == null)
1749           str = "<integer>" + intval + "</integer>";
1750         else if (objval is Symbol)
1751           str = "<symbol>" + objval + "</symbol>";
1752         else if (objval is string)
1753           str = "<string>" + objval + "</string>";
1754         else if (objval is List<Term>)
1755           {
1756             str = "<list>";
1757             foreach (Term e in (List<Term>) objval)
1758               str += e;
1759             str += "</list>";
1760           }
1761         else if (objval is Funcall)
1762           str = "<funcall fname=\"" + ((Funcall) objval).func.name + "\"/>";
1763         else if (objval is Variable)
1764           str = "<variable vname=\"" + ((Variable) objval).name + "\"/>";
1765         else if (objval is Term)
1766           str = "<quote>" + objval + "</quote>";
1767         else
1768           throw new Exception ("invalid Term object: " + objval);
1769         return str;
1770       }
1771     }
1772
1773     static private Term Zero = new Term (0);
1774     static private Term One = new Term (1);
1775     static private Term TermInt = new Term (Ninteger);
1776     static private Term TermStr = new Term (Nstring);
1777     static private Term TermSymbol = new Term (Nsymbol);
1778     static private Term TermList = new Term (Nlist);
1779     static private Term TermTerm = new Term ((Symbol) "term");
1780
1781     internal static int parse_integer (string str)
1782     {
1783       int len = str.Length;
1784       bool negative = false;
1785
1786       if (len <= 1)
1787         return (len == 0 ? 0 : str[0] - '0');
1788
1789       int c = str[0];
1790       int i;
1791
1792       if (c == '?')
1793         return str[1];
1794       if ((c == '0' || c == '#') && str[1] == 'x')
1795         {
1796           i = 0;
1797           for (int idx = 2; idx < len; idx++)
1798             {
1799               c = str[idx];
1800               if (c < '0')
1801                 break;
1802               else if (c <= '9')
1803                 i = i * 16 + (c - '0');
1804               else if (c < 'A')
1805                 break;
1806               else if (c <= 'F')
1807                 i = i * 16 + (c - 'A');
1808               else if (c < 'a')
1809                 break;
1810               else if (c <= 'f')
1811                 i = i * 16 + (c - 'a');
1812               else
1813                 break;
1814             }
1815           return i;
1816         }
1817       if (c == '-')
1818         negative = true;
1819       i = c - '0';
1820       for (int idx = 1; idx < len; idx++)
1821         {
1822           c = str[idx];
1823           if (c < '0' || c > '9')
1824             break;
1825           i = i * 10 + (c - '0');
1826         }
1827       return negative ? - i : i;
1828     }
1829
1830     private Term[] terms;
1831
1832     private void parse_terms (Domain domain, XmlNode node)
1833     {
1834       int nterms = 0;
1835       for (XmlNode n = node; n != null; n = n.NextSibling)
1836         if (n.NodeType == XmlNodeType.Element)
1837           {
1838             if (n.Name == Ndefun)
1839               domain.Defun (n, true);
1840             else if (n.Name == Ndefvar)
1841               domain.Defvar (n);
1842             else
1843               nterms++;
1844           }
1845
1846       terms = new Term[nterms];
1847       int i = 0;
1848       for (XmlNode n = node; n != null; n = n.NextSibling)
1849         if (n.NodeType == XmlNodeType.Element)
1850           {
1851             if (n.Name == Ndefun)
1852               domain.Defun (n, false);
1853             else if (n.Name != Ndefvar)
1854               terms[i++]= new Term (n, domain);
1855           }
1856     }
1857
1858     public Xexpression (Domain domain, XmlNode node)
1859     {
1860       parse_terms (domain, node);
1861     }
1862
1863     public Xexpression (Domain domain, string url)
1864     {
1865       XmlDocument doc = new XmlDocument (Symbol.Table);
1866       XmlNode node;
1867
1868       using (XmlTextReader reader = new XmlTextReader (url, Symbol.Table))
1869         {
1870           do {
1871             reader.Read ();
1872           } while (reader.NodeType != XmlNodeType.None
1873                    && (reader.NodeType != XmlNodeType.Element
1874                        || reader.Name != Nexpr));
1875           if (reader.NodeType == XmlNodeType.None)
1876             throw new Exception ("Node <expr> not found");
1877           node = doc.ReadNode (reader);
1878         }
1879       parse_terms (domain, node.FirstChild);
1880     }
1881
1882     public Term Eval (Domain domain)
1883     {
1884       Term result = Zero;
1885
1886       domain.depth = 0;
1887       try {
1888         domain.Catch (CatchTag.Return);
1889         foreach (Term term in terms)
1890           {
1891             result = term.Eval (domain);
1892             if (domain.Thrown)
1893               return result;
1894           }
1895       } finally {
1896         domain.Uncatch ();
1897       }
1898       return result;
1899     }
1900
1901     public override string ToString ()
1902     {
1903       string str = "";
1904       for (int i = 0; i < terms.Length; i++)
1905         str += terms[i];
1906       return str;
1907     }
1908   }
1909 }