*** empty log message ***
[m17n/m17n-lib-cs.git] / MExpression.cs
index 959ea1d..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;
 
@@ -9,791 +11,873 @@ namespace M17N.Core
 {
   public class MExpression
   {
-    public delegate object Evaluator (object[] args, MPlist bindings);
-
-    internal delegate void PrettyPrinter (Function func,
-                                         string indent, object[] args);
+    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";
 
-    internal class Function
+    public class Domain
     {
-      internal readonly MSymbol name;
-      internal readonly Evaluator eval;
-      internal readonly int min_arg;
-      internal readonly int max_arg;
-      internal readonly Type[] arg_types;
-      internal object[] data;
+      private Domain parent;
+      internal MPlist functions = new MPlist ();
+      internal MPlist bindings = new MPlist ();
+      private Stack<MPlist> boundaries = new Stack<MPlist> ();
+      internal Translator translator;
+      public object context;
 
-      public PrettyPrinter pp;
+      internal Domain ()
+      {
+       boundaries.Push (bindings);
+      }
 
-      private static PrettyPrinter default_pretty_printer;
-      private static PrettyPrinter set_pretty_printer;
-      internal static Function literal, varref, block, defun;
+      public Domain (object context) : this (basic, context) { }
 
-      public Function (MSymbol name, Evaluator eval,
-                      int min_arg, int max_arg, params Type[] arg_types)
+      public Domain (Domain parent, object context)
       {
-       this.name = name;
-       this.eval = eval;
-       this.min_arg = min_arg;
-       this.max_arg = max_arg;
-       this.arg_types = (Type []) arg_types.Clone ();
-       if (arg_types.Length == 2 && arg_types[0] == typeof (MSymbol))
-         pp = set_pretty_printer;
+       this.parent = parent;
+       this.context = context;
+       boundaries.Push (bindings);
+      }
+
+      public void AddTranslator (Translator translator)
+      {
+       if (this.translator == null)
+         this.translator = translator;
        else
-         pp = default_pretty_printer;
+         this.translator += translator;
       }
 
-      static Function ()
+      public void Bind (MSymbol sym, object value)
       {
-       default_pretty_printer = new PrettyPrinter (default_pp);
-       set_pretty_printer = new PrettyPrinter (set_pp);
-       literal = Defun ("nil", null, 1, 1);
-       varref = Defun ("symbol", new Evaluator (get_value), 1, 1);
-       block = Defun ("plist", new Evaluator (progn), 1, -1);
-
-       Defun ("set", new Evaluator (set_value), 2, 2,
-              typeof (MSymbol), typeof (MExpression));
-       Defun ("=", new Evaluator (set_value), 2, 2,
-              typeof (MSymbol), typeof (MExpression));
-       Defun ("+", new Evaluator (plus), 1, -1);
-       Defun ("*", new Evaluator (multi), 2, -1);
-       Defun ("-", new Evaluator (minus), 1, -1);
-       Defun ("/", new Evaluator (divide), 2, -1);
-       Defun ("%", new Evaluator (percent), 2, -1);
-       Defun ("|", new Evaluator (logior), 2, -1);
-       Defun ("&", new Evaluator (logand), 2, -1);
-       Defun ("+=", new Evaluator (pluseq), 2, -1,
-              typeof (MSymbol), typeof (MExpression));
-       Defun ("*=", new Evaluator (multieq), 2, -1,
-              typeof (MSymbol), typeof (MExpression));
-       Defun ("-=", new Evaluator (minuseq), 2, -1,
-              typeof (MSymbol), typeof (MExpression));
-       Defun ("/=", new Evaluator (divideeq), 2, -1,
-              typeof (MSymbol), typeof (MExpression));
-       Defun ("%=", new Evaluator (percenteq), 2, -1,
-              typeof (MSymbol), typeof (MExpression));
-       Defun ("|=", new Evaluator (logioreq), 2, -1,
-              typeof (MSymbol), typeof (MExpression));
-       Defun ("&=", new Evaluator (logandeq), 2, -1,
-              typeof (MSymbol), typeof (MExpression));
-       Defun ("<<", new Evaluator (lshift), 2, 2);
-       Defun (">>", new Evaluator (rshift), 2, 2);
-       Defun ("<<=", new Evaluator (lshifteq), 2, 2,
-              typeof (MSymbol), typeof (MExpression));
-       Defun (">>=", new Evaluator (rshifteq), 2, 2,
-              typeof (MSymbol), typeof (MExpression));
-       Defun ("==", new Evaluator (eq), 2, -1);
-       Defun ("!=", new Evaluator (noteq), 2, 2);
-       Defun ("<", new Evaluator (less), 2, -1);
-       Defun ("<=", new Evaluator (lesseq), 2, -1);
-       Defun (">", new Evaluator (more), 2, -1);
-       Defun (">=", new Evaluator (moreeq), 2, -1);
-       block = Defun ("progn", new Evaluator (progn), 1, -1);
-       block.pp = new PrettyPrinter (block_pp);
-       Defun ("cond", new Evaluator (cond), 1, -1,
-              typeof (MExpression[])).pp = new PrettyPrinter (cond_pp);
-       Defun ("if", new Evaluator (ifclause), 2, -1,
-              typeof (MExpression)).pp = new PrettyPrinter (if_pp);
-       Defun ("while", new Evaluator (whileclause), 1, -1,
-              typeof (MExpression)).pp = new PrettyPrinter (while_pp);
-       defun = Defun ("defun", new Evaluator (define_function), 4, -1,
-                      typeof (FunctionTable),
-                      typeof (MSymbol),
-                      typeof (MPlist),
-                      typeof (MExpression));
-       defun.pp = new PrettyPrinter (defun_pp);
-      }
-
-      private static MPlist find_binding (object[] args, MPlist bindings)
-      {
-       MSymbol var = (MSymbol) args[0];
-       MPlist slot = bindings.Find (var);
+       bindings = bindings.Cons (sym, value);
+      }
 
-       if (slot == null)
-         throw new Exception ("Unbound variable: " + var);
-       return slot;
+      public MPlist SetBoundary ()
+      {
+       boundaries.Push (bindings);
+       return bindings;
       }
 
-      public object Call (object[] args, MPlist bindings)
+      public void UnboundTo (MPlist boundary)
       {
-       if (name == MSymbol.nil)
-         return args[0];
-       if (eval != null)
-         return eval (args, bindings);
+       while (boundary != boundaries.Pop ());
+       while (bindings != boundary)
+         bindings = bindings.next;
+      }
 
-       MPlist arg_symbols = (MPlist) data[0];
-       for (int i = 0; i < args.Length; i++, arg_symbols = arg_symbols.next)
-         bindings = bindings.Cons (arg_symbols.Symbol,
-                                   ((MExpression) args[i]).Eval (bindings));
-       object result = 0;
-       for (int i = 1; i < data.Length; i++)
-         result = ((MExpression) data[i]).Eval (bindings);
-       return result;
+      public void Defun (string name, Builtin builtin, int min_arg, int max_arg)
+      {
+       Defun (name, builtin, min_arg, max_arg, false);
       }
 
-      // Commonly used pretty-printers.
+      public void Defun (string name, Builtin builtin, int min_arg, int max_arg,
+                        bool specialp)
+      {
+       MSymbol sym = name;
+       Function func = (Function) functions.Get (sym);
 
-      public static void default_pp (Function func,
-                                    string indent, object[] args)
+       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)
       {
-       Console.Write ("(" + func.name);
-       indent += "  ";
-       foreach (MExpression o in args)
+       Function func = (Function) functions.Get (sym);
+
+       if (func != null)
          {
-           Console.Write (" ");
-           o.pp (indent);
+           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;
          }
-       Console.Write (")");
+       else
+         {
+           func = new Function (sym, args, body, this);
+           functions = functions.Cons (sym, func);
+         }         
       }
 
-      private static void set_pp (Function func, string indent, object[] args)
+      public void Defun (XmlNode node)
       {
-       Console.Write ("(" + func.name + " " + (MSymbol) args[0] + " ");
-       ((MExpression) args[1]).pp (indent);
-       Console.Write (")");
+       MSymbol sym = node.Attributes["id"].Value;
+       Function func = (Function) functions.Get (sym);
+
+       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);
+         }         
       }
 
-      private static object get_value (object[] args, MPlist bindings)
+      internal Function GetFunc (MSymbol name)
       {
-       return find_binding (args, bindings).val;
+       Function func = (Function) functions.Get (name);
+
+       if (func == null)
+         {
+           if (parent != null)
+             return parent.GetFunc (name);
+           throw new Exception ("Unknown function: " + name);
+         }
+       return func;
       }
 
-      private static object set_value (object[] args, MPlist bindings)
+      public bool CopyFunc (Domain domain, MSymbol name)
       {
-       MSymbol var = (MSymbol) args[0];
-       MPlist slot = bindings.Find (var);
+       Function func = (Function) functions.Get (name);
+       if (func == null)
+         return false;
+       domain.functions = domain.functions.Cons (name, func);
+       return true;
+      }
 
-       if (slot == null)
-         slot = bindings.Push (var, null);
-       slot.val = ((MExpression) args[1]).Eval (bindings);
-       if (slot.val is MText)
-         slot.val = ((MText) slot.val).Dup ();
-       return slot.val;
+      public void CopyFunc (Domain domain)
+      {
+       foreach (MPlist p in functions)
+         domain.functions = domain.functions.Cons (p.key, p.val);
       }
 
-      private static object plus (object[] args, MPlist bindings)
+      public object GetValue (MSymbol name)
       {
-       object val = ((MExpression) args[0]).Eval (bindings);
+       MPlist slot = bindings.Find (name);
 
-       if (val is int)
+       if (slot == null)
          {
-           int n = 0;
-           foreach (MExpression e in args)
-             n += (int) e.Eval (bindings);
-           val = n;
+           if (parent != null)
+             return parent.GetValue (name);
+           throw new Exception ("Unbound variable: " + name);
          }
-       else if (val is MText)
+       return slot.val;
+      }
+
+      public object SetValue (MSymbol name, object val)
+      {
+       MPlist boundary = boundaries.Peek ();
+
+       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 Builtin (MExpression[] args, Domain domain);
+    public delegate void Translator (MPlist plist, Domain domain);
+
+    internal class Function
+    {
+      internal class Lambda
+      {
+       internal MSymbol[] args;
+       internal MExpression[] body;
+
+       public Lambda (MPlist args, MPlist body, Domain domain)
+       {
+         SetArgs (args);
+         SetBody (body, domain);
+       }
+
+       public Lambda (XmlNode node, Domain domain)
+       {
+         Set (node, domain);
+       }
+
+       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;
+       }
+
+       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);
+       }
+      }
+
+      public readonly MSymbol Name;
+      public Builtin builtin;
+      public int min_arg, max_arg;
+      internal Lambda lambda;
+      public bool specialp = false;
+
+      internal static Function ignore, varref, block;
+
+      public Function (MSymbol name, Builtin builtin,
+                      int min_arg, int max_arg, bool specialp)
+      {
+       Name = name;
+       this.builtin = builtin;
+       this.min_arg = min_arg;
+       this.max_arg = max_arg;
+       this.specialp = specialp;
+      }
+
+      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;
+      }
+
+      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 ();
+       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 (builtin != null)
          {
-           MText mt = new MText ();
-           foreach (MExpression e in args)
-             mt += (MText) e.Eval (bindings);
-           val = mt;
+           if (! specialp)
+             foreach (MExpression e in args)
+               e.Eval (domain);
+           return builtin (args, domain);
          }
-       return val;
+       if (lambda == null)
+         return null;
+       MPlist orig_bindings = domain.bindings;
+       object result = false;
+       try {
+         int i = 0;
+         foreach (MSymbol arg in lambda.args)
+           domain.Bind (arg, args[i++].Eval (domain));
+         foreach (MExpression e in lambda.body)
+           result = e.Eval (domain);
+       } finally {
+         domain.bindings = orig_bindings;
+       }
+       return result;
       }
+    }
+
+    private static Domain basic;
+
+    static MExpression ()
+    {
+      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].args[0].val,
+                             args[1].Eval (domain));
+    }
 
-      private static object multi (object[] args, MPlist bindings)
+    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)
+    {
+      if (args[0].val is int)
+       {
+         int n = 0;
+         foreach (MExpression e in args)
+           n += (int) e.val;
+         return n;
+       }
+      else if (args[0].val is MText)
+       {
+         MText mt = new MText ();
+         foreach (MExpression e in args)
+           mt += (MText) e.val;
+         return mt;
+       }
+      throw new Exception ("Not an integer nor MText: " + args[0].val);
+    }
+
+      private static object multi (MExpression[] args, Domain domain)
       {
        int n = 1;
        foreach (MExpression e in args)
-         n *= (int) e.Eval (bindings);
+         n *= (int) e.val;
        return n;
       }
 
-      private static object minus (object[] args, MPlist bindings)
+      private static object minus (MExpression[] args, Domain domain)
       {
-       int n = (int) ((MExpression) args[0]).Eval (bindings);
+       int n = (int) args[0].val;
        if (args.Length == 1)
          return - n;
        for (int i = 1; i < args.Length; i++)
-         n -= (int) ((MExpression) args[i]).Eval (bindings);
+         n -= (int) args[i].val;
        return n;
       }
 
-      private static object divide (object[] args, MPlist bindings)
+      private static object divide (MExpression[] args, Domain domain)
       {
-       int n = (int) ((MExpression) args[0]).Eval (bindings);
+       int n = (int) args[0].val;
        for (int i = 1; i < args.Length; i++)
-         n /= (int) ((MExpression) args[i]).Eval (bindings);
+         n /= (int) args[i].val;
        return n;
       }
 
-      private static object percent (object[] args, MPlist bindings)
+      private static object percent (MExpression[] args, Domain domain)
       {
-       int n = (int) ((MExpression) args[0]).Eval (bindings);
+       int n = (int) args[0].val;
        for (int i = 1; i < args.Length; i++)
-         n %= (int) ((MExpression) args[i]).Eval (bindings);
+         n %= (int) args[i].val;
        return n;
       }
 
-      private static object logior (object[] args, MPlist bindings)
+      private static object logior (MExpression[] args, Domain domain)
       {
-       int n = (int) ((MExpression) args[0]).Eval (bindings);
-       for (int i = 1; i < args.Length; i++)
-         n |= (int) ((MExpression) args[i]).Eval (bindings);
+       int n = 0;
+       foreach (MExpression e in args)
+         n |= (int) e.val;
        return n;
       }
 
-      private static object logand (object[] args, MPlist bindings)
+      private static object logand (MExpression[] args, Domain domain)
       {
-       int n = (int) ((MExpression) args[0]).Eval (bindings);
-       for (int i = 1; i < args.Length; i++)
-         n &= (int) ((MExpression) args[i]).Eval (bindings);
+       int n = 0;
+       foreach (MExpression e in args)
+         n &= (int) e.val;
        return n;
       }
 
-      private static object pluseq (object[] args, MPlist bindings)
+      private static object pluseq (MExpression[] args, Domain domain)
       {
-       MPlist slot = find_binding (args, bindings);
-       object val = slot.val;
+       MSymbol sym = (MSymbol) args[0].args[0].val;
+       object val = domain.GetValue (sym);
 
        if (val is int)
          {
            int n = (int) val;
            for (int i = 1; i < args.Length; i++)
-             n += (int) ((MExpression) args[i]).Eval (bindings);
-           slot.val = n;
+             n += (int) args[i].Eval (domain);
+           val = n;
          }
        else if (val is MText)
          {
            MText mt = (MText) val;
            for (int i = 1; i < args.Length; i++)
-             mt.Cat ((MText) ((MExpression) args[i]).Eval (bindings));
+             mt.Cat ((MText) args[i].Eval (domain));
+           val = mt;
          }
-       return slot.val;
+       domain.SetValue (sym, val);
+       return val;
       }
 
-      private static object multieq (object[] args, MPlist bindings)
+      private static object multieq (MExpression[] args, Domain domain)
       {
-       MPlist slot = find_binding (args, bindings);
-       int n = (int) slot.val;
+       MSymbol sym = (MSymbol) args[0].args[0].val;
+       int n = (int) domain.GetValue (sym);
+
        for (int i = 1; i < args.Length; i++)
-         n *= (int) ((MExpression) args[i]).Eval (bindings);
-       return (slot.val = n);
+         n *= (int) args[i].Eval (domain);
+       return domain.SetValue (sym, (object) n);
       }
 
-      private static object minuseq (object[] args, MPlist bindings)
+      private static object minuseq (MExpression[] args, Domain domain)
       {
-       MPlist slot = find_binding (args, bindings);
-       int n = (int) slot.val;
+       MSymbol sym = (MSymbol) args[0].args[0].val;
+       int n = (int) domain.GetValue (sym);
+
        for (int i = 1; i < args.Length; i++)
-         n -= (int) ((MExpression) args[i]).Eval (bindings);
-       return (slot.val = n);
+         n -= (int) args[i].Eval (domain);
+       return domain.SetValue (sym, (object) n);
       }
 
-      private static object divideeq (object[] args, MPlist bindings)
+      private static object divideeq (MExpression[] args, Domain domain)
       {
-       MPlist slot = find_binding (args, bindings);
-       int n = (int) slot.val;
+       MSymbol sym = (MSymbol) args[0].args[0].val;
+       int n = (int) domain.GetValue (sym);
+
        for (int i = 1; i < args.Length; i++)
-         n /= (int) ((MExpression) args[i]).Eval (bindings);
-       return (slot.val = n);
+         n /= (int) args[i].Eval (domain);
+       return domain.SetValue (sym, (object) n);
       }
 
-      private static object percenteq (object[] args, MPlist bindings)
+      private static object percenteq (MExpression[] args, Domain domain)
       {
-       MPlist slot = find_binding (args, bindings);
-       int n = (int) slot.val;
+       MSymbol sym = (MSymbol) args[0].args[0].val;
+       int n = (int) domain.GetValue (sym);
+
        for (int i = 1; i < args.Length; i++)
-         n %= (int) ((MExpression) args[i]).Eval (bindings);
-       return (slot.val = n);
+         n %= (int) args[i].Eval (domain);
+       return domain.SetValue (sym, (object) n);
       }
 
-      private static object logioreq (object[] args, MPlist bindings)
+      private static object logioreq (MExpression[] args, Domain domain)
       {
-       MPlist slot = find_binding (args, bindings);
-       int n = (int) slot.val;
+       MSymbol sym = (MSymbol) args[0].args[0].val;
+       int n = (int) domain.GetValue (sym);
+
        for (int i = 1; i < args.Length; i++)
-         n |= (int) ((MExpression) args[i]).Eval (bindings);
-       return (slot.val = n);
+         n |= (int) args[i].Eval (domain);
+       return domain.SetValue (sym, (object) n);
       }
 
-      private static object logandeq (object[] args, MPlist bindings)
+      private static object logandeq (MExpression[] args, Domain domain)
       {
-       MPlist slot = find_binding (args, bindings);
-       int n = (int) slot.val;
+       MSymbol sym = (MSymbol) args[0].args[0].val;
+       int n = (int) domain.GetValue (sym);
+
        for (int i = 1; i < args.Length; i++)
-         n &= (int) ((MExpression) args[i]).Eval (bindings);
-       return (slot.val = n);
+         n &= (int) args[i].Eval (domain);
+       return domain.SetValue (sym, (object) n);
       }
 
-      private static object lshift (object[] args, MPlist bindings)
+      private static object lshift (MExpression[] args, Domain domain)
       {
-       int n1 = (int) ((MExpression) args[0]).Eval (bindings);
-       int n2 = (int) ((MExpression) args[1]).Eval (bindings);
-       return n1 << n2;
+       return (int) args[0].val << (int) args[1].val;
       }
 
-      private static object lshifteq (object[] args, MPlist bindings)
+      private static object lshifteq (MExpression[] args, Domain domain)
       {
-       MPlist slot = find_binding (args, bindings);
-       int n1 = (int) slot.val;
-       int n2 = (int) ((MExpression) args[1]).Eval (bindings);
-       return (slot.val = (n1 << n2));
+       MSymbol sym = (MSymbol) args[0].args[0].val;
+       int n = (int) domain.GetValue (sym);
+
+       n <<= (int) args[1].Eval (domain);
+       return domain.SetValue (sym, (object) n);
       }
 
-      private static object rshift (object[] args, MPlist bindings)
+      private static object rshift (MExpression[] args, Domain domain)
       {
-       int n1 = (int) ((MExpression) args[0]).Eval (bindings);
-       int n2 = (int) ((MExpression) args[1]).Eval (bindings);
-       return n1 >> n2;
+       return (int) args[0].val >> (int) args[1].val;
       }
 
-      private static object rshifteq (object[] args, MPlist bindings)
+      private static object rshifteq (MExpression[] args, Domain domain)
       {
-       MPlist slot = find_binding (args, bindings);
-       int n1 = (int) slot.val;
-       int n2 = (int) ((MExpression) args[1]).Eval (bindings);
-       return (slot.val = (n1 >> n2));
+       MSymbol sym = (MSymbol) args[0].args[0].val;
+       int n = (int) domain.GetValue (sym);
+
+       n >>= (int) args[1].Eval (domain);
+       return domain.SetValue (sym, (object) n);
       }
 
-      private static object eq (object[] args, MPlist bindings)
+      private static object eq (MExpression[] args, Domain domain)
       {
-       int n = (int) ((MExpression) args[0]).Eval (bindings);
+       int n = (int) args[0].val;
+
        for (int i = 1; i < args.Length; i++)
-         if (n != (int) ((MExpression) args[i]).Eval (bindings))
-           return 0;
-       return 1;
+         if (n != (int) args[i].val)
+           return false;
+       return true;
       }
 
-      private static object noteq (object[] args, MPlist bindings)
+      private static object noteq (MExpression[] args, Domain domain)
       {
-       int n1 = (int) ((MExpression) args[0]).Eval (bindings);
-       int n2 = (int) ((MExpression) args[1]).Eval (bindings);
-       return (n1 != n2);
+       return ((int) args[0].val != (int) args[1].val);
       }
 
-      private static object less (object[] args, MPlist bindings)
+      private static object less (MExpression[] args, Domain domain)
       {
-       int n = (int) ((MExpression) args[0]).Eval (bindings);
+       int n = (int) args[0].val;
+
        for (int i = 1; i < args.Length; i++)
          {
-           int n1 = (int) ((MExpression) args[i]).Eval (bindings);
+           int n1 = (int) args[i].val;
            if (n >= n1)
-             return 0;
+             return false;
            n = n1;
          }
-       return 1;
+       return true;
       }
 
-      private static object lesseq (object[] args, MPlist bindings)
+      private static object lesseq (MExpression[] args, Domain domain)
       {
-       int n = (int) ((MExpression) args[0]).Eval (bindings);
+       int n = (int) args[0].val;
        for (int i = 1; i < args.Length; i++)
          {
-           int n1 = (int) ((MExpression) args[i]).Eval (bindings);
+           int n1 = (int) args[i].val;
            if (n > n1)
-             return 0;
+             return false;
            n = n1;
          }
-       return 1;
+       return true;
       }
 
-      private static object more (object[] args, MPlist bindings)
+      private static object more (MExpression[] args, Domain domain)
       {
-       int n = (int) ((MExpression) args[0]).Eval (bindings);
+       int n = (int) args[0].val;
        for (int i = 1; i < args.Length; i++)
          {
-           int n1 = (int) ((MExpression) args[i]).Eval (bindings);
+           int n1 = (int) args[i].val;
            if (n <= n1)
-             return 0;
+             return false;
            n = n1;
          }
-       return 1;
+       return true;
       }
 
-      private static object moreeq (object[] args, MPlist bindings)
+      private static object moreeq (MExpression[] args, Domain domain)
       {
-       int n = (int) ((MExpression) args[0]).Eval (bindings);
+       int n = (int) args[0].val;
        for (int i = 1; i < args.Length; i++)
          {
-           int n1 = (int) ((MExpression) args[i]).Eval (bindings);
+           int n1 = (int) args[i].val;
            if (n < n1)
-             return 0;
+             return false;
            n = n1;
          }
-       return 1;
+       return true;
       }
 
-      private static object progn (object[] args, MPlist bindings)
+      private static object progn (MExpression[] args, Domain domain)
       {
-       object result = null;
+       object result = false;
 
        foreach (MExpression e in args)
-         result = e.Eval (bindings);
+         result = e.Eval (domain);
        return result;
       }
 
-      private static void block_pp (Function func,
-                                   string indent, object[] args)
-      {
-       bool first = true;
-
-       Console.Write ("(");
-       indent += " ";
-       foreach (MExpression e in args)
-         {
-           if (first)
-             first = false;
-           else
-             Console.Write ("\n" + indent);
-           e.pp (indent);
-         }
-       Console.Write (")");
-      }
-
-      private static bool check_condition (MExpression e, MPlist bindings)
-      {
-       object result = e.Eval (bindings);
-       return (! (result is int) || (int) result != 0);
-      }
-
-      private static object cond (object[] args, MPlist bindings)
-      {
-       foreach (MExpression[] elist in args)
-         if (check_condition (elist[0], bindings))
-           {
-             object result = 0;
-             for (int i = 1; i < elist.Length; i++)
-               result = elist[i].Eval (bindings);
-             return result;
-           }
-       return 0;
-      }
-
-      private static void cond_pp (Function func,
-                                  string indent, object[] args)
+      private static bool check_condition (MExpression condition, Domain domain)
       {
-       Console.Write ("(cond");
-       indent += "  ";
-       foreach (MExpression[] expr_list in args)
-         {
-           Console.Write ("\n" + indent + "(");
-           bool first = true;
-           foreach (MExpression e in expr_list)
-             {
-               if (first)
-                 first = false;
-               else
-                 Console.Write (" ");
-               e.pp (indent);
-             }
-           Console.Write (")");
-         }
-       Console.Write (")");
+       object result = condition.Eval (domain);
+       return (result is bool ? (bool) result
+               : result is int ? ((int) result) != 0
+               : true);
       }
 
-      private static object ifclause (object[] args, MPlist bindings)
+      private static object ifclause (MExpression[] args, Domain domain)
       {
-       object result = 0;
+       object result = false;
 
-       if (check_condition ((MExpression) args[0], bindings))
-         result = ((MExpression) args[1]).Eval (bindings);
+       if (check_condition (args[0], domain))
+         result = args[1].Eval (domain);
        else
          for (int i = 2; i < args.Length; i++)
-           result = ((MExpression) args[i]).Eval (bindings);
+           result = args[i].Eval (domain);
        return result;
       }
 
-      private static void if_pp (Function func,
-                                string indent, object[] args)
+      private static object whenclause (MExpression[] args, Domain domain)
       {
-       Console.Write ("(if ");
-       ((MExpression) args[0]).pp (indent + "    ");
-       Console.Write ("\n" + indent + "    ");
-       ((MExpression) args[1]).pp (indent + "    ");
-       indent += "  ";
-       for (int i = 2; i < args.Length; i++)
-         {
-           Console.Write ("\n" + indent);
-           ((MExpression) args[i]).pp (indent);
-         }
-       Console.Write (")");
-      }
-
-      private static object whileclause (object[] args, MPlist bindings)
-      {
-       object result = 0;
+       object result = false;
 
-       while (check_condition ((MExpression) args[0], bindings))
+       if (check_condition (args[0], domain))
          for (int i = 1; i < args.Length; i++)
-           result = ((MExpression) args[i]).Eval (bindings);
+           result = args[i].Eval (domain);
        return result;
       }
 
-      private static void while_pp (Function func,
-                                   string indent, object[] args)
-      {
-       Console.Write ("(while ");
-       ((MExpression) args[0]).pp (indent + "       ");
-       bool first = true;
-       indent += "  ";
-       for (int i = 1; i < args.Length; i++)
-         {
-           if (first)
-             {
-               Console.Write ("\n" + indent);
-               first = false;
-             }
-           else
-             Console.Write (" ");
-           ((MExpression) args[i]).pp (indent);
-         }
-       Console.Write (")");
-      }
-
-      private static object define_function (object[] args, MPlist bindings)
-      {
-       FunctionTable table = (FunctionTable) args[0];
-       MSymbol sym = (MSymbol) args[1];
-       MPlist arg_symbols = (MPlist) args[2];
-       int nargs = arg_symbols.Count;
-       object[] data = new object[args.Length - 2];
-
-       data[0] = args[2];
-       for (int i = 3; i < args.Length; i++)
-         data[i - 2] = args[i];
-
-       Function func = new Function (sym, null, nargs, nargs,
-                                     typeof (MExpression));
-       table.table[sym] = func;
-       func.data = data;
-       return null;
-      }
-
-      private static void defun_pp (Function func,
-                                   string indent, object[] args)
+      private static object whileclause (MExpression[] args, Domain domain)
       {
-       Console.Write ("(defun " + args[1] + " " + args[2]);
-       bool first = true;
-       indent += "  ";
-       for (int i = 3; i < args.Length; i++)
-         {
-           if (first)
-             {
-               Console.Write ("\n" + indent);
-               first = false;
-             }
-           else
-             Console.Write (" ");
-           ((MExpression) args[i]).pp (indent);
-         }
-       Console.Write (")");
+       while (check_condition (args[0], domain))
+         for (int i = 1; i < args.Length; i++)
+           args[i].Eval (domain);
+       return false;
       }
-    }
-
-    public class FunctionTable
-    {
-      internal Dictionary<MSymbol, Function> table
-       = new Dictionary<MSymbol, Function> ();
-    }
-
-    private static FunctionTable basic_table = new FunctionTable ();
-
-    public static void Defun (FunctionTable table, string name,
-                             Evaluator evaluator, int min_arg, int max_arg,
-                             params Type[] arg_types)
-    {
-      Function func = Defun (name, evaluator, min_arg, max_arg, arg_types);
-      table.table[func.name] = func;
-    }
-
-    private static Function Defun (string name, Evaluator evaluator,
-                                  int min_arg, int max_arg,
-                                  params Type[] arg_types)
-    {
-      MSymbol sym = MSymbol.Of (name);
-      Function func = new Function (sym, evaluator, min_arg, max_arg,
-                                     arg_types);
-      basic_table.table[sym] = func;
-      return func;
-    }
-
-    private static Function Defun (string name, Evaluator evaluator,
-                                   int min_arg, int max_arg)
-    {
-      return Defun (name, evaluator, min_arg, max_arg, typeof (MExpression));
-    }
-
-    private static Function Find (MSymbol name, FunctionTable table)
-    {
-      if (name == MSymbol.integer
-         || name == MSymbol.mtext)
-       return Function.literal;
-
-      Function func;
-      if ((table == null
-          || ! table.table.TryGetValue (name, out func))
-         && ! basic_table.table.TryGetValue (name, out func))
-       return null;
-      return func;
-    }
-
-    private void invalid_expression (object o)
-    {
-      throw new Exception ("Invalid expresssion: " + o);
-    }
-
-    private void invalid_argument (object o)
-    {
-      throw new Exception (String.Format ("Invalid argument to {0}: {1}",
-                                         function.name, o));
-    }
-
-    private Function function;
-    private object[] args;
-
-    public MExpression (MSymbol function_name, object[] args,
-                       FunctionTable function_table)
-    {
-      function = Find (function_name, function_table);
-      int nargs = args.Length;
-      if (nargs < function.min_arg
-         || (function.max_arg >= 0 && nargs > function.max_arg))
-       throw new Exception (String.Format ("Invalid number of arguments to {0}: {1}", function.name, nargs));
-      this.args = (object[]) args.Clone ();
-    }
 
-    private MExpression[] expression_list (MPlist plist, FunctionTable table)
+    // (cond (COND1 ...) (COND2 ...) ...)
+    //   => (cond (when COND1 ...) (when COND2 ...) ...)
+    private static void translate_cond (MPlist plist, Domain domain)
     {
-      int len = plist.Count;
-      MExpression[] expr_list = new MExpression[len];
-
-      for (int i = 0; i < len; i++, plist = plist.next)
+      if (plist.IsPlist)
        {
-         if (plist.IsSymbol)
-           expr_list[i] = new MExpression (plist.Symbol);
-         else if (plist.IsMText || plist.IsInteger)
-           expr_list[i] = new MExpression (plist.val);
-         else if (plist.IsPlist)
+         plist = plist.Plist;
+         if (plist.IsSymbol && plist.Symbol == Mcond)
            {
-             MPlist p = plist.Plist;
-             if (p.IsSymbol)
-               expr_list[i] = new MExpression (p.Symbol, p.next, table);
-             else
-               expr_list[i] = new MExpression (p, table);
+             plist.val = Mprogn;
+             for (plist = plist.next; ! plist.IsEmpty; plist = plist.next)
+               {
+                 if (! plist.IsPlist)
+                   throw new Exception ("Invalid cond form: " + plist);
+                 plist.Plist.Push (MSymbol.symbol, Mwhen);
+               }               
            }
-         else
-           invalid_expression (plist.val);
        }
-      return expr_list;
     }
 
-    // EXPR = SYMBOL | MTEXT | INTEGER | FUNCALL | EXPRLIST
-    // FUNCALL = '(' SYMBOL EXPR* ')'
-    // EXPRLIST = '(' EXPR* ')'
+    private Function function;
+    private MExpression[] args;
+    private object val;
 
-    // EXPRLIST: PLIST = EXPR ...
-    public MExpression (MPlist plist, FunctionTable table)
+    public MExpression[] Args { get { return args; } }
+    public object Val { get { return val; } }
+
+    private MExpression (object val)
     {
-      function = Function.block;
-      args = expression_list (plist, table);
+      this.val = val;
     }
 
-    // FUNCALL: NAME = FUNCTION-NAME, ARG-LIST = EXPR ...
-    private MExpression (MSymbol name, MPlist arg_list, FunctionTable table)
+    // EXPR = SYMBOL | MTEXT | INTEGER | FUNCALL | PROGN
+    // FUNCALL = '(' SYMBOL EXPR* ')'
+    // PROGN = '(' EXPR * ')'
+    private MExpression (MSymbol key, object val, Domain domain)
     {
-      function = Find (name, table);
-      if (function == null)
-       throw new Exception ("Unknown function: " + name);
-
-      int nargs = arg_list.Count;
-      if (nargs < function.min_arg
-         || (function.max_arg >= 0 && nargs > function.max_arg))
-       throw new Exception (String.Format
-                            ("Invalid number of arguments to {0}: {1}",
-                             function.name, nargs));
-
-      int i = 0;
-      Type arg_type = typeof (MExpression);
-      if (function.arg_types.Length > 0)
+      if (key == MSymbol.symbol)
        {
-         arg_type = function.arg_types[0];
-         if (arg_type == typeof (FunctionTable))
-           {
-             nargs++;
-             args = new object[nargs];
-             args[i++] = table;
-           }
-         else
-           args = new object[nargs];
+         function = Function.varref;
+         args = new MExpression[1];
+         args[0] = new MExpression (val);
        }
-      else
-       args = new object[nargs];
-
-      foreach (MPlist p in arg_list)
+      else if (key == MSymbol.integer
+              || key == MSymbol.mtext)
+       {
+         this.val = val;
+       }
+      else if (key == MSymbol.plist)
        {
-         if (i < function.arg_types.Length)
-           arg_type = function.arg_types[i];
-         if (arg_type == typeof (MExpression))
+         MPlist p = (MPlist) val;
+
+         if (p.IsSymbol)
            {
-             if (p.IsSymbol)
-               args[i++] = new MExpression (p.Symbol);
-             else if (p.IsMText || p.IsInteger)
-               args[i++] = new MExpression (p.val);
-             else if (p.IsPlist)
+             MSymbol sym = p.Symbol;
+
+             if (sym == Mdefun)
                {
-                 MPlist p0 = p.Plist;
-                 if (p0.IsSymbol)
-                   args[i++] = new MExpression (p0.Symbol, p0.next, table);
-                 else
-                   args[i++] = new MExpression (p0, table);
+                 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);
+                 domain.Defun (sym, p.Plist, p.next);
+                 // This Mexpression is just a dummy.
                }
              else
-               invalid_expression (p.val);
-           }
-         else if (arg_type == typeof (MExpression[]))
-           {
-             if (! p.IsPlist)
-               invalid_argument (p.val);
-             args[i++] = expression_list (p.Plist, table);
+               {
+                 function = domain.GetFunc (sym);
+                 p = p.next;
+                 int nargs = p.Count;
+                 if (nargs < function.min_arg
+                     || (function.max_arg >= 0 && nargs > function.max_arg))
+                   throw new Exception ("Invalid number of arguments to: "
+                                        + sym + " " + nargs);
+                 args = new MExpression[nargs];
+                 for (int i = 0; i < nargs; i++, p = p.next)
+                   {
+                     domain.Translate (p);
+                     args[i] = new MExpression (p.key, p.val, domain);
+                   }
+               }
            }
-         else if (arg_type == typeof (MSymbol))
+         else
            {
-             if (! p.IsSymbol)
-               invalid_argument (p.val);
-             args[i++] = p.Symbol;
+             args = new MExpression[1];
+             args[0] = new MExpression (p, domain);
            }
-         else
-           args[i++] = p.val;
        }
-      if (function == Function.defun)
-       function.Call (args, null);
+      else
+       throw new Exception ("Invalid expression: " + key + ":" + val);
     }
 
-    public MExpression (MSymbol sym)
+    public MExpression (MPlist plist, Domain domain)
     {
-      function = Function.varref;
-      args = new object[1];
-      args[0] = sym;
+      function = Function.block;
+      args = new MExpression[plist.Count];
+      for (int i = 0; ! plist.IsEmpty; i++, plist = plist.next)
+       {
+         domain.Translate (plist);
+         args[i] = new MExpression (plist.key, plist.val, domain);
+       }
     }
 
-    public MExpression (object obj)
+    public MExpression (XmlNode node, Domain domain)
     {
-      function = Function.literal;
-      args = new object[1];
-      args[0] = obj;
+      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 (MPlist bindings)
+    public object Eval (Domain domain)
     {
-      return function.Call (args, bindings);
+      if (function == null)
+       {
+         if (val is MSymbol)
+           val = domain.GetValue ((MSymbol) val);
+       }
+      else
+       val = function.Call (args, domain);
+      return val;
     }
 
-    private void pp (string indent)
+    public override string ToString ()
     {
-      if (function == Function.varref
-         || function == Function.literal)
+      string str;
+
+      if (function != null)
        {
-         if (args[0] is MText)
-           Console.Write ("\"{0}\"", args[0]);
+         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
-           Console.Write (args[0]);
+           str = val.ToString ();
        }
       else
-       function.pp (function, indent, args);
+       str = "()";
+      return str;
     }
-
-    public void PrettyPrint () { pp (""); }
   }
 }