*** empty log message ***
[m17n/m17n-lib-cs.git] / MExpression.cs
index 78a5239..d8fbadf 100644 (file)
@@ -2,6 +2,8 @@ using System;
 using System.Collections;
 using System.Collections.Generic;
 using System.IO;
+using System.Xml;
+
 using M17N;
 using M17N.Core;
 
@@ -9,29 +11,33 @@ namespace M17N.Core
 {
   public class MExpression
   {
-    private static MSymbol Mdefun = MSymbol.Of ("defun");
-    private static MSymbol Mcond = MSymbol.Of ("cond");
-    private static MSymbol Mprogn = MSymbol.Of ("progn");
-    private static MSymbol Mwhen = MSymbol.Of ("when");
+    private static MSymbol Mvarref = "symbol-value";
+    private static MSymbol Mdefun = "defun";
+    private static MSymbol Mcond = "cond";
+    private static MSymbol Mprogn = "progn";
+    private static MSymbol Mwhen = "when";
 
     public class Domain
     {
+      private Domain parent;
       internal MPlist functions = new MPlist ();
       internal MPlist bindings = new MPlist ();
-      internal object context;
+      private Stack<MPlist> boundaries = new Stack<MPlist> ();
       internal Translator translator;
+      public object context;
 
-      public Domain (object context)
+      internal Domain ()
       {
-       this.context = context;
+       boundaries.Push (bindings);
       }
 
+      public Domain (object context) : this (basic, context) { }
+
       public Domain (Domain parent, object context)
       {
-       functions = parent.functions;
-       bindings = parent.bindings;
-       translator = parent.translator;
+       this.parent = parent;
        this.context = context;
+       boundaries.Push (bindings);
       }
 
       public void AddTranslator (Translator translator)
@@ -47,20 +53,91 @@ namespace M17N.Core
        bindings = bindings.Cons (sym, value);
       }
 
-      public void Defun (string name, Evaluator evaluator,
-                        int min_arg, int max_arg, bool special)
+      public MPlist SetBoundary ()
+      {
+       boundaries.Push (bindings);
+       return bindings;
+      }
+
+      public void UnboundTo (MPlist boundary)
+      {
+       while (boundary != boundaries.Pop ());
+       while (bindings != boundary)
+         bindings = bindings.next;
+      }
+
+      public void Defun (string name, Builtin builtin, int min_arg, int max_arg)
+      {
+       Defun (name, builtin, min_arg, max_arg, false);
+      }
+
+      public void Defun (string name, Builtin builtin, int min_arg, int max_arg,
+                        bool specialp)
+      {
+       MSymbol sym = name;
+       Function func = (Function) functions.Get (sym);
+
+       if (func != null)
+         {
+           if (func.min_arg < min_arg || func.max_arg > max_arg)
+             throw new Exception ("Incompatible argument numbers to override: "
+                                  + name);
+           func.builtin = builtin;
+           func.lambda = null;
+           func.min_arg = min_arg;
+           func.max_arg = max_arg;
+           func.specialp = specialp;
+         }
+       else
+         {
+           func = new Function (sym, builtin, min_arg, max_arg, specialp);
+           functions = functions.Cons (sym, func);
+         }
+      }
+
+      public void Defun (MSymbol sym, MPlist args, MPlist body)
       {
-       MSymbol sym = MSymbol.Of (name);
-       Function func = new Function (evaluator, min_arg, max_arg, special);
+       Function func = (Function) functions.Get (sym);
 
-       functions = functions.Cons (sym, func);
+       if (func != null)
+         {
+           int nargs = args == null ? 0 : args.Count;
+
+           if (func.min_arg < nargs || func.max_arg > nargs)
+             throw new Exception ("Incompatible argument numbers to override: "
+                                  + sym);
+           func.lambda.SetArgs (args);
+           func.lambda.SetBody (body, this);
+           func.builtin = null;
+         }
+       else
+         {
+           func = new Function (sym, args, body, this);
+           functions = functions.Cons (sym, func);
+         }         
       }
 
-      internal void Defun (MSymbol sym, MPlist args, MPlist body)
+      public void Defun (XmlNode node)
       {
-       Function func = new Function (args, body, this);
+       MSymbol sym = node.Attributes["id"].Value;
+       Function func = (Function) functions.Get (sym);
 
-       functions = functions.Cons (sym, func);
+       if (func != null)
+         {
+           XmlNode args = node.FirstChild;
+           int nargs = args.Name == "args" ? args.ChildNodes.Count : 0;
+
+           if (func.min_arg < nargs || func.max_arg > nargs)
+             throw new Exception ("Incompatible argument numbers to override: "
+                                  + sym);
+           func.lambda.Set (node, this);
+           func.builtin = null;
+         }
+       else
+         {
+           func = new Function (sym, node, this);
+           functions = functions.Cons (sym, func);
+         }         
       }
 
       internal Function GetFunc (MSymbol name)
@@ -68,99 +145,207 @@ namespace M17N.Core
        Function func = (Function) functions.Get (name);
 
        if (func == null)
-         throw new Exception ("Unknown function: " + name);
+         {
+           if (parent != null)
+             return parent.GetFunc (name);
+           throw new Exception ("Unknown function: " + name);
+         }
        return func;
       }
 
+      public bool CopyFunc (Domain domain, MSymbol name)
+      {
+       Function func = (Function) functions.Get (name);
+       if (func == null)
+         return false;
+       domain.functions = domain.functions.Cons (name, func);
+       return true;
+      }
+
+      public void CopyFunc (Domain domain)
+      {
+       foreach (MPlist p in functions)
+         domain.functions = domain.functions.Cons (p.key, p.val);
+      }
+
       public object GetValue (MSymbol name)
       {
        MPlist slot = bindings.Find (name);
 
        if (slot == null)
-         throw new Exception ("Unbound variable: " + name);
+         {
+           if (parent != null)
+             return parent.GetValue (name);
+           throw new Exception ("Unbound variable: " + name);
+         }
        return slot.val;
       }
 
       public object SetValue (MSymbol name, object val)
       {
-       MPlist slot = bindings.Find (name);
+       MPlist boundary = boundaries.Peek ();
 
-       if (slot == null)
-         bindings = bindings.Cons (MSymbol.nil, null);
-       else
-         slot.val = val;
+       for (MPlist plist = bindings; plist != boundary; plist = plist.next)
+         if (plist.key == name)
+           {
+             plist.val = val;
+             return val;
+           }
+       bindings = bindings.Cons (name, val);
        return val;
       }
 
+      public bool IsBound (MSymbol name)
+      {
+       return (bindings.Find (name) != null);
+      }
+
       public void Translate (MPlist plist)
       {
+       if (parent != null)
+         parent.Translate (plist);
        if (translator != null)
          for (MPlist p = plist; ! p.IsEmpty; p = p.next)
            translator (p, this);
       }
+
+      public override string ToString ()
+      {
+       string str = "<(functions";
+       foreach (MPlist p in functions)
+         str += " " + p.key;
+       str += ") (bindings " + bindings + ")";
+       if (context != null)
+         str += " (" + context + ")";
+       str += ">";
+       return str;
+      }
     }
 
-    public delegate object Evaluator (MExpression[] args, Domain domain);
+    public delegate object Builtin (MExpression[] args, Domain domain);
     public delegate void Translator (MPlist plist, Domain domain);
 
     internal class Function
     {
-      private class Lambda
+      internal class Lambda
       {
-       internal readonly MSymbol[] args;
-       internal readonly MExpression[] body;
+       internal MSymbol[] args;
+       internal MExpression[] body;
 
        public Lambda (MPlist args, MPlist body, Domain domain)
        {
-         int len;
+         SetArgs (args);
+         SetBody (body, domain);
+       }
+
+       public Lambda (XmlNode node, Domain domain)
+       {
+         Set (node, domain);
+       }
 
-         len = args.Count;
-         this.args = new MSymbol[len];
-         for (int i = 0; ! args.IsEmpty; i++, args = args.next)
+       public void SetArgs (MPlist args)
+       {
+         int len = args == null ? 0 : args.Count;
+
+         if (this.args == null)
+           this.args = new MSymbol[len];
+         for (int i = 0; i < len; i++, args = args.next)
            this.args[i] = args.Symbol;
-         len = body.Count;
-         this.body = new MExpression[len];
-         for (int i = 0; ! body.IsEmpty; i++, body = body.next)
-           this.body[i] = new MExpression (body.key, body.val, domain);
+       }
+
+       public void SetBody (MPlist body, Domain domain)
+       {
+         int len = body == null ? 0 : body.Count;
+         if (this.body == null)
+           this.body = new MExpression[len];
+         for (int i = 0; i < len; i++, body = body.next)
+           {
+             domain.Translate (body);
+             this.body[i] = new MExpression (body.key, body.val, domain);
+           }
+       }
+
+       public void Set (XmlNode node, Domain domain)
+       {
+         XmlNodeList body = node.ChildNodes;
+         int idx = 0;
+
+         if (body[0].Name == "args")
+           {
+             XmlNodeList args = body[0].ChildNodes;
+             if (this.args == null)
+               this.args = new MSymbol[args.Count];
+             for (int i = 0; i < args.Count; i++)
+               this.args[i] = args[i].InnerText;
+             idx++;
+           }
+         else if (this.args == null)
+           this.args = new MSymbol[0];
+         if (this.body == null)
+           this.body = new MExpression[body.Count - idx];
+         for (int i = 0; idx < body.Count; i++, idx++)
+           this.body[i] = new MExpression (body[idx], domain);
        }
       }
 
-      internal readonly Evaluator eval;
-      internal readonly int min_arg, max_arg;
-      private readonly Lambda lambda;
-      private bool specialp = false;
+      public readonly MSymbol Name;
+      public Builtin builtin;
+      public int min_arg, max_arg;
+      internal Lambda lambda;
+      public bool specialp = false;
 
-      internal static Function ignore, block;
+      internal static Function ignore, varref, block;
 
-      public Function (Evaluator eval, int min_arg, int max_arg, bool specialp)
+      public Function (MSymbol name, Builtin builtin,
+                      int min_arg, int max_arg, bool specialp)
       {
-       this.eval = eval;
+       Name = name;
+       this.builtin = builtin;
        this.min_arg = min_arg;
        this.max_arg = max_arg;
        this.specialp = specialp;
       }
 
-      public Function (MPlist args, MPlist body, Domain domain)
+      internal Function (MSymbol name, MPlist args, MPlist body,
+                        Domain domain)
       {
+       Name = name;
        lambda = new Lambda (args, body, domain);
+       this.min_arg = this.max_arg = lambda.args.Length;
       }
 
-      private Function () {}
+      internal Function (MSymbol name, XmlNode node, Domain domain)
+      {
+       Name = name;
+       lambda = new Lambda (node, domain);
+       this.min_arg = this.max_arg = lambda.args.Length;
+      }
+
+      private Function ()
+      {
+       Name = MSymbol.nil;
+      }
 
       static Function ()
       {
        ignore = new Function ();
-       block = new Function (new Evaluator (progn), 0, -1, true);
+       varref = new Function (Mvarref, get_value, 1, 1, true);
+       block = new Function (Mprogn, progn, 0, -1, true);
+      }
+
+      private static object get_value (MExpression[] args, Domain domain)
+      {
+       return domain.GetValue ((MSymbol) args[0].val);
       }
 
       public object Call (MExpression[] args, Domain domain)
       {
-       if (eval != null)
+       if (builtin != null)
          {
            if (! specialp)
              foreach (MExpression e in args)
                e.Eval (domain);
-           return eval (args, domain);
+           return builtin (args, domain);
          }
        if (lambda == null)
          return null;
@@ -183,44 +368,56 @@ namespace M17N.Core
 
     static MExpression ()
     {
-      basic = new Domain (null);
-
-      basic.Defun ("set", new Evaluator (set_value), 2, 2, true);
-      basic.Defun ("=", new Evaluator (set_value), 2, 2, true);
-      basic.Defun ("+", new Evaluator (plus), 2, -1, false);
-      basic.Defun ("*", new Evaluator (multi), 2, -1, false);
-      basic.Defun ("-", new Evaluator (minus), 1, -1, false);
-      basic.Defun ("/", new Evaluator (divide), 2, -1, false);
-      basic.Defun ("%", new Evaluator (percent), 2, -1, false);
-      basic.Defun ("|", new Evaluator (logior), 2, -1, false);
-      basic.Defun ("&", new Evaluator (logand), 2, -1, false);
-      basic.Defun ("+=", new Evaluator (pluseq), 2, -1, false);
-      basic.Defun ("*=", new Evaluator (multieq), 2, -1, false);
-      basic.Defun ("-=", new Evaluator (minuseq), 2, -1, false);
-      basic.Defun ("/=", new Evaluator (divideeq), 2, -1, false);
-      basic.Defun ("%=", new Evaluator (percenteq), 2, -1, false);
-      basic.Defun ("|=", new Evaluator (logioreq), 2, -1, false);
-      basic.Defun ("&=", new Evaluator (logandeq), 2, -1, false);
-      basic.Defun ("<<", new Evaluator (lshift), 2, 2, false);
-      basic.Defun (">>", new Evaluator (rshift), 2, 2, false);
-      basic.Defun ("<<=", new Evaluator (lshifteq), 2, 2, false);
-      basic.Defun (">>=", new Evaluator (rshifteq), 2, 2, false);
-      basic.Defun ("==", new Evaluator (eq), 2, -1, false);
-      basic.Defun ("!=", new Evaluator (noteq), 2, 2, false);
-      basic.Defun ("<", new Evaluator (less), 2, -1, false);
-      basic.Defun ("<=", new Evaluator (lesseq), 2, -1, false);
-      basic.Defun (">", new Evaluator (more), 2, -1, false);
-      basic.Defun (">=", new Evaluator (moreeq), 2, -1, false);
-      basic.Defun ("progn", new Evaluator (progn), 0, -1, true);
-      basic.Defun ("if", new Evaluator (ifclause), 2, -1, true);
-      basic.Defun ("while", new Evaluator (whileclause), 1, -1, true);
+      basic = new Domain ();
+
+      basic.Defun ("set", set_value, 2, 2, true);
+      basic.Defun ("=", set_value, 2, 2, true);
+      basic.Defun ("!", not, 1, 1, false);
+      basic.Defun ("+", plus, 2, -1, false);
+      basic.Defun ("*", multi, 2, -1, false);
+      basic.Defun ("-", minus, 1, -1, false);
+      basic.Defun ("/", divide, 2, -1, false);
+      basic.Defun ("%", percent, 2, -1, false);
+      basic.Defun ("|", logior, 2, -1, false);
+      basic.Defun ("&", logand, 2, -1, false);
+      basic.Defun ("+=", pluseq, 2, -1, true);
+      basic.Defun ("*=", multieq, 2, -1, true);
+      basic.Defun ("-=", minuseq, 2, -1, true);
+      basic.Defun ("/=", divideeq, 2, -1, true);
+      basic.Defun ("%=", percenteq, 2, -1, true);
+      basic.Defun ("|=", logioreq, 2, -1, true);
+      basic.Defun ("&=", logandeq, 2, -1, true);
+      basic.Defun ("<<", lshift, 2, 2, false);
+      basic.Defun (">>", rshift, 2, 2, false);
+      basic.Defun ("<<=", lshifteq, 2, 2, true);
+      basic.Defun (">>=", rshifteq, 2, 2, true);
+      basic.Defun ("==", eq, 2, -1, false);
+      basic.Defun ("!=", noteq, 2, 2, false);
+      basic.Defun ("<", less, 2, -1, false);
+      basic.Defun ("<=", lesseq, 2, -1, false);
+      basic.Defun (">", more, 2, -1, false);
+      basic.Defun (">=", moreeq, 2, -1, false);
+      basic.Defun ("progn", progn, 0, -1, true);
+      basic.Defun ("if", ifclause, 2, -1, true);
+      basic.Defun ("when", whenclause, 1, -1, true);
+      basic.Defun ("while", whileclause, 1, -1, true);
 
       basic.AddTranslator (new Translator (translate_cond));
     }
 
     private static object set_value (MExpression[] args, Domain domain)
     {
-      return domain.SetValue ((MSymbol) args[0].val, args[1].Eval (domain));
+      return domain.SetValue ((MSymbol) args[0].args[0].val,
+                             args[1].Eval (domain));
+    }
+
+    private static object not (MExpression[] args, Domain domain)
+    {
+      if (args[0].val is int)
+       return (int) args[0].val == 0;
+      if (args[0].val is bool)
+       return ! ((bool) args[0].val);
+      return true;
     }
 
     private static object plus (MExpression[] args, Domain domain)
@@ -294,7 +491,7 @@ namespace M17N.Core
 
       private static object pluseq (MExpression[] args, Domain domain)
       {
-       MSymbol sym = (MSymbol) args[0].val;
+       MSymbol sym = (MSymbol) args[0].args[0].val;
        object val = domain.GetValue (sym);
 
        if (val is int)
@@ -311,12 +508,13 @@ namespace M17N.Core
              mt.Cat ((MText) args[i].Eval (domain));
            val = mt;
          }
-       return domain.SetValue (sym, val);
+       domain.SetValue (sym, val);
+       return val;
       }
 
       private static object multieq (MExpression[] args, Domain domain)
       {
-       MSymbol sym = (MSymbol) args[0].val;
+       MSymbol sym = (MSymbol) args[0].args[0].val;
        int n = (int) domain.GetValue (sym);
 
        for (int i = 1; i < args.Length; i++)
@@ -326,7 +524,7 @@ namespace M17N.Core
 
       private static object minuseq (MExpression[] args, Domain domain)
       {
-       MSymbol sym = (MSymbol) args[0].val;
+       MSymbol sym = (MSymbol) args[0].args[0].val;
        int n = (int) domain.GetValue (sym);
 
        for (int i = 1; i < args.Length; i++)
@@ -336,7 +534,7 @@ namespace M17N.Core
 
       private static object divideeq (MExpression[] args, Domain domain)
       {
-       MSymbol sym = (MSymbol) args[0].val;
+       MSymbol sym = (MSymbol) args[0].args[0].val;
        int n = (int) domain.GetValue (sym);
 
        for (int i = 1; i < args.Length; i++)
@@ -346,7 +544,7 @@ namespace M17N.Core
 
       private static object percenteq (MExpression[] args, Domain domain)
       {
-       MSymbol sym = (MSymbol) args[0].val;
+       MSymbol sym = (MSymbol) args[0].args[0].val;
        int n = (int) domain.GetValue (sym);
 
        for (int i = 1; i < args.Length; i++)
@@ -356,7 +554,7 @@ namespace M17N.Core
 
       private static object logioreq (MExpression[] args, Domain domain)
       {
-       MSymbol sym = (MSymbol) args[0].val;
+       MSymbol sym = (MSymbol) args[0].args[0].val;
        int n = (int) domain.GetValue (sym);
 
        for (int i = 1; i < args.Length; i++)
@@ -366,7 +564,7 @@ namespace M17N.Core
 
       private static object logandeq (MExpression[] args, Domain domain)
       {
-       MSymbol sym = (MSymbol) args[0].val;
+       MSymbol sym = (MSymbol) args[0].args[0].val;
        int n = (int) domain.GetValue (sym);
 
        for (int i = 1; i < args.Length; i++)
@@ -381,7 +579,7 @@ namespace M17N.Core
 
       private static object lshifteq (MExpression[] args, Domain domain)
       {
-       MSymbol sym = (MSymbol) args[0].val;
+       MSymbol sym = (MSymbol) args[0].args[0].val;
        int n = (int) domain.GetValue (sym);
 
        n <<= (int) args[1].Eval (domain);
@@ -395,7 +593,7 @@ namespace M17N.Core
 
       private static object rshifteq (MExpression[] args, Domain domain)
       {
-       MSymbol sym = (MSymbol) args[0].val;
+       MSymbol sym = (MSymbol) args[0].args[0].val;
        int n = (int) domain.GetValue (sym);
 
        n >>= (int) args[1].Eval (domain);
@@ -499,6 +697,16 @@ namespace M17N.Core
        return result;
       }
 
+      private static object whenclause (MExpression[] args, Domain domain)
+      {
+       object result = false;
+
+       if (check_condition (args[0], domain))
+         for (int i = 1; i < args.Length; i++)
+           result = args[i].Eval (domain);
+       return result;
+      }
+
       private static object whileclause (MExpression[] args, Domain domain)
       {
        while (check_condition (args[0], domain))
@@ -508,7 +716,7 @@ namespace M17N.Core
       }
 
     // (cond (COND1 ...) (COND2 ...) ...)
-    //   => (progn (when COND1 ...) (when COND2 ...) ...)
+    //   => (cond (when COND1 ...) (when COND2 ...) ...)
     private static void translate_cond (MPlist plist, Domain domain)
     {
       if (plist.IsPlist)
@@ -531,15 +739,29 @@ namespace M17N.Core
     private MExpression[] args;
     private object val;
 
+    public MExpression[] Args { get { return args; } }
+    public object Val { get { return val; } }
+
+    private MExpression (object val)
+    {
+      this.val = val;
+    }
+
     // EXPR = SYMBOL | MTEXT | INTEGER | FUNCALL | PROGN
     // FUNCALL = '(' SYMBOL EXPR* ')'
     // PROGN = '(' EXPR * ')'
     private MExpression (MSymbol key, object val, Domain domain)
     {
-      if (key == MSymbol.symbol || key == MSymbol.integer
-         || key == MSymbol.mtext)
+      if (key == MSymbol.symbol)
+       {
+         function = Function.varref;
+         args = new MExpression[1];
+         args[0] = new MExpression (val);
+       }
+      else if (key == MSymbol.integer
+              || key == MSymbol.mtext)
        {
-         this.val = (MSymbol) val;
+         this.val = val;
        }
       else if (key == MSymbol.plist)
        {
@@ -552,6 +774,11 @@ namespace M17N.Core
              if (sym == Mdefun)
                {
                  p = p.next;
+                 if (! p.IsSymbol)
+                   throw new Exception ("Invalid function argument: "
+                                        + p.val);
+                 sym = p.Symbol;
+                 p = p.next;
                  if (! p.IsPlist)
                    throw new Exception ("Invalid function argument: "
                                         + p.val);
@@ -569,7 +796,10 @@ namespace M17N.Core
                                         + sym + " " + nargs);
                  args = new MExpression[nargs];
                  for (int i = 0; i < nargs; i++, p = p.next)
-                   args[i] = new MExpression (p.key, p.val, domain);
+                   {
+                     domain.Translate (p);
+                     args[i] = new MExpression (p.key, p.val, domain);
+                   }
                }
            }
          else
@@ -586,9 +816,32 @@ namespace M17N.Core
     {
       function = Function.block;
       args = new MExpression[plist.Count];
-      domain.Translate (plist);
       for (int i = 0; ! plist.IsEmpty; i++, plist = plist.next)
-       args[i] = new MExpression (plist.key, plist.val, domain);
+       {
+         domain.Translate (plist);
+         args[i] = new MExpression (plist.key, plist.val, domain);
+       }
+    }
+
+    public MExpression (XmlNode node, Domain domain)
+    {
+      MSymbol sym = node.Name;
+
+      function = domain.GetFunc (sym);
+
+      XmlAttributeCollection attrs = node.Attributes;
+
+      int nargs = attrs.Count + node.ChildNodes.Count;
+      if (nargs < function.min_arg
+         || (function.max_arg >= 0 && nargs > function.max_arg))
+       throw new Exception ("Invalid number of arguments: " + node.InnerXml);
+      args = new MExpression[nargs];
+      int i;
+      for (i = 0; i < attrs.Count; i++)
+       {
+         string str = sttrs[i].Value;
+
+       }
     }
 
     public object Eval (Domain domain)
@@ -605,6 +858,26 @@ namespace M17N.Core
 
     public override string ToString ()
     {
+      string str;
+
+      if (function != null)
+       {
+         str = "(" + function.Name.Name;
+         if (args != null)
+           foreach (MExpression e in args)
+             str += " " + e.ToString ();
+         str += ")";
+       }
+      else if (val != null)
+       {
+         if (val is MText)
+           str = "\"" + (string) ((MText) val) + "\"";
+         else
+           str = val.ToString ();
+       }
+      else
+       str = "()";
+      return str;
     }
   }
 }