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
   8 {
   9   public class Xexpression
  10   {
  11     private static int debug_depth = 0;
  12
  13     public static int DebugDepth {
  14       get { return debug_depth; }
  15       set { debug_depth = value; }
  16     }
  17
  18     public struct Symbol : IEquatable<Symbol>
  19     {
  20       private static NameTable nt = new NameTable ();
  21
  22       private string name;
  23
  24       public Symbol (string str) { name = nt.Add (str); }
  25
  26       public static implicit operator Symbol (string str)
  27       {
  28         return new Symbol (str);
  29       }
  30
  31       public static implicit operator string (Symbol sym) { return sym.name; }
  32
  33       public static bool operator== (Symbol n1, Symbol n2)
  34         {
  35           return (object) n1.name == (object) n2.name;
  36         }
  37
  38       public static bool operator!= (Symbol n1, Symbol n2)
  39         {
  40           return (object) n1.name != (object) n2.name;
  41         }
  42
  43       public static bool operator== (Symbol n1, string n2)
  44         {
  45           return (object) n1.name == (object) n2;
  46         }
  47
  48       public static bool operator!= (Symbol n1, string n2)
  49         {
  50           return (object) n1.name != (object) n2;
  51         }
  52
  53       public static bool operator== (string n1, Symbol n2)
  54         {
  55           return (object) n1 == (object) n2.name;
  56         }
  57
  58       public static bool operator!= (string n1, Symbol n2)
  59         {
  60           return (object) n1 != (object) n2.name;
  61         }
  62
  63       public bool Equals (Symbol name)
  64       {
  65         return Object.ReferenceEquals (this.name, name.name);
  66       }
  67
  68       public override bool Equals (object obj)
  69       {
  70         return Object.ReferenceEquals (this.name, obj);
  71       }
  72
  73       public override int GetHashCode ()
  74       {
  75         return name.GetHashCode ();
  76       }
  77
  78       public static NameTable NameTable { get { return nt; } }
  79
  80       public override string ToString () { return name; }
  81     }
  82
  83     private static Symbol Qexpr = "expr";
  84
  85     private static Symbol Qnull = "";
  86     private static Symbol Qfuncall = "funcall";
  87     private static Symbol Qinteger = "integer";
  88     private static Symbol Qstring = "string";
  89     private static Symbol Qsymbol = "symbol";
  90     private static Symbol Qlist = "list";
  91
  92     public static Symbol Qdefun = "defun";
  93     public static Symbol Qdefmacro = "defmacro";
  94     private static Symbol Qfname = "fname";
  95     private static Symbol Qargs = "args";
  96     private static Symbol Qfixed = "fixed";
  97     private static Symbol Qoptional = "optional";
  98     private static Symbol Qrest = "rest";
  99
 100     public static Symbol Qdefvar = "defvar";
 101     private static Symbol Qvname = "vname";
 102     private static Symbol Qdescription = "description";
 103     private static Symbol Qrange = "range";
 104
 105     public abstract class Function
 106     {
 107       public Symbol name;
 108       public int min_arg, max_arg;
 109
 110       public Function () { }
 111
 112       public Function (Symbol name, int min_arg, int max_arg)
 113       {
 114         this.name = name;
 115         this.min_arg = min_arg;
 116         this.max_arg = max_arg;
 117       }
 118
 119       public abstract Term Call (Domain domain, Variable vari, Term[] args);
 120
 121       public override string ToString ()
 122       {
 123         return name;
 124       }
 125
 126       internal class Subroutine : Function
 127       {
 128         public Builtin builtin;
 129         public bool setvar;
 130
 131         public Subroutine (Builtin builtin, Symbol name, bool setvar,
 132                            int min_arg, int max_arg)
 133           : base (name, min_arg, max_arg)
 134           {
 135             this.builtin = builtin;
 136             this.setvar = setvar;
 137           }
 138
 139         public override Term Call (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
 140         {
 141           if (args != null)
 142             {
 143               args = (Term[]) args.Clone ();
 144               for (int i = 0; i < args.Length; i++)
 145                 {
 146                   args[i] = args[i].Eval (domain);
 147                   if (domain.Thrown)
 148                     return args[i];
 149                 }
 150             }
 151           return builtin (domain, vari, args);
 152         }
 153       }
 154
 155       internal class SpecialForm : Function
 156       {
 157         public Builtin builtin;
 158
 159         public SpecialForm (Builtin builtin, Symbol name,
 160                             int min_arg, int max_arg)
 161           : base (name, min_arg, max_arg)
 162           {
 163             this.builtin = builtin;
 164           }
 165
 166         public override Term Call (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
 167         {
 168           return builtin (domain, vari, args);
 169         }
 170       }
 171
 172       private static void parse_head (Domain domain, XmlNode node,
 173                                       out Symbol name,
 174                                       out int min_arg, out int max_arg,
 175                                       out Variable[] args)
 176       {
 177         int nfixed = 0;
 178         int noptional = 0;
 179         int nrest = 0;
 180         name = node.Attributes[Qfname].Value;
 181
 182         node = node.FirstChild;
 183         if (node != null && node.Name == Qargs)
 184           {
 185             XmlNode n;
 186             for (n = node.FirstChild; n != null; n = n.NextSibling)
 187               {
 188                 if (n.Name == Qfixed)
 189                   nfixed++;
 190                 else if (n.Name == Qoptional)
 191                   noptional++;
 192                 else if (n.Name == Qrest)
 193                   nrest++;
 194                 else
 195                   throw new Exception ("Invalid argument type: " + n);
 196               }
 197             min_arg = nfixed;
 198             max_arg = nfixed + noptional + nrest;
 199             args = new Variable[max_arg];
 200             n = node.FirstChild;
 201             for (int i = 0; i < max_arg; n = n.NextSibling)
 202               args[i++] = domain.Defvar ((Symbol) n.Attributes[0].Value);
 203             if (nrest == 1)
 204               max_arg = - max_arg;
 205           }
 206         else
 207           {
 208             min_arg = max_arg = 0;
 209             args = null;
 210           }
 211       }
 212
 213       private static void parse_body (Domain domain, XmlNode node,
 214                                       out Term[] body)
 215       {
 216         for (node = node.FirstChild; node != null; node = node.NextSibling)
 217           if (node.Name != Qdescription
 218               && node.Name != Qargs)
 219             break;
 220         int nterms = 0;
 221         for (XmlNode n = node; n != null; n = n.NextSibling)
 222           nterms++;
 223         if (nterms > 0)
 224           {
 225             body = new Term[nterms];
 226             for (nterms = 0; node != null; node = node.NextSibling, nterms++)
 227               body[nterms] = new Term (domain, node);
 228           }
 229         else
 230           body = null;
 231       }
 232
 233       internal class Macro : Function
 234       {
 235         internal Variable[] args;
 236         internal Term[] body;
 237
 238         public Macro (Domain domain, XmlNode node)
 239           {
 240             parse_head (domain, node, out name, out min_arg, out max_arg,
 241                         out args);
 242           }
 243
 244         public void SetBody (Domain domain, XmlNode node)
 245         {
 246           parse_body (domain, node, out body);
 247         }
 248
 249         public override Term Call (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
 250         {
 251           Bindings current = domain.bindings;
 252           Term result = Zero;
 253
 254           try {
 255             for (int i = 0; i < min_arg; i++)
 256               domain.Bind (this.args[i], args[i]);
 257             if (body != null)
 258               {
 259                 try {
 260                   domain.Catch (CatchTag.Return);
 261                   foreach (Term term in body)
 262                     {
 263                       result = term.Eval (domain);
 264                       if (domain.Thrown)
 265                         return result;
 266                     }
 267                 } finally {
 268                   domain.Uncatch ();
 269                 }
 270               }
 271           } finally {
 272             domain.UnboundTo (current);
 273           }
 274           return result;
 275         }
 276       }
 277
 278       internal class Lambda : Function
 279       {
 280         internal Variable[] args;
 281         internal Term[] body;
 282
 283         public Lambda (Domain domain, XmlNode node)
 284           {
 285             parse_head (domain, node, out name, out min_arg, out max_arg,
 286                         out args);
 287           }
 288
 289         public Lambda (Domain domain, Symbol name, Symbol[] args)
 290           {
 291             int nfixed = 0;
 292             int noptional = 0;
 293             int nrest = 0;
 294
 295             this.name = name;
 296             if (args != null)
 297               {
 298                 int i = 0;
 299                 for (i = 0; i < args.Length; i++, nfixed++)
 300                   if (args[i] == Qoptional || args[i] == Qrest)
 301                     break;
 302                 if (i < args.Length)
 303                   {
 304                     if (args[i] == Qoptional)
 305                       {
 306                         for (i++; i < args.Length; i++, noptional++)
 307                           if (args[i] == Qrest)
 308                             break;
 309                         if (i < args.Length)
 310                           nrest = 1;
 311                       }
 312                   }
 313                 min_arg = nfixed;
 314                 max_arg = nfixed + noptional + nrest;
 315                 this.args = new Variable[max_arg];
 316                 int j;
 317                 for (i = j = 0; j < this.args.Length; i++)
 318                   if (args[i] != Qoptional || args[i] != Qrest)
 319                     this.args[j++] = domain.Defvar (args[i]);
 320               }
 321             else
 322               {
 323                 min_arg = max_arg = 0;
 324               }
 325           }
 326
 327         public void SetBody (Domain domain, XmlNode node)
 328         {
 329           parse_body (domain, node, out body);
 330         }
 331
 332         public void SetBody (Term[] body)
 333         {
 334           this.body = body;
 335         }
 336
 337         public override Term Call (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
 338         {
 339           Bindings current = domain.bindings;
 340           Term result = Zero;
 341
 342           try {
 343             int i;
 344             if (args != null)
 345               {
 346                 Term[] newargs = new Term[args.Length];
 347                 for (i = 0; i < min_arg; i++)
 348                   newargs[i] = args[i].Eval (domain);
 349                 args = newargs;
 350               }
 351             for (i = 0; i < min_arg; i++)
 352               domain.Bind (this.args[i], args[i]);
 353             if (body != null)
 354               {
 355                 try {
 356                   domain.Catch (CatchTag.Return);
 357                   foreach (Term term in body)
 358                     {
 359                       result = term.Eval (domain);
 360                       if (domain.Thrown)
 361                         return result;
 362                     }
 363                 } finally {
 364                   domain.Uncatch ();
 365                 }
 366               }
 367           } finally {
 368             domain.UnboundTo (current);
 369           }
 370           return result;
 371         }
 372       }
 373     }
 374
 375     public class Variable
 376     {
 377       public Domain domain;
 378       public readonly Symbol name;
 379       protected Term val;
 380
 381       public Variable (Domain domain, Symbol name, Term val)
 382       {
 383         this.domain = domain;
 384         this.name = name;
 385         this.val = val;
 386       }
 387
 388       public virtual bool ValueP (Term val) { return true; }
 389
 390       public virtual Variable Clone (Domain domain)
 391       {
 392         return new Variable (domain, name, val);
 393       }
 394
 395       public virtual void Reset () { val = Zero; }
 396
 397       public virtual string Description { get { return null; } }
 398
 399       public Term Value
 400       {
 401         get { return val; }
 402         set {
 403           if (! ValueP (value))
 404             throw new Exception ("Invalid value: " + value);
 405           val = value;
 406         }
 407       }
 408
 409       public Term SetValue (int i)
 410       {
 411         val.intval = i;
 412         val.objval = null;
 413         return val;
 414       }
 415
 416       public Term SetValue (string s)
 417       {
 418         val.objval = s;
 419         return val;
 420       }
 421
 422       public override string ToString () { return name + "(" + val + ")"; }
 423
 424       public abstract class Typed : Variable
 425       {
 426         protected string desc;
 427         private Term default_val;
 428
 429         protected Typed (Domain domain, Symbol name, Term val, string desc)
 430           : base (domain, name, val)
 431           {
 432             this.desc = desc;
 433             default_val = val;
 434           }
 435
 436         public override void Reset () { val = default_val; }
 437
 438         public override string Description { get { return desc; } }
 439       }
 440
 441       public class Int : Typed
 442       {
 443         private int[] range;
 444
 445         public bool IsSubrange (int[] r)
 446           {
 447             if (range == null)
 448               return true;
 449             for (int i = 0; i < r.Length; i += 2)
 450               {
 451                 int j;
 452                 for (j = 0; j < range.Length; j += 2)
 453                   if (range[j] <= r[i] && range[j + 1] >= r[i + 1])
 454                     break;
 455                 if (j >= range.Length)
 456                   return false;
 457               }
 458             return true;
 459           }
 460
 461         public Int (Domain domain, Symbol name, int n, string desc, int[] range)
 462           : base (domain, name, new Term (n), desc)
 463           {
 464             if (range != null && range.Length % 2 == 1)
 465               throw_exception ("Range length for {0} not even", name);
 466             this.range = range;
 467             if (! ValueP (val))
 468               throw_exception ("Invalid integer value for {0}: {1}", name, val);
 469           }
 470
 471         public override bool ValueP (Term term)
 472         {
 473           if (! term.IsInt)
 474             return false;
 475           if (range == null)
 476             return true;
 477           int n = term.Intval;
 478           for (int i = 0; i < range.Length; i += 2)
 479             if (range[i] <= n && range[i + 1] >= n)
 480               return true;
 481           return false;
 482         }
 483
 484         public override Variable Clone (Domain domain)
 485         {
 486           return new Int (domain, name, val.Intval, desc, range);
 487         }
 488
 489         public int[] Range { get { return range; } set { range = value; } }
 490       }
 491
 492       public class Str : Typed
 493       {
 494         private string[] range;
 495
 496         public bool IsSubrange (string[] r)
 497           {
 498             if (range == null)
 499               return true;
 500             for (int i = 0; i < r.Length; i++)
 501               {
 502                 int j;
 503                 for (j = 0; j < range.Length; j++)
 504                   if (range[j] == r[i])
 505                     break;
 506                 if (j >= range.Length)
 507                   return false;
 508               }
 509             return true;
 510           }
 511
 512         public Str (Domain domain, Symbol name, string str, string desc,
 513                     string[] range)
 514           : base (domain, name, new Term (str), desc)
 515           {
 516             this.range = range;
 517             if (! ValueP (val))
 518               throw_exception ("Invalid string value for {0}: {1}", name, val);
 519           }
 520
 521         public override bool ValueP (Term term)
 522         {
 523           if (! term.IsStr)
 524             return false;
 525           if (range == null)
 526             return true;
 527           string str = term.Strval;
 528           foreach (string s in range)
 529             if (str == s)
 530               return true;
 531           return false;
 532         }
 533
 534         public override Variable Clone (Domain domain)
 535         {
 536           return new Str (domain, name, val.Strval, desc, range);
 537         }
 538
 539         public string[] Range { get { return range; } set { range = value; } }
 540       }
 541
 542       public class Sym : Typed
 543       {
 544         public Symbol[] range;
 545
 546         public bool IsSubrange (Symbol[] r)
 547           {
 548             if (range == null)
 549               return true;
 550             for (int i = 0; i < r.Length; i++)
 551               {
 552                 int j;
 553                 for (j = 0; j < range.Length; j++)
 554                   if (range[j] == r[i])
 555                     break;
 556                 if (j >= range.Length)
 557                   return false;
 558               }
 559             return true;
 560           }
 561
 562         public Sym (Domain domain, Symbol name, Symbol sym, string desc,
 563                     Symbol[] range)
 564           : base (domain, name, new Term (sym), desc)
 565           {
 566             this.range = range;
 567             if (! ValueP (val))
 568               throw_exception ("Invalid symbol value for {0}: {1}", name, val);
 569           }
 570
 571         public override bool ValueP (Term term)
 572         {
 573           if (! term.IsSymbol)
 574             return false;
 575           if (range == null)
 576             return true;
 577           Symbol name = term.Symval;
 578           foreach (Symbol n in range)
 579             if (name == n)
 580               return true;
 581           return false;
 582         }
 583
 584         public override Variable Clone (Domain domain)
 585         {
 586           return new Sym (domain, name, val.Symval, desc, range);
 587         }
 588
 589         public Symbol[] Range { get { return range; } set { range = value; } }
 590       }
 591     }
 592
 593     internal class Bindings
 594     {
 595       private Variable vari;
 596       private Term old_value;
 597       private Bindings next;
 598
 599       private Bindings (Variable vari)
 600       {
 601         this.vari = vari;
 602         old_value = vari.Value;
 603       }
 604
 605       public static Bindings Bind (Bindings bindings, Variable vari, Term val)
 606       {
 607         Bindings b = new Bindings (vari);
 608
 609         b.vari.Value = val;
 610         b.next = bindings;
 611         return b;
 612       }
 613
 614       internal Bindings UnboundTo (Bindings boundary)
 615       {
 616         for (Bindings b = this; b != boundary; b = b.next)
 617           b.vari.Value = b.old_value;
 618         return boundary;
 619       }
 620
 621       public override string ToString ()
 622       {
 623         string str = "(bindings";
 624         for (Bindings b = this; b != null; b = b.next)
 625           str += " " + vari.name + "=" + b.old_value;
 626         return str + ")";
 627       }
 628     }
 629
 630     private static void throw_exception (string msg)
 631     {
 632       throw new Exception (msg);
 633     }
 634
 635     private static void throw_exception (string fmt, params object[] args)
 636     {
 637       throw new Exception (String.Format (fmt, args));
 638     }
 639
 640     internal class CatchTag : IEquatable<CatchTag>
 641     {
 642       private object val;
 643
 644       public CatchTag (Symbol sym) { val = (string) sym; }
 645       private CatchTag (int i) { val = i; }
 646
 647       public static CatchTag Return = new CatchTag (0);
 648       public static CatchTag Break = new CatchTag (1);
 649
 650       public static bool operator== (CatchTag t1, CatchTag t2)
 651         { return t1.val == t2.val; }
 652
 653       public static bool operator!= (CatchTag t1, CatchTag t2)
 654         { return t1.val != t2.val; }
 655
 656       public bool Equals (CatchTag tag) { return this.val == tag.val; }
 657       public override bool Equals (object val) { return this.val == val; }
 658
 659       public override int GetHashCode () { return val.GetHashCode (); }
 660     }
 661
 662     public class Domain
 663     {
 664       public Symbol name;
 665       public object context;
 666       public int depth = 0;
 667
 668       internal Dictionary<Symbol, TermType> termtypes
 669         = new Dictionary<Symbol, TermType> ();
 670       internal Dictionary<Symbol, Function> functions
 671         = new Dictionary<Symbol, Function> ();
 672       internal Dictionary<Symbol, Variable> variables
 673         = new Dictionary<Symbol, Variable> ();
 674       internal Bindings bindings;
 675       private Stack<CatchTag> catch_stack = new Stack<CatchTag> ();
 676       private int catch_count = 0;
 677
 678       internal Domain (Symbol name) { this.name = name; }
 679
 680       public Domain (Symbol name, object context)
 681         : this (name, basic, context) { }
 682
 683       public Domain (Symbol name, Domain parent, object context) : this (name)
 684       {
 685         termtypes = new Dictionary<Symbol, TermType> (parent.termtypes);
 686         functions = new Dictionary<Symbol, Function> (parent.functions);
 687         variables = new Dictionary<Symbol, Variable> (parent.variables);
 688         this.context = context;
 689       }
 690
 691       internal void Bind (Variable vari, Term value)
 692       {
 693         bindings = Bindings.Bind (bindings, vari, value);
 694       }
 695
 696       internal void UnboundTo (Bindings boundary)
 697       {
 698         if (bindings != null)
 699           bindings = bindings.UnboundTo (boundary);
 700       }
 701
 702       internal void Catch (CatchTag tag)
 703       {
 704         catch_stack.Push (tag);
 705         catch_count++;
 706       }
 707
 708       internal void Uncatch ()
 709       {
 710         catch_stack.Pop ();
 711         if (catch_count > catch_stack.Count)
 712           catch_count--;
 713       }
 714
 715       public bool Thrown {
 716         get { return catch_count < catch_stack.Count; }
 717       }
 718
 719       internal void ThrowReturn ()
 720       {
 721         foreach (CatchTag tag in catch_stack)
 722           {
 723             catch_count--;
 724             if (tag == CatchTag.Return)
 725               break;
 726           }
 727       }
 728
 729       internal void ThrowBreak ()
 730       {
 731         if (catch_stack.Peek () != CatchTag.Break)
 732           throw_exception ("No outer loop to break");
 733         catch_count--;
 734       }
 735
 736       internal void ThrowTag (CatchTag tag)
 737       {
 738         foreach (CatchTag elt in catch_stack)
 739           {
 740             catch_count--;
 741             if (elt == tag)
 742               break;
 743           }
 744       }
 745
 746       public void DefTerm (Symbol name, TermParser parser)
 747       {
 748         if (termtypes.ContainsKey (name)
 749             || functions.ContainsKey (name))
 750           throw new Exception ("already defined: " + name);
 751         termtypes[name] = new TermType (name, parser);
 752       }
 753
 754       public void DefSubr (Builtin builtin, string str, bool setvar,
 755                            int min_arg, int max_arg, params string[] aliases)
 756       {
 757         Symbol name = str;
 758         if (termtypes.ContainsKey (name))
 759           throw new Exception ("already defined as termtype: " + name);
 760         Function func = new Function.Subroutine (builtin, name, setvar,
 761                                                  min_arg, max_arg);
 762         functions[name] = func;
 763         foreach (string a in aliases)
 764           functions[(Symbol) a] = func;
 765       }
 766
 767       public void DefSpecial (Builtin builtin, string str,
 768                               int min_arg, int max_arg,
 769                               params string[] aliases)
 770       {
 771         Symbol name = str;
 772         if (termtypes.ContainsKey (name))
 773           throw new Exception ("already defined as termtype: " + name);
 774         Function func = new Function.SpecialForm (builtin, name,
 775                                                   min_arg, max_arg);
 776         functions[name] = func;
 777         foreach (string a in aliases)
 778           functions[(Symbol) a] = func;
 779       }
 780
 781       public void DefAlias (string alias, string str)
 782       {
 783         functions[(Symbol) alias] = functions[(Symbol) str];
 784       }
 785
 786       public void Defun (Symbol name, Symbol[] args, Term[] body,
 787                          bool prototype)
 788       {
 789         Function func;
 790
 791         if (termtypes.ContainsKey (name))
 792           throw new Exception ("already defined as termtype: " + name);
 793         if (prototype || ! functions.TryGetValue (name, out func))
 794           {
 795             func = new Function.Lambda (this, name, args);
 796             functions[name] = func;
 797           }
 798         if (! prototype)
 799           ((Function.Lambda) func).SetBody (body);
 800       }
 801
 802       public void Defun (XmlNode node, bool prototype)
 803       {
 804         Symbol name = node.Attributes[Qfname].Value;
 805         if (termtypes.ContainsKey (name))
 806           throw new Exception ("already defined as termtype: " + name);
 807         Function func;
 808
 809         if (prototype || ! functions.TryGetValue (name, out func))
 810           {
 811             func = new Function.Lambda (this, node);
 812             functions[name] = func;
 813           }
 814         if (! prototype)
 815           ((Function.Lambda) func).SetBody (this, node);
 816       }
 817
 818       public void Defun (Function func)
 819       {
 820         functions[func.name] = func;
 821       }
 822
 823       public void Defmacro (XmlNode node, bool prototype)
 824       {
 825         Symbol name = node.Attributes[Qfname].Value;
 826         if (termtypes.ContainsKey (name))
 827           throw new Exception ("already defined as termtype: " + name);
 828         Function func;
 829
 830         if (prototype || ! functions.TryGetValue (name, out func))
 831           {
 832             func = new Function.Macro (this, node);
 833             functions[name] = func;
 834           }
 835         if (! prototype)
 836           ((Function.Macro) func).SetBody (this, node);
 837       }
 838
 839       public Variable Defvar (XmlNode node)
 840       {
 841         Symbol name = node.Attributes[0].Value;
 842         String desc;
 843         Variable vari;
 844
 845         node = node.FirstChild;
 846         if (node != null && node.Name == Qdescription)
 847           {
 848             desc = node.InnerText;
 849             node = node.NextSibling;
 850           }
 851         else
 852           desc = null;
 853         if (node != null)
 854           {
 855             Symbol type = node.Name;
 856             XmlNodeList range_list = null;
 857             int nranges = 0;
 858             string val = node.InnerText;
 859
 860             node = node.NextSibling;
 861             if (node != null)
 862               {
 863                 range_list = node.ChildNodes;
 864                 nranges = range_list.Count;
 865               }
 866
 867             if (type == Qinteger)
 868               {
 869                 int n = parse_integer (val);
 870                 int[] range = null;
 871                 if (range_list != null)
 872                   {
 873                     range = new int[nranges * 2];
 874                     for (int i = 0; i < nranges; i++)
 875                       {
 876                         XmlNode nd = range_list[i];
 877                         if (nd.Name == Qrange)
 878                           {
 879                             range[i * 2]
 880                               = parse_integer (nd.FirstChild.InnerText);
 881                             range[i * 2 + 1]
 882                               = parse_integer (nd.LastChild.InnerText);
 883                           }
 884                         else
 885                           {
 886                             range[i * 2]
 887                               = range[i * 2 + 1]
 888                               = parse_integer (nd.FirstChild.InnerText);
 889                           }
 890                       }
 891                   }
 892                 vari = DefvarInt (name, n, desc, range);
 893               }
 894             else if (type == Qstring)
 895               {
 896                 string[] range = null;
 897                 if (range_list != null)
 898                   {
 899                     range = new string[nranges];
 900                     for (int i = 0; i < nranges; i++)
 901                       range[i] = range_list[i].FirstChild.InnerText;
 902                   }
 903                 vari = DefvarStr (name, val, desc, range);
 904               }
 905             else if (type == Qsymbol)
 906               {
 907                 Symbol[] range = null;
 908                 if (range_list != null)
 909                   {
 910                     range = new Symbol[nranges];
 911                     for (int i = 0; i < nranges; i++)
 912                       range[i] = range_list[i].FirstChild.InnerText;
 913                   }
 914                 vari = DefvarSym (name, (Symbol) val, desc, range);
 915               }
 916             else
 917               throw new Exception ("Unknown type: " + type);
 918           }
 919         else
 920           {
 921             if (variables.TryGetValue (name, out vari))
 922               vari = vari.Clone (this);
 923             else
 924               vari = new Variable (this, name, Zero);
 925             variables[name] = vari;
 926           }
 927         Console.WriteLine (vari);
 928         return vari;
 929       }
 930
 931       public Variable Defvar (Variable vari)
 932       {
 933         vari = vari.Clone (this);
 934         variables[vari.name] = vari;
 935         return vari;
 936       }
 937
 938       internal Variable Defvar (Symbol name)
 939       {
 940         Variable vari = new Variable (this, name, Zero);
 941         variables[name] = vari;
 942         return vari;
 943       }
 944
 945       public Variable DefvarInt (Symbol name, int n, string desc, int[] range)
 946       {
 947         Variable vari;
 948
 949         if (variables.TryGetValue (name, out vari))
 950           {
 951             Variable.Int intvari = vari as Variable.Int;
 952             if (intvari == null)
 953               throw new Exception ("Variable type mismatch: " + name);
 954             if (range == null)
 955               range = intvari.Range;
 956             else if (! intvari.IsSubrange (range))
 957               throw new Exception ("Variable range mismatch: " + name);
 958             if (desc == null)
 959               desc = vari.Description;
 960           }
 961         vari = new Variable.Int (this, name, n, desc, range);
 962         variables[name] = vari;
 963         return vari;
 964       }
 965
 966       public Variable DefvarStr (Symbol name, string str, string desc,
 967                                  string[] range)
 968       {
 969         Variable vari;
 970
 971         if (variables.TryGetValue (name, out vari))
 972           {
 973             Variable.Str strvari = vari as Variable.Str;
 974             if (strvari == null)
 975               throw new Exception ("Variable type mismatch: " + name);
 976             if (range == null)
 977               range = strvari.Range;
 978             else if (! strvari.IsSubrange (range))
 979               throw new Exception ("Variable range mismatch: " + name);
 980             if (desc == null)
 981               desc = vari.Description;
 982           }
 983         vari = new Variable.Str (this, name, str, desc, range);
 984         variables[name] = vari;
 985         return vari;
 986       }
 987
 988       public Variable DefvarSym (Symbol name, Symbol sym, string desc,
 989                                  Symbol[] range)
 990       {
 991         Variable vari;
 992
 993         if (variables.TryGetValue (name, out vari))
 994           {
 995             Variable.Sym symvari = vari as Variable.Sym;
 996             if (symvari == null)
 997               throw new Exception ("Variable type mismatch: " + name);
 998             if (range == null)
 999               range = symvari.Range;
1000             else if (! symvari.IsSubrange (range))
1001               throw new Exception ("Variable range mismatch: " + name);
1002             if (desc == null)
1003               desc = vari.Description;
1004           }
1005         vari = new Variable.Sym (this, name, sym, desc, range);
1006         variables[name] = vari;
1007         return vari;
1008       }
1009
1010       internal Function GetFunc (Symbol name)
1011       {
1012         Function func;
1013
1014         if (! functions.TryGetValue (name, out func))
1015           throw new Exception ("Unknown function: " + name);
1016         return func;
1017       }
1018
1019       public bool CopyFunc (Domain domain, Symbol name)
1020       {
1021         Function func = GetFunc (name);
1022
1023         domain.functions[name] = func;
1024         return true;
1025       }
1026
1027       public void CopyFunc (Domain domain)
1028       {
1029         foreach (KeyValuePair<Symbol, Function> kv in functions)
1030           domain.functions[kv.Key] = kv.Value;
1031       }
1032
1033       public Variable GetVar (Symbol name, bool create)
1034       {
1035         Variable vari;
1036
1037         if (! variables.TryGetValue (name, out vari))
1038           {
1039             if (! create)
1040               return null;
1041             variables[name] = vari = new Variable (this, name, Zero);
1042           }
1043         return vari;
1044       }
1045
1046       public override string ToString ()
1047       {
1048         string str = "<(functions";
1049         foreach (KeyValuePair<Symbol, Function> kv in functions)
1050           str += " " + kv.Key;
1051         str += ") (variabls";
1052         foreach (KeyValuePair<Symbol, Variable> kv in variables)
1053           str += " " + kv.Value;
1054         str += ")";
1055         if (bindings != null)
1056           str += " " + bindings;
1057         if (context != null)
1058           str += " (" + context + ")";
1059         str += ">";
1060         return str;
1061       }
1062
1063       internal void DebugWrite (bool head, string fmt, params string[] arg)
1064       {
1065         if (debug_depth > depth)
1066           {
1067             if (head)
1068               {
1069                 Console.WriteLine ();
1070                 for (int i = 0; i < depth; i++)
1071                   Console.Write (" ");
1072               }
1073             Console.Write (fmt, arg);
1074           }
1075       }
1076
1077       public object SaveValues ()
1078       {
1079         Dictionary<Variable,Term> values = new Dictionary<Variable,Term> ();
1080
1081         foreach (KeyValuePair<Symbol,Variable> kv in variables)
1082           values[kv.Value] = kv.Value.Value.Clone ();
1083         return values;
1084       }
1085
1086       public void RestoreValues (object values)
1087       {
1088         foreach (KeyValuePair<Variable,Term> kv
1089                  in (Dictionary<Variable,Term>) values)
1090           kv.Key.Value = kv.Value;
1091       }
1092     }
1093
1094     public delegate Term Builtin (Domain domain, Variable vari, Term[] args);
1095
1096     private static Domain basic = new Domain ("basic");
1097
1098     static Xexpression ()
1099     {
1100       basic.DefTerm ("funcall", Funcall.parser);
1101       basic.DefTerm ("varref", Varref.parser);
1102
1103       basic.DefSubr (Fset, "set", true, 1, 1, "=");
1104       basic.DefSubr (Fnot, "not", false, 1, 1, "!");
1105       basic.DefSubr (Fadd, "add", true, 1, -1, "+");
1106       basic.DefSubr (Fmul, "mul", true, 1, -1, "*");
1107       basic.DefSubr (Fsub, "sub", true, 1, -1, "-");
1108       basic.DefSubr (Fdiv, "div", true, 1, -1, "/");
1109       basic.DefSubr (Fmod, "mod", true, 1, 2, "%");
1110       basic.DefSubr (Flogior, "logior", true, 1, -1, "|");
1111       basic.DefSubr (Flogand, "logand", true, 1, -1, "&");
1112       basic.DefSubr (Flsh, "lsh", true, 1, 2, "<<");
1113       basic.DefSubr (Frsh, "rsh", true, 1, 2, ">>");
1114       basic.DefSubr (Feq, "eq", false, 2, -1, "==");
1115       basic.DefSubr (Fnoteq, "noteq", false, 2, 2, "!=");
1116       basic.DefSubr (Flt, "lt", false, 2, -1, "<");
1117       basic.DefSubr (Fle, "le", false, 2, -1, "<=");
1118       basic.DefSubr (Fgt, "gt", false, 2, -1, ">");
1119       basic.DefSubr (Fge, "ge", false, 2, -1, ">=");
1120       basic.DefSubr (Fappend, "append", true, 0, -1);
1121       basic.DefSubr (Fconcat, "concat", true, 0, -1);
1122       basic.DefSubr (Fnth, "nth", false, 2, 2);
1123       basic.DefSubr (Fcopy, "copy", false, 1, 1);
1124       basic.DefSubr (Fins, "ins", true, 2, 2);
1125       basic.DefSubr (Fdel, "del", true, 2, 2);
1126       basic.DefSubr (Feval, "eval", false, 1, 1);
1127       basic.DefSubr (Fbreak, "break", false, 0, 1);
1128       basic.DefSubr (Freturn, "return", false, 0, 1);
1129
1130       basic.DefSpecial (Fand, "and", 1, -1, "&&");
1131       basic.DefSpecial (For, "or", 1, -1, "||");
1132       basic.DefSpecial (Fprogn, "progn", 0, -1, "expr");
1133       basic.DefSpecial (Fif, "if", 2, 3);
1134       basic.DefSpecial (Fwhen, "when", 1, -1);
1135       basic.DefSpecial (Floop, "loop", 1, -1);
1136       basic.DefSpecial (Fwhile, "while", 1, -1);
1137       basic.DefSpecial (Fcond, "cond", 1, -1);
1138       basic.DefSpecial (Fforeach, "foreach", 2, -1);
1139       basic.DefSpecial (Fquote, "quote", 1, 1);
1140       basic.DefSpecial (Ftype, "type", 1, 1);
1141       basic.DefSpecial (Fcatch, "catch", 2, 2);
1142       basic.DefSpecial (Fthrow, "throw", 1, 2);
1143     }
1144
1145     private static Term Fset (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1146     {
1147       vari.Value = args[0];
1148       return args[0];
1149     }
1150
1151     private static Term Fnot (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1152     {
1153       return args[0].IsTrue ? Zero : One;
1154     }
1155
1156     private static Term Fadd (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1157     {
1158       int n = vari == null ? 0 : vari.Value.Intval;
1159
1160       foreach (Term arg in args)
1161         n += arg.Intval;
1162       return (vari == null ? new Term (n) : vari.SetValue (n));
1163     }
1164
1165     private static Term Fmul (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1166     {
1167       int n = vari == null ? 1 : vari.Value.Intval;
1168       foreach (Term arg in args)
1169         n *= arg.Intval;
1170       return (vari == null ? new Term (n) : vari.SetValue (n));
1171     }
1172
1173     private static Term Fsub (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1174     {
1175       int n, i;
1176
1177       if (vari == null)
1178         {
1179           n = args[0].Intval;
1180           i = 1;
1181         }
1182       else
1183         {
1184           n = vari.Value.Intval;
1185           i = 0;
1186         }
1187       while (i < args.Length)
1188         n -= args[i++].Intval;
1189       return (vari == null ? new Term (n) : vari.SetValue (n));
1190     }
1191
1192     private static Term Fdiv (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1193     {
1194       int n, i;
1195
1196       if (vari == null)
1197         {
1198           n = args[0].Intval;
1199           i = 1;
1200         }
1201       else
1202         {
1203           n = vari.Value.Intval;
1204           i = 0;
1205         }
1206       while (i < args.Length)
1207         n /= args[i++].Intval;
1208       return (vari == null ? new Term (n) : vari.SetValue (n));
1209     }
1210
1211     private static Term Fmod (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1212     {
1213       int n = args[0].Intval % args[1].Intval;
1214
1215       return (vari == null ? new Term (n) : vari.SetValue (n));
1216     }
1217
1218     private static Term Flogior (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1219     {
1220       int n = vari == null ? 0 : vari.Value.Intval;
1221       foreach (Term arg in args)
1222         n |= arg.Intval;
1223       return (vari == null ? new Term (n) : vari.SetValue (n));
1224     }
1225
1226     private static Term Flogand (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1227     {
1228       int n, i;
1229
1230       if (vari == null)
1231         {
1232           n = args[0].Intval;
1233           i = 1;
1234         }
1235       else
1236         {
1237           n = vari.Value.Intval;
1238           i = 0;
1239         }
1240       while (i < args.Length)
1241         n &= args[i++].Intval;
1242       return (vari == null ? new Term (n) : vari.SetValue (n));
1243     }
1244
1245     private static Term Flsh (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1246     {
1247       int n = args[0].Intval << args[1].Intval;
1248       return (vari == null ? new Term (n) : vari.SetValue (n));
1249     }
1250
1251     private static Term Frsh (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1252     {
1253       int n = args[0].Intval >> args[1].Intval;
1254       return (vari == null ? new Term (n) : vari.SetValue (n));
1255     }
1256
1257     private static Term Feq (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1258     {
1259       Term o = args[0];
1260
1261       if (o.objval == null)
1262         {
1263           for (int i = 1; i < args.Length; i++)
1264             if (args[i].objval != null || args[i].intval != o.intval)
1265               return Zero;
1266         }
1267       else
1268         {
1269           for (int i = 1; i < args.Length; i++)
1270             if (o.objval.Equals (args[i].objval))
1271               return Zero;
1272         }
1273       return One;
1274     }
1275
1276     private static Term Fnoteq (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1277     {
1278       return Feq (domain, vari, args);
1279     }
1280
1281     private static Term Flt (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1282     {
1283       int n = args[0].Intval;
1284
1285       for (int i = 1; i < args.Length; i++)
1286         {
1287           int n1 = args[i].Intval;
1288           if (n >= n1)
1289             return Zero;
1290           n = n1;
1291         }
1292       return One;
1293     }
1294
1295     private static Term Fle (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1296     {
1297       int n = args[0].Intval;
1298       for (int i = 1; i < args.Length; i++)
1299         {
1300           int n1 = args[i].Intval;
1301           if (n > n1)
1302             return Zero;
1303           n = n1;
1304         }
1305       return One;
1306     }
1307
1308     private static Term Fgt (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1309     {
1310       int n = args[0].Intval;
1311       for (int i = 1; i < args.Length; i++)
1312         {
1313           int n1 = args[i].Intval;
1314           if (n <= n1)
1315             return Zero;
1316           n = n1;
1317         }
1318       return One;
1319     }
1320
1321     private static Term Fge (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1322     {
1323       int n = args[0].Intval;
1324       for (int i = 1; i < args.Length; i++)
1325         {
1326           int n1 = args[i].Intval;
1327           if (n < n1)
1328             return Zero;
1329           n = n1;
1330         }
1331       return One;
1332     }
1333
1334     private static Term Fappend (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1335     {
1336       List<Term> list;
1337
1338       if (vari == null)
1339         list = new List<Term> ();
1340       else
1341         list = vari.Value.Listval;
1342
1343       foreach (Term arg in args)
1344         {
1345           if (arg.IsList)
1346             list.AddRange ((List<Term>) arg.objval);
1347           else
1348             list.Add (arg);
1349         }
1350       if (vari == null)
1351         {
1352           Term result;
1353           result.intval = 0;
1354           result.objval = list;
1355           return result;
1356         }
1357       return vari.Value;
1358     }
1359
1360     private static Term Fconcat (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1361     {
1362       string str;
1363
1364       if (vari == null)
1365         str = "";
1366       else
1367         str = vari.Value.Strval;
1368
1369       foreach (Term arg in args)
1370         {
1371           if (arg.IsStr)
1372             str += (string) arg.objval;
1373           else if (arg.IsList)
1374             foreach (Term term in (List<Term>) arg.objval)
1375               str += (char) term.Intval;
1376           else
1377             str += (char) arg.Intval;
1378         }
1379
1380       if (vari == null)
1381         {
1382           Term term;
1383           term.intval = 0;
1384           term.objval = str;
1385           return term;
1386         }
1387       return vari.SetValue (str);
1388     }
1389
1390     private static Term Fnth (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1391     {
1392       Term result;
1393
1394       if (args[1].IsStr)
1395         {
1396           result.intval = ((string) args[1].objval)[args[0].Intval];
1397           result.objval = null;
1398         }
1399       else if (args[1].IsList)
1400         {
1401           result = ((List<Term>) args[1].objval)[args[0].Intval];
1402         }
1403       else
1404         throw new Exception ("Term is not enumelable: " + args[1]);
1405       return result;
1406     }
1407
1408     private static Term Fcopy (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1409     {
1410       Term result;
1411
1412       result.intval = 0;
1413       result.objval = new List<Term> (args[0].Listval);
1414       return result;
1415     }
1416
1417     private static Term Fins (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1418     {
1419       Term term = vari.Value;
1420
1421       if (term.IsStr)
1422         {
1423           string str = term.Strval.Insert (args[0].Intval, args[1].Strval);
1424           vari.SetValue (str);
1425         }
1426       else if (vari.Value.IsList)
1427         vari.Value.Listval.InsertRange (args[0].Intval, args[1].Listval);
1428       else
1429         throw new Exception ("term is not collection: " + vari.Value);
1430       return vari.Value;
1431     }
1432
1433     private static Term Fdel (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1434     {
1435       if (vari.Value.IsStr)
1436         {
1437           string str
1438             = vari.Value.Strval.Remove (args[0].Intval,
1439                                         args[1].Intval - args[0].Intval);
1440           vari.SetValue (str);
1441         }
1442       else if (vari.Value.IsList)
1443         vari.Value.Listval.RemoveRange (args[0].Intval,
1444                                       args[1].Intval - args[0].Intval);
1445       else
1446         throw new Exception ("term is not collection: " + vari.Value);
1447       return vari.Value;
1448     }
1449
1450     private static Term Fand (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1451     {
1452       foreach (Term arg in args)
1453         if (! arg.Eval (domain).IsTrue)
1454           return Zero;
1455       return One;
1456     }
1457
1458     private static Term For (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1459     {
1460       foreach (Term arg in args)
1461         if (arg.Eval (domain).IsTrue)
1462           return One;
1463       return Zero;
1464     }
1465
1466     private static Term Feval (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1467     {
1468       return (args[0].Eval (domain));
1469     }
1470
1471     private static Term Fprogn (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1472     {
1473       Term result = One;
1474
1475       foreach (Term arg in args)
1476         result = arg.Eval (domain);
1477       return result;
1478     }
1479
1480     private static Term Fif (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1481     {
1482       if (args[0].Eval (domain).IsTrue)
1483         return args[1].Eval (domain);
1484       if (args.Length == 2)
1485         return Zero;
1486       return args[2].Eval (domain);
1487     }
1488
1489     private static Term Fwhen (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1490     {
1491       if (! args[0].Eval (domain).IsTrue)
1492         return Zero;
1493       Term result = One;
1494       for (int i = 1; i < args.Length; i++)
1495         result = args[i].Eval (domain);
1496       return result;
1497     }
1498
1499     private static Term Freturn (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1500     {
1501       domain.ThrowReturn ();
1502       return args.Length == 0 ? Zero : args[0];
1503     }
1504
1505     private static Term Fbreak (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1506     {
1507       domain.ThrowBreak ();
1508       return args.Length == 0 ? Zero : args[0];
1509     }
1510
1511     private static Term Floop (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1512     {
1513       Term result = Zero;
1514       try {
1515         domain.Catch (CatchTag.Break);
1516         while (! domain.Thrown)
1517           foreach (Term arg in args)
1518             {
1519               result = arg.Eval (domain);
1520               if (domain.Thrown)
1521                 return result;
1522             }
1523       } finally {
1524         domain.Uncatch ();
1525       }
1526       return result;
1527     }
1528
1529     private static Term Fwhile (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1530     {
1531       Term result = Zero;
1532       try {
1533         domain.Catch (CatchTag.Break);
1534         while (! domain.Thrown && args[0].Eval (domain).IsTrue)
1535           for (int i = 1; i < args.Length; i++)
1536             {
1537               result = args[i].Eval (domain);
1538               if (domain.Thrown)
1539                 return result;
1540             }
1541       } finally {
1542         domain.Uncatch ();
1543       }
1544       return result;
1545     }
1546
1547     private static Term Fcond (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1548     {
1549       foreach (Term arg in args)
1550         {
1551           List<Term> list = arg.Listval;
1552           Term result = list[0].Eval (domain);
1553
1554           if (result.IsTrue)
1555             {
1556               for (int i = 1; i < list.Count; i++)
1557                 result = list[i].Eval (domain);
1558               return result;
1559             }
1560         }
1561       return Zero;
1562     }
1563
1564     private static Term Fforeach (Domain domain, Variable vari,
1565                                         Term[] args)
1566     {
1567       Term result = args[0].Eval (domain);
1568       if (domain.Thrown)
1569         return result;
1570       List<Term> list = result.Listval;
1571       Bindings current = domain.bindings;
1572
1573       try {
1574         domain.Catch (CatchTag.Break);
1575         foreach (Term term in list)
1576           {
1577             domain.Bind (vari, term);
1578             try {
1579               for (int i = 1; i < args.Length; i++)
1580                 {
1581                   result = args[i].Eval (domain);
1582                   if (domain.Thrown)
1583                     return result;
1584                 }
1585             } finally {
1586               domain.UnboundTo (current);
1587             }
1588           }
1589       } finally {
1590         domain.Uncatch ();
1591       }
1592       return result;
1593     }
1594
1595     private static Term Fquote (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1596     {
1597       return new Term (args[0]);
1598     }
1599
1600     private static Term Ftype (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1601     {
1602       if (args[0].IsInt)
1603         return TermInt;
1604       if (args[0].IsStr)
1605         return TermStr;
1606       if (args[0].IsSymbol)
1607         return TermSymbol;
1608       if (args[0].IsList)
1609         return TermList;
1610       return TermTerm;
1611     }
1612
1613     public static Term Fcatch (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1614     {
1615       Term result = Zero;
1616       try {
1617         domain.Catch (new CatchTag (args[0].Symval));
1618         result = args[1].Eval (domain);
1619       } finally {
1620         domain.Uncatch ();
1621       }
1622       return result;
1623     }
1624
1625     public static Term Fthrow (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
1626     {
1627       domain.ThrowTag (new CatchTag (args[0].Symval));
1628       return (args.Length == 1 ? Zero : args[1]);
1629     }
1630
1631     public delegate TermValue TermParser (Domain domain, XmlNode node);
1632
1633     public class TermType
1634     {
1635       public readonly Symbol type;
1636       internal readonly TermParser parser;
1637
1638       public TermType (Symbol type, TermParser parser)
1639       {
1640         this.type = type;
1641         this.parser = parser;
1642       }
1643     }
1644
1645     public abstract class TermValue
1646     {
1647       public virtual Term Eval (Domain domain) { return new Term (this); }
1648       public virtual TermValue Clone () { return this; }
1649     }
1650
1651     private class Varref : TermValue
1652     {
1653       private Symbol name;
1654       private Variable vari;
1655
1656       public Varref (Symbol name) { this.name = name; }
1657
1658       public override Term Eval (Domain domain)
1659       {
1660         if (vari == null || vari.domain != domain)
1661           vari = domain.GetVar (name, true);
1662         return vari.Value;
1663       }
1664
1665       internal static TermValue parser (Domain domain, XmlNode node)
1666       {
1667         return new Varref ((Symbol) node.Attributes[Qvname].Value);
1668       }
1669
1670       public override string ToString ()
1671       {
1672         return "<varref vname=\"" + name + "\"/>";
1673       }
1674     }
1675
1676     private class Funcall : TermValue
1677     {
1678       internal Function func;
1679       internal Variable vari;
1680       internal Term[] args;
1681
1682       public Funcall (Function func, Variable vari, Term[] args)
1683         {
1684           if (args != null)
1685             {
1686               int nargs = args.Length;
1687               if (nargs < func.min_arg
1688                   || (func.max_arg >= 0 && nargs > func.max_arg))
1689                 throw_exception ("Invalid number of arguments to {0}: ",
1690                                  func.name, nargs);
1691             }
1692           this.func = func;
1693           this.vari = vari;
1694           this.args = args;
1695         }
1696
1697       internal static TermValue parser (Domain domain, XmlNode node)
1698         {
1699           Symbol fname = node.Name;
1700           XmlAttribute attr;
1701
1702           if (fname == Qfuncall)
1703             fname = node.Attributes[Qfname].Value;
1704           Function func = domain.GetFunc (fname);
1705           Variable vari;
1706           attr = node.Attributes[Qvname];
1707           vari = attr == null ? null : domain.GetVar (attr.Value, true);
1708           XmlNodeList nlist = node.ChildNodes;
1709           int nargs = nlist.Count;
1710           Term[] args = new Term[nargs];
1711           for (int i = 0; i < nargs; i++)
1712             args[i] = new Term (domain, nlist[i]);
1713           return new Funcall (func, vari, args);
1714         }
1715
1716       public override Term Eval (Domain domain)
1717       {
1718         domain.DebugWrite (true, ToString ());
1719         domain.depth++;
1720         Term result = func.Call (domain, vari, args);
1721         domain.depth--;
1722         domain.DebugWrite (true, " ==> {0}", result.ToString ());
1723         return result;
1724       }
1725
1726       public override TermValue Clone ()
1727       {
1728         return new Funcall (func, vari, args);
1729       }
1730
1731       public override string ToString ()
1732       {
1733         string str = "<" + func.name;
1734         if (vari != null)
1735           str += " vname=\"" + vari.name + "\"";
1736         if (args == null)
1737           return str + "/>";
1738         str += ">";
1739         if (func is Function.SpecialForm)
1740           str += String.Format ("({0})...", args.Length);
1741         else
1742           foreach (Term e in args)
1743             str += e;
1744         return (str + "</" + func.name + ">");
1745       }
1746     }
1747
1748     public struct Term
1749     {
1750       public int intval;
1751       public object objval;
1752
1753       // <integer>...</integer>
1754       public Term (int i) { intval = i; objval = null; }
1755       // <symbol>...</symbol>
1756       public Term (Symbol name) { intval = 0; objval = name; }
1757       // <string>...</string>
1758       public Term (string str) { intval = 0; objval = str; }
1759       // <list>...</list>
1760       public Term (List<Term> list) { intval = 0; objval = list; }
1761
1762       public Term (Term term) { intval = term.intval; objval = term.objval; }
1763       public Term (TermValue obj) { intval = 0; objval = obj; }
1764
1765       public Term (Domain domain, XmlNode node)
1766         {
1767           Symbol name = node.Name;
1768
1769           if (name == Qinteger)
1770             {
1771               intval = parse_integer (node.InnerText);
1772               objval = null;
1773             }
1774           else
1775             {
1776               intval = 0;
1777               if (name == Qsymbol)
1778                 objval = (Symbol) node.InnerText;
1779               else if (name == Qstring)
1780                 objval = node.InnerText.Clone ();
1781               else if (name == Qlist)
1782                 {
1783                   List<Term> list = new List<Term> ();
1784                   for (node = node.FirstChild; node != null;
1785                        node = node.NextSibling)
1786                     list.Add (new Term (domain, node));
1787                   objval = list;
1788                 }
1789               else
1790                 {
1791                   TermType term_type;
1792
1793                   if (domain.termtypes.TryGetValue (name, out term_type))
1794                     objval = term_type.parser (domain, node);
1795                   else
1796                     {
1797                       Funcall funcall = (Funcall) Funcall.parser (domain, node);
1798                       if (funcall.func is Function.Macro)
1799                         {
1800                           Term result = funcall.Eval (domain);
1801                           intval = result.intval;
1802                           objval = result.objval;
1803                         }
1804                       else
1805                         objval = funcall;
1806                     }
1807                 }
1808             }
1809         }
1810
1811       // <varref vname="VNAME"/>
1812       public Term (Domain domain, Symbol vname)
1813         {
1814           intval = 0;
1815           objval = new Varref (vname);
1816         }
1817
1818       // <funcall fname="FNAME">...</funcall>
1819       public Term (Domain domain, Symbol fname, Term[] args)
1820         : this (domain, fname, Qnull, args) { }
1821
1822       // <funcall fname="FNAME" vname="VNAME">...</funcall>
1823       public Term (Domain domain, Symbol fname, Symbol vname, Term[] args)
1824         {
1825           intval = 0;
1826
1827           Function func = domain.GetFunc (fname);
1828           Variable vari = vname == Qnull ? null : domain.GetVar (vname, true);
1829           Funcall funcall = new Funcall (func, vari, args);
1830           if (func is Function.Macro)
1831             {
1832               Term result = funcall.Eval (domain);
1833               intval = result.intval;
1834               objval = result.objval;
1835             }
1836           else
1837             objval = funcall;
1838         }
1839
1840       public object Objval {
1841         get {
1842           if (objval == null)
1843             throw new Exception ("term is an integer: " + this);
1844           return objval;
1845         }
1846       }
1847
1848       public int Intval {
1849         get {
1850           if (objval != null)
1851             throw new Exception ("term is not integer: " + this);
1852           return intval;
1853         }
1854       }
1855
1856       public string Strval {
1857         get {
1858           if (! IsStr)
1859             throw new Exception ("term is not string: " + this);
1860           return (string) objval;
1861         }
1862       }
1863
1864       public string Symval {
1865         get {
1866           if (! IsSymbol)
1867             throw new Exception ("term is not symbol: " + this);
1868           return (Symbol) objval;
1869         }
1870       }
1871
1872       public List<Term> Listval {
1873         get {
1874           if (! IsList)
1875             throw new Exception ("term is not list: " + this);
1876           return (List<Term>) objval;
1877         }
1878       }
1879
1880       public bool IsTrue {
1881         get {
1882           return (objval == null
1883                   ? (intval != 0)
1884                   : objval is List<Term>
1885                   ? (((List<Term>) objval).Count != 0)
1886                   : true);
1887         }
1888       }
1889       public bool IsInt { get { return (objval == null); } }
1890       public bool IsStr { get { return (objval is string); } }
1891       public bool IsSymbol { get { return (objval is Symbol); } }
1892       public bool IsList { get { return (objval is List<Term>); } }
1893
1894       public bool IsType (Type type)
1895       {
1896         return (objval == null ? type == typeof (int)
1897                 : type == objval.GetType ());
1898       }
1899
1900       public Term Eval (Domain domain)
1901       {
1902         if (objval == null || objval is Symbol || objval is string)
1903           return this;
1904         if (objval is List<Term>)
1905           return new Term ((List<Term>) objval);
1906         return ((TermValue) objval).Eval (domain);
1907       }
1908
1909       public Term Clone ()
1910       {
1911         if (objval == null || objval is Symbol || objval is string)
1912           return this;
1913         if (objval is List<Term>)
1914           {
1915             List<Term> list = new List<Term> ();
1916             list.InsertRange (0, ((List<Term>) objval));
1917             return new Term (list);
1918           }
1919         return new Term (((TermValue) objval).Clone ());
1920       }
1921
1922       public override string ToString ()
1923       {
1924         string str;
1925
1926         if (objval == null)
1927           str = "<integer>" + intval + "</integer>";
1928         else if (objval is Symbol)
1929           str = "<symbol>" + objval + "</symbol>";
1930         else if (objval is string)
1931           str = "<string>" + objval + "</string>";
1932         else if (objval is List<Term>)
1933           {
1934             str = "<list>";
1935             foreach (Term e in (List<Term>) objval)
1936               str += e;
1937             str += "</list>";
1938           }
1939         else if (objval is Term)
1940           str = "<quote>" + objval + "</quote>";
1941         else if (objval is TermValue)
1942           str = ((TermValue) objval).ToString ();
1943         else
1944           throw new Exception ("invalid Term object: " + objval);
1945         return str;
1946       }
1947     }
1948
1949     static private Term Zero = new Term (0);
1950     static private Term One = new Term (1);
1951     static private Term TermInt = new Term (Qinteger);
1952     static private Term TermStr = new Term (Qstring);
1953     static private Term TermSymbol = new Term (Qsymbol);
1954     static private Term TermList = new Term (Qlist);
1955     static private Term TermTerm = new Term ((Symbol) "term");
1956
1957     internal static int parse_integer (string str)
1958     {
1959       int len = str.Length;
1960       bool negative = false;
1961
1962       if (len <= 1)
1963         return (len == 0 ? 0 : str[0] - '0');
1964
1965       int c = str[0];
1966       int i;
1967
1968       if (c == '?')
1969         return str[1];
1970       if ((c == '0' || c == '#') && str[1] == 'x')
1971         {
1972           i = 0;
1973           for (int idx = 2; idx < len; idx++)
1974             {
1975               c = str[idx];
1976               if (c < '0')
1977                 break;
1978               else if (c <= '9')
1979                 i = i * 16 + (c - '0');
1980               else if (c < 'A')
1981                 break;
1982               else if (c <= 'F')
1983                 i = i * 16 + (c - 'A');
1984               else if (c < 'a')
1985                 break;
1986               else if (c <= 'f')
1987                 i = i * 16 + (c - 'a');
1988               else
1989                 break;
1990             }
1991           return i;
1992         }
1993       if (c == '-')
1994         negative = true;
1995       i = c - '0';
1996       for (int idx = 1; idx < len; idx++)
1997         {
1998           c = str[idx];
1999           if (c < '0' || c > '9')
2000             break;
2001           i = i * 10 + (c - '0');
2002         }
2003       return negative ? - i : i;
2004     }
2005
2006     private Term[] terms;
2007
2008     public static Term[] ParseTerms (Domain domain, XmlNode node)
2009     {
2010       int nterms = 0;
2011       for (XmlNode n = node; n != null; n = n.NextSibling)
2012         if (n.NodeType == XmlNodeType.Element)
2013           {
2014             if (n.Name == Qdefun)
2015               domain.Defun (n, true);
2016             else if (n.Name == Qdefmacro)
2017               domain.Defmacro (n, true);
2018             else if (n.Name == Qdefvar)
2019               domain.Defvar (n);
2020             else
2021               nterms++;
2022           }
2023       Term[] terms = new Term[nterms];
2024       int i = 0;
2025       for (XmlNode n = node; n != null; n = n.NextSibling)
2026         if (n.NodeType == XmlNodeType.Element)
2027           {
2028             if (n.Name == Qdefun)
2029               domain.Defun (n, false);
2030             else if (n.Name == Qdefmacro)
2031               domain.Defmacro (n, false);
2032             else if (n.Name != Qdefvar)
2033               terms[i++]= new Term (domain, n);
2034           }
2035       return terms;
2036     }
2037
2038     public static Term Eval (Domain domain, Term[] terms)
2039     {
2040       Term result = new Term (0);
2041       foreach (Term term in terms)
2042         {
2043           result = term;
2044           if (result.Objval is Funcall)
2045             while ((result = result.Eval (domain)).Objval is Funcall);
2046         }
2047       return result;
2048     }
2049
2050
2051     public Xexpression (Domain domain, XmlNode node)
2052     {
2053       terms = ParseTerms (domain, node);
2054     }
2055
2056     public Xexpression (Domain domain, string url)
2057     {
2058       XmlDocument doc = new XmlDocument (Symbol.NameTable);
2059       XmlNode node;
2060
2061       using (XmlTextReader reader = new XmlTextReader (url, doc.NameTable))
2062         {
2063           do {
2064             reader.Read ();
2065           } while (reader.NodeType != XmlNodeType.None
2066                    && (reader.NodeType != XmlNodeType.Element
2067                        || reader.Name != Qexpr));
2068           if (reader.NodeType == XmlNodeType.None)
2069             throw new Exception ("Node <expr> not found");
2070           node = doc.ReadNode (reader);
2071         }
2072       terms = ParseTerms (domain, node.FirstChild);
2073     }
2074
2075     public Term Eval (Domain domain)
2076     {
2077       Term result = Zero;
2078
2079       domain.depth = 0;
2080       try {
2081         domain.Catch (CatchTag.Return);
2082         foreach (Term term in terms)
2083           {
2084             result = term.Eval (domain);
2085             if (domain.Thrown)
2086               return result;
2087           }
2088       } finally {
2089         domain.Uncatch ();
2090       }
2091       return result;
2092     }
2093
2094     public override string ToString ()
2095     {
2096       string str = "";
2097       for (int i = 0; i < terms.Length; i++)
2098         str += terms[i];
2099       return str;
2100     }
2101   }
2102 }