*** empty log message ***
[m17n/m17n-lib-cs.git] / XmlExpr.cs
index 5a696ae..3c1594b 100644 (file)
@@ -6,8 +6,10 @@ using System.Xml;
 
 namespace System.Xml.Expression
 {
-  public abstract class Xex
+  public class Xexpression
   {
+    public static int debug_level = 0;
+
     public struct Name : IEquatable<Name>
     {
       private static NameTable nt = new NameTable ();
@@ -82,32 +84,36 @@ namespace System.Xml.Expression
     private static Name Nexpr = "expr";
 
     private static Name Nfuncall = "funcall";
-    private static Name Nvariable = "variable";
+    private static Name Nvarref = "varref";
     private static Name Ninteger = "integer";
     private static Name Nstring = "string";
-    private static Name Nboolean = "boolean";
     private static Name Nsymbol = "symbol";
     private static Name Nlist = "list";
-    private static Name Nobject = "object";
 
     private static Name Ndefun = "defun";
     private static Name Nfname = "fname";
     private static Name Nargs = "args";
+    private static Name Nargs_unevalled = "args-unevalled";
+    private static Name Nfixed = "fixed";
     private static Name Noptional = "optional";
     private static Name Nrest = "rest";
-    private static Name Nbody = "body";
 
     private static Name Ndefvar = "defvar";
+    private static Name Nvname = "vname";
     private static Name Ndescription = "description";
     private static Name Nrange = "range";
 
     private static Name Nprogn = "progn";
+    private static Name Nbreak = "break";
+    private static Name Nreturn = "return";
 
     internal abstract class Function
     {
-      public readonly Name name;
+      public Name name;
       public int min_arg, max_arg;
 
+      public Function () { }
+
       public Function (Name name, int min_arg, int max_arg)
       {
        this.name = name;
@@ -115,7 +121,7 @@ namespace System.Xml.Expression
        this.max_arg = max_arg;
       }
 
-      public abstract object Call (Xex[] args, Domain domain);
+      public abstract Term Call (Domain domain, Variable vari, Term[] args);
 
       public override string ToString ()
       {
@@ -125,28 +131,26 @@ namespace System.Xml.Expression
       internal class Subroutine : Function
       {
        public Builtin builtin;
+       public bool setvar;
 
-       public Subroutine (Builtin builtin, Name name,
+       public Subroutine (Builtin builtin, Name name, bool setvar,
                           int min_arg, int max_arg)
          : base (name, min_arg, max_arg)
          {
            this.builtin = builtin;
          }
 
-       public override object Call (Xex[] args, Domain domain)
+       public override Term Call (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
        {
-         object result;
-
-         foreach (Xex a in args)
-           if (a.Eval (domain) == null)
-             throw new Exception (a + ":evaled to null");
-         Console.Write ("calling (" + this);
-         foreach (Xex a in args)
-           Console.Write (" " + a);
-         Console.Write (") => ");
-         result = builtin (args, domain);
-         Console.WriteLine (result);
-         return result;
+         Term[] newargs = new Term[args.Length];
+
+         for (int i = 0; i < args.Length; i++)
+           {
+             newargs[i] = args[i].Eval (domain);
+             if (domain.Catched)
+               return newargs[i];
+           }
+         return builtin (domain, vari, newargs);
        }
       }
 
@@ -161,220 +165,211 @@ namespace System.Xml.Expression
            this.builtin = builtin;
          }
 
-       public override object Call (Xex[] args, Domain domain)
+       public override Term Call (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
        {
-         object result;
-
-         Console.Write ("calling (" + this);
-         foreach (Xex a in args)
-           Console.Write (" " + a);
-         Console.Write (") => ");
-         result = builtin (args, domain);
-         Console.WriteLine (result);
-         return result;
+         return builtin (domain, vari, args);
        }
       }
 
       internal class Lambda : Function
       {
-       internal Xex[] args;
-       internal Xex[] body;
-
-       public Lambda (Name name, int min_arg, int max_arg)
-         : base (name, min_arg, max_arg)
-         {
-         }
+       internal bool args_evalled;
+       internal Variable[] args;
+       internal Term[] body;
 
-       public void SetArgs (XmlNode node, int nargs, Domain domain)
+       public Lambda (XmlNode node, Domain domain)
        {
-         args = new Xex[nargs];
+         int nfixed = 0;
+         int noptional = 0;
+         int nrest = 0;
+         name = node.Attributes[Nfname].Value;
+           
          node = node.FirstChild;
-         for (int i = 0; i < nargs; node = node.NextSibling)
-           if (node.Name != Noptional && node.Name != Nrest)
-             args[i++] = New (node, domain);
+         if (node != null
+             && (node.Name == Nargs || node.Name == Nargs_unevalled))
+           {
+             XmlNode n;
+             args_evalled = node.Name == Nargs;
+             for (n = node.FirstChild; n != null; n = n.NextSibling)
+               {
+                 if (n.Name == Nfixed)
+                   nfixed++;
+                 else if (n.Name == Noptional)
+                   noptional++;
+                 else if (n.Name == Nrest)
+                   nrest++;
+                 else
+                   throw new Exception ("Invalid argument type: " + n);
+               }
+             min_arg = nfixed;
+             max_arg = nfixed + noptional + nrest;
+             args = new Variable[max_arg];
+             n = node.FirstChild;
+             for (int i = 0; i < max_arg; n = n.NextSibling)
+               args[i++] = domain.Defvar ((Name) n.Attributes[0].Value);
+             if (nrest == 1)
+               max_arg = - max_arg;
+           }
+         else
+           {
+             min_arg = max_arg = 0;
+           }
        }
 
        public void SetBody (XmlNode node, Domain domain)
        {
-         XmlNodeList nlist = node.ChildNodes;
-
-         body = new Xex[nlist.Count];
-         for (int i = 0; i < nlist.Count; i++)
-           body[i] = New (nlist[i], domain);
-       }
-
-       public void Setup (XmlNode node, Domain domain)
-       {
-         node = node.FirstChild;
-         if (node.Name == Nargs)
+         for (node = node.FirstChild; node != null; node = node.NextSibling)
+           if (node.Name != Ndescription
+               && node.Name != Nargs
+               && node.Name != Nargs_unevalled)
+             break;
+         int nterms = 0;
+         for (XmlNode n = node; n != null; n = n.NextSibling)
+           nterms++;
+         if (nterms > 0)
            {
-             SetArgs (node, max_arg, domain);
-             node = node.NextSibling;
+             body = new Term[nterms];
+             for (nterms = 0; node != null; node = node.NextSibling, nterms++)
+               body[nterms] = new Term (node, domain);
            }
-         if (node.Name == Nbody)
-           SetBody (node, domain);
        }
 
-       public override object Call (Xex[] args, Domain domain)
+       public override Term Call (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
        {
          Bindings current = domain.bindings;
-         object result = false;
+         Term result = Zero;
 
          try {
            int i;
+           if (args_evalled)
+             {
+               Term[] newargs = new Term[args.Length];
+               for (i = 0; i < min_arg; i++)
+                 newargs[i] = args[i].Eval (domain);
+               args = newargs;
+             }
            for (i = 0; i < min_arg; i++)
+             domain.Bind (this.args[i], args[i]);
+           if (body != null)
              {
-               Xex a = this.args[i];
-               bool isdirect = a is Xex.Const;
-               Name name = (isdirect
-                            ? (Name) a.val : ((Xex.Varref) a).vari.name);
-               Variable var = domain.GetVar (name);
-
-               if (isdirect)
-                 domain.Bind (var, args[i]);
-               else
-                 domain.Bind (var, args[i].Eval (domain));
+               try {
+                 domain.Catch (Nreturn);
+                 foreach (Term term in body)
+                   {
+                     result = term.Eval (domain);
+                     if (domain.Catched)
+                       return result;
+                   }
+               } finally {
+                 domain.Uncatch ();
+               }
              }
-           Console.Write ("calling (" + this);
-           foreach (Xex e in body)
-             result = e.Eval (domain);
-           Console.WriteLine (result);
          } finally {
            domain.UnboundTo (current);
          }
          return result;
        }
-
-       public override string ToString ()
-       {
-         string str = "(" + name;
-         foreach (Xex a in args)
-           str += " " + a;
-         return (str + ")");
-       }
       }
     }
 
-    internal abstract class Variable
+    public abstract class Variable
     {
       public readonly Name name;
-      public readonly Name type;
-      internal object val;
+      internal Term val;
 
-      public Variable (Name name, Name type, object value)
+      public Variable (Name name, Term term)
       {
-       if (value != null)
-         Value = value;
        this.name = name;
-       this.type = type;
+       Value = term;
       }
 
-      public object Value
+      public Term Value
       {
        get { return val; }
        set
          {
            if (! ValueP (value))
-             throw new Exception ("Invalid value type: " + value);
+             throw new Exception ("Invalid value of " + name + ": " + value);
            val = value;
          }
       }
 
-      public abstract bool ValueP (object value);
+      public abstract bool ValueP (Term term);
 
-      public override string ToString () { return name + "=" + val; }
-    }
+      public override string ToString () { return name + "(" + val + ")"; }
 
-    internal class VarInt : Variable
-    {
-      public struct Range
+      internal class Int : Variable
       {
-       public int from, to;
-      }
+       public struct Range
+       {
+         public int from, to;
+       }
 
-      public Range[] ranges;
+       public Range[] ranges;
 
-      public VarInt (Name name, object value) : base (name, Ninteger, value) { }
+       public Int (Name name, int i) : base (name, new Term (i)) { }
 
-      public override bool ValueP (object value)
-      {
-       int i;
+       public override bool ValueP (Term term)
+       {
+         int i;
 
-       if (! (value is int))
-         return false;
-       if (ranges == null)
-         return true;
-       i = (int) value;
-       foreach (Range r in ranges)
-         if (i >= r.from && i <= r.to)
+         if (term.objval != null)
+           return false;
+         if (ranges == null)
            return true;
-       return false;
+         i = term.intval;
+         foreach (Range r in ranges)
+           if (i >= r.from && i <= r.to)
+             return true;
+         return false;
+       }
       }
-    }
-
-    internal class VarStr : Variable
-    {
-      public string[] ranges;
-
-      public VarStr (Name name, object value) : base (name, Nstring, value) { }
 
-      public override bool ValueP (object value)
+      internal class Str : Variable
       {
-       string str;
+       public string[] ranges;
 
-       if (! (value is string))
-         return false;
-       if (ranges == null)
-         return true;
-       str = (string) value;
-       foreach (string s in ranges)
-         if (s == str)
-           return true;
-       return false;
-      }
-    }
-
-    internal class VarBool : Variable
-    {
-      public VarBool (Name name, object value)
-       : base (name, Nboolean, value) { }
+       public Str (Name name, string str) : base (name, new Term (str)) { }
 
-      public override bool ValueP (object value)
-      {
-       if (! (value is bool))
+       public override bool ValueP (Term term)
+       {
+         if (! (term.objval is string))
+           return false;
+         if (ranges == null)
+           return true;
+         string str = (string) term.objval;
+         foreach (string s in ranges)
+           if (s == str)
+             return true;
          return false;
-       return true;
+       }
       }
-    }
 
-    internal class VarMisc : Variable
-    {
-      public VarMisc (Name name, object value) : base (name, Nobject, value) { }
-
-      public override bool ValueP (object value)
+      internal class Misc : Variable
       {
-       return true;
+       public Misc (Name name, Term term) : base (name, term) { }
+
+       public override bool ValueP (Term term) { return true; }
       }
     }
 
     internal class Bindings
     {
       private Variable vari;
-      private object old_value;
+      private Term old_value;
       private Bindings next;
        
-      private Bindings (Variable vari, object value)
+      private Bindings (Variable vari)
       {
        this.vari = vari;
-       old_value = value;
+       old_value = vari.val;
       }
        
-      public static Bindings Bind (Bindings bindings,
-                                  Variable vari, object value)
+      public static Bindings Bind (Bindings bindings, Variable vari, Term val)
       {
-       Bindings b = new Bindings (vari, vari.val);
+       Bindings b = new Bindings (vari);
 
-       b.vari.Value = value;
+       b.vari.Value = val;
        b.next = bindings;
        return b;
       }
@@ -382,7 +377,7 @@ namespace System.Xml.Expression
       internal Bindings UnboundTo (Bindings boundary)
       {
        for (Bindings b = this; b != boundary; b = b.next)
-         vari.val = b.old_value;
+         b.vari.val = b.old_value;
        return boundary;
       }
 
@@ -390,7 +385,7 @@ namespace System.Xml.Expression
       {
        string str = "(bindings";
        for (Bindings b = this; b != null; b = b.next)
-         str += " " + vari;
+         str += " " + vari.name + "=" + b.old_value;
        return str + ")";
       }
     }
@@ -412,10 +407,13 @@ namespace System.Xml.Expression
     public class Domain
     {
       public object context;
+      public int depth = 0;
 
       internal Dictionary<Name, Function> functions;
       internal Dictionary<Name, Variable> variables;
       internal Bindings bindings;
+      private Stack<Name> catch_stack = new Stack<Name> ();
+      private int catch_count = -1;
 
       internal Domain ()
       {
@@ -434,10 +432,9 @@ namespace System.Xml.Expression
        this.context = context;
       }
 
-      internal void Bind (Variable vari, object value)
+      internal void Bind (Variable vari, Term value)
       {
        bindings = Bindings.Bind (bindings, vari, value);
-       Console.WriteLine ("binding " + vari);
       }
 
       internal void UnboundTo (Bindings boundary)
@@ -446,59 +443,80 @@ namespace System.Xml.Expression
          bindings = bindings.UnboundTo (boundary);
       }
 
-      public void DefSubr (Builtin builtin, string str,
-                          int min_arg, int max_arg)
+      internal void Catch (Name name)
+      {
+       catch_stack.Push (name);
+       catch_count++;
+       Console.WriteLine ("catch {0}", catch_count);
+      }
+
+      internal bool Catched {
+       get {
+         Console.WriteLine ("catched {0} {1}",
+                            catch_stack.Count,
+                            catch_count);
+         return catch_stack.Count == catch_count; }
+      }
+
+      internal void ThrowReturn ()
+      {
+       Name tag = catch_stack.Peek ();
+       while (tag != Nreturn)
+         {
+           catch_stack.Pop ();
+           tag = catch_stack.Peek ();
+         }
+       catch_count = catch_stack.Count - 1;
+      }
+
+      internal void ThrowBreak ()
+      {
+       Name tag = catch_stack.Peek ();
+       if (tag != Nbreak)
+         throw new Exception ("No outer loop to break");
+       catch_count = catch_stack.Count - 1;
+      }
+
+      internal void Uncatch ()
+      {
+       catch_stack.Pop ();
+       catch_count = catch_stack.Count;
+       Console.WriteLine ("uncatch {0}", catch_count);
+      }
+
+      public void DefSubr (Builtin builtin, string str, bool setvar,
+                          int min_arg, int max_arg, params string[] aliases)
       {
        Name name = str;
-       functions[name]
-         = new Function.Subroutine (builtin, name, min_arg, max_arg);
+       Function func = new Function.Subroutine (builtin, name, setvar,
+                                                min_arg, max_arg);
+       functions[name] = func;
+       foreach (string a in aliases)
+         functions[(Name) a] = func;
       }
 
       public void DefSpecial (Builtin builtin, string str,
-                             int min_arg, int max_arg)
+                             int min_arg, int max_arg,
+                             params string[] aliases)
       {
        Name name = str;
-       functions[name]
-         = new Function.SpecialForm (builtin, name, min_arg, max_arg);
+       Function func = new Function.SpecialForm (builtin, name,
+                                                 min_arg, max_arg);
+       functions[name] = func;
+       foreach (string a in aliases)
+         functions[(Name) a] = func;
       }
 
-      private static Name ParseHead (XmlNode node,
-                                     out int min_arg, out int max_arg)
+      public void DefAlias (string alias, string str)
       {
-       Name name = node.Attributes[Nfname].Value;
-       int nargs = 0, noptions = 0, nrest = 0;
-       XmlNode n;
-           
-       for (n = node.FirstChild; n != null; n = n.NextSibling)
-         {
-           if (n.Name == Noptional || n.Name == Nrest)
-             break;
-           nargs++;
-         }
-       if (n != null && n.Name == Noptional)
-         for (n = n.NextSibling; n != null; n = n.NextSibling)
-           {
-             if (n.Name == Nrest)
-               break;
-             noptions++;
-           }
-       if (n != null && n.Name == Nrest)
-         for (n = n.NextSibling; n != null; n = n.NextSibling)
-           nrest++;
-       min_arg = nargs;
-       max_arg = nargs + noptions + nrest;
-       if (nrest == 1)
-         max_arg = - max_arg;
-       return name;
+       functions[(Name) alias] = functions[(Name) str];
       }
 
       internal Function.Lambda RegisterFunction (XmlNode node)
       {
-       int min_arg, max_arg;
-       Name name = ParseHead (node, out min_arg, out max_arg);
-       Function.Lambda lambda = new Function.Lambda (name, min_arg, max_arg);
+       Function.Lambda lambda = new Function.Lambda (node, this);
 
-       functions[name] = lambda;       
+       functions[lambda.name] = lambda;        
        return lambda;
       }
 
@@ -509,14 +527,16 @@ namespace System.Xml.Expression
 
        if (! functions.TryGetValue (name, out func))
          func = RegisterFunction (node);
-       ((Function.Lambda) func).Setup (node, this);
+       ((Function.Lambda) func).SetBody (node, this);
        return func;
       }
 
-      public void Defvar (Name name, XmlNode node)
+      public void Defvar (XmlNode node)
       {
+       Name name = node.Attributes[0].Value;
        Variable vari;
 
+       node = node.FirstChild;
        if (node.Name == Ndescription)
          node = node.NextSibling;
        if (node != null)
@@ -524,6 +544,7 @@ namespace System.Xml.Expression
            Name type = node.Name;
            XmlNodeList range_list = null;
            int nranges = 0;
+           string val = node.InnerText;
 
            node = node.NextSibling;
            if (node != null)
@@ -534,10 +555,10 @@ namespace System.Xml.Expression
 
            if (type == Ninteger)
              {
-               VarInt vi = new VarInt (name, parse_integer (val));
+               Variable.Int vi = new Variable.Int (name, parse_integer (val));
                if (range_list != null)
                  {
-                   vi.ranges = new VarInt.Range[nranges];
+                   vi.ranges = new Variable.Int.Range[nranges];
 
                    for (int i = 0; i < nranges; i++)
                      {
@@ -546,13 +567,13 @@ namespace System.Xml.Expression
                        if (n.Name == Nrange)
                          {
                            vi.ranges[i].from =
-                             parse_integer (n.FirstChild.Value);
+                             parse_integer (n.FirstChild.InnerText);
                            vi.ranges[i].to =
-                             parse_integer (n.LastChild.Value);
+                             parse_integer (n.LastChild.InnerText);
                          }
                        else
                          {
-                           int num = parse_integer (n.Value);
+                           int num = parse_integer (n.InnerText);
                            vi.ranges[i].from = vi.ranges[i].to = num;
                          }
                      }
@@ -561,25 +582,28 @@ namespace System.Xml.Expression
              }
            else if (type == Nstring)
              {
-               VarStr vs = new VarStr (name, val);
+               Variable.Str vs = new Variable.Str (name, val);
                if (range_list != null)
                  vs.ranges = new string[nranges];
                for (int i = 0; i < nranges; i++)
                  vs.ranges[i] = range_list[i].Value;
                vari = vs;
              }
-           else if (type == Nboolean)
-             {
-               vari = new VarBool (name, val == "true");
-             }
            else
              throw new Exception ("Unknown type: " + type);
          }
        else
-         vari = new VarMisc (name, null);
+         vari = new Variable.Misc (name, Zero);
        variables[name] = vari;
       }
 
+      internal Variable Defvar (Name name)
+      {
+       Variable vari = new Variable.Misc (name, Zero);
+       variables[name] = vari;
+       return vari;
+      }
+
       internal Function GetFunc (Name name)
       {
        Function func;
@@ -608,17 +632,10 @@ namespace System.Xml.Expression
        Variable vari;
 
        if (! variables.TryGetValue (name, out vari))
-         variables[name] = vari = new VarMisc (name, null);
+         variables[name] = vari = new Variable.Misc (name, Zero);
        return vari;
       }
 
-      internal Variable GetVar (Xex e)
-      {
-       if (! (e.val is Name))
-         throw new Exception ("Not a symbol" + e.val);
-       return GetVar ((Name) e.val);
-      }
-
       public override string ToString ()
       {
        string str = "<(functions";
@@ -635,470 +652,765 @@ namespace System.Xml.Expression
        str += ">";
        return str;
       }
+
+      internal void DebugWrite (bool head, string fmt, params string[] arg)
+      {
+       if (debug_level > depth)
+         {
+           if (head)
+             {
+               Console.WriteLine ();
+               for (int i = 0; i < depth; i++)
+                 Console.Write (" ");
+             }
+           Console.Write (fmt, arg);
+         }
+      }
     }
 
-    public delegate object Builtin (Xex[] args, Domain domain);
+    public delegate Term Builtin (Domain domain, Variable vari, Term[] args);
 
     private static Domain basic = new Domain ();
 
     internal static Function Fprogn;
 
-    static Xex ()
+    static Xexpression ()
     {
-      basic.DefSubr (set_value, "set", 2, 2);
-      basic.DefSubr (set_value, "=", 2, 2);
-      basic.DefSubr (and, "and", 1, -1);
-      basic.DefSubr (and, "&&", 1, -1);
-      basic.DefSubr (or, "or", 1, -1);
-      basic.DefSubr (or, "||", 1, -1);
-      basic.DefSubr (not, "not", 1, 1);
-      basic.DefSubr (not, "!", 1, 1);
-      basic.DefSubr (add, "add", 2, -1);
-      basic.DefSubr (add, "+", 2, -1);
-      basic.DefSubr (mul, "mul", 2, -1);
-      basic.DefSubr (mul, "*", 2, -1);
-      basic.DefSubr (sub, "sub", 1, -1);
-      basic.DefSubr (sub, "-", 1, -1);
-      basic.DefSubr (div, "div", 2, -1);
-      basic.DefSubr (div, "/", 2, -1);
-      basic.DefSubr (mod, "mod", 2, 2);
-      basic.DefSubr (mod, "%", 2, 2);
-      basic.DefSubr (logior, "logior", 2, -1);
-      basic.DefSubr (logior, "|", 2, -1);
-      basic.DefSubr (logand, "logand", 2, -1);
-      basic.DefSubr (logand, "&", 2, -1);
-      basic.DefSubr (add_set, "add-set", 2, -1);
-      basic.DefSubr (add_set, "+=", 2, -1);
-      basic.DefSubr (mul_set, "mul-set", 2, -1);
-      basic.DefSubr (mul_set, "*=", 2, -1);
-      basic.DefSubr (sub_set, "sub-set", 2, -1);
-      basic.DefSubr (sub_set, "-=", 2, -1);
-      basic.DefSubr (div_set, "div-set", 2, -1);
-      basic.DefSubr (div_set, "/=", 2, -1);
-      basic.DefSubr (mod_set, "mod-set", 2, 2);
-      basic.DefSubr (mod_set, "%=", 2, 2);
-      basic.DefSubr (logior_set, "logior-set", 2, -1);
-      basic.DefSubr (logior_set, "|=", 2, -1);
-      basic.DefSubr (logand_set, "logand-set", 2, -1);
-      basic.DefSubr (logand_set, "&=", 2, -1);
-      basic.DefSubr (lsh, "lsh", 2, 2);
-      basic.DefSubr (lsh, "<<", 2, 2);
-      basic.DefSubr (rsh, "rsh", 2, 2);
-      basic.DefSubr (rsh, ">>", 2, 2);
-      basic.DefSubr (lsh_set, "lsh-set", 2, 2);
-      basic.DefSubr (lsh_set, "<<=", 2, 2);
-      basic.DefSubr (rsh_set, "rsh-set", 2, 2);
-      basic.DefSubr (rsh_set, ">>=", 2, 2);
-      basic.DefSubr (eq, "eq", 2, -1);
-      basic.DefSubr (eq, "==", 2, -1);
-      basic.DefSubr (noteq, "noteq", 2, 2);
-      basic.DefSubr (noteq, "!=", 2, 2);
-      basic.DefSubr (less_than, "lt", 2, -1);
-      basic.DefSubr (less_than, "<", 2, -1);
-      basic.DefSubr (less_eq, "le", 2, -1);
-      basic.DefSubr (less_eq, "<=", 2, -1);
-      basic.DefSubr (greater_than, "gt", 2, -1);
-      basic.DefSubr (greater_than, ">", 2, -1);
-      basic.DefSubr (greater_eq, "ge", 2, -1);
-      basic.DefSubr (greater_eq, ">=", 2, -1);
-      basic.DefSubr (eval_clause, "eval", 1, 1);
-      basic.DefSpecial (progn_clause, "progn", 0, -1);
-      basic.DefSpecial (progn_clause, "expr", 0, -1);
-      basic.DefSpecial (if_clause, "if", 2, -1);
+      basic.DefSubr (set_value, "set", true, 1, 1, "=");
+      basic.DefSubr (not, "not", false, 1, 1, "!");
+      basic.DefSubr (add, "add", true, 1, -1, "+");
+      basic.DefSubr (mul, "mul", true, 1, -1, "*");
+      basic.DefSubr (sub, "sub", true, 1, -1, "-");
+      basic.DefSubr (div, "div", true, 1, -1, "/");
+      basic.DefSubr (mod, "mod", true, 1, 2, "%");
+      basic.DefSubr (logior, "logior", true, 1, -1, "|");
+      basic.DefSubr (logand, "logand", true, 1, -1, "&");
+      basic.DefSubr (lsh, "lsh", true, 1, 2, "<<");
+      basic.DefSubr (rsh, "rsh", true, 1, 2, ">>");
+      basic.DefSubr (eq, "eq", false, 2, -1, "==");
+      basic.DefSubr (noteq, "noteq", false, 2, 2, "!=");
+      basic.DefSubr (less_than, "lt", false, 2, -1, "<");
+      basic.DefSubr (less_eq, "le", false, 2, -1, "<=");
+      basic.DefSubr (greater_than, "gt", false, 2, -1, ">");
+      basic.DefSubr (greater_eq, "ge", false, 2, -1, ">=");
+      basic.DefSubr (append, "append", true, 0, -1);
+      basic.DefSubr (concat, "concat", true, 0, -1);
+      basic.DefSubr (nth, "nth", false, 2, 2);
+      basic.DefSubr (copy, "copy", false, 1, 1);
+      basic.DefSubr (ins, "ins", true, 2, 2);
+      basic.DefSubr (del, "del", true, 2, 2);
+      basic.DefSubr (eval_clause, "eval", false, 1, 1);
+      basic.DefSubr (break_clause, "break", false, 0, 1);
+      basic.DefSubr (return_clause, "return", false, 1, 1);
+      basic.DefSpecial (and, "and", 1, -1, "&&");
+      basic.DefSpecial (or, "or", 1, -1, "||");
+      basic.DefSpecial (progn_clause, "progn", 0, -1, "expr");
+      basic.DefSpecial (if_clause, "if", 2, 3);
       basic.DefSpecial (when_clause, "when", 1, -1);
+      basic.DefSpecial (loop_clause, "loop", 1, -1);
       basic.DefSpecial (while_clause, "while", 1, -1);
+      basic.DefSpecial (cond_clause, "cond", 1, -1);
+      basic.DefSpecial (foreach_clause, "foreach", 2, -1);
+      basic.DefSpecial (quote_clause, "quote", 1, 1);
+      basic.DefSpecial (type_clause, "type", 1, 1);
 
       Fprogn = basic.GetFunc (Nprogn);
     }
 
-    private static bool is_true (object val)
+    private static Term set_value (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
     {
-      return (val is bool ? (bool) val
-             : val is int ? (int) val == 0
-             : true);
+      vari.Value = args[0];
+      return vari.val;
     }
 
-    private static object set_value (Xex[] args, Domain domain)
+    private static Term not (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
     {
-      Variable vari = domain.GetVar (args[0]);
+      return args[0].IsTrue ? Zero : One;
+    }
 
-      vari.Value = args[1].val;
+    private static Term add (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
+    {
+      int n = vari == null ? 0 : vari.val.Intval;
+
+      foreach (Term arg in args)
+       n += (int) arg;
+      if (vari == null)
+       return n;
+      vari.val.intval = n;
       return vari.val;
     }
 
-    private static object and (Xex[] args, Domain domain)
+    private static Term mul (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
     {
-      foreach (Xex arg in args)
-       if (! is_true (arg.val))
-         return false;
-      return true;
+      int n = vari == null ? 1 : vari.val.Intval;
+      foreach (Term arg in args)
+       n *= (int) arg;
+      if (vari == null)
+       return n;
+      vari.val.intval = n;
+      return vari.val;
     }
 
-    private static object or (Xex[] args, Domain domain)
+    private static Term sub (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
     {
-      foreach (Xex arg in args)
-       if (is_true (arg.val))
-         return true;
-      return false;
+      int n, i;
+
+      if (vari == null)
+       {
+         n = args[0].Intval;
+         i = 1;
+       }
+      else
+       {
+         n = vari.val.Intval;
+         i = 0;
+       }
+      while (i < args.Length)
+       n -= (int) args[i++];
+      if (vari == null)
+       return n;
+      vari.val.intval = n;
+      return vari.val;
     }
 
-    private static object not (Xex[] args, Domain domain)
+    private static Term div (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
     {
-      return ! is_true (args[0].val);
+      int n, i;
+
+      if (vari == null)
+       {
+         n = args[0].Intval;
+         i = 1;
+       }
+      else
+       {
+         n = vari.val.Intval;
+         i = 0;
+       }
+      while (i < args.Length)
+       n /= args[i++].Intval;
+      if (vari == null)
+       return n;
+      vari.val.intval = n;
+      return vari.val;
     }
 
-    private static object add (Xex[] args, Domain domain)
+    private static Term mod (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
     {
-      int n = 0;
-      foreach (Xex e in args)
-       n += (int) e.val;
-      return n;
+      if (vari == null)
+       return (args[0].Intval % args[1].Intval);
+      vari.val.intval = vari.val.Intval % args[0].Intval;
+      return vari.val;
     }
 
-    private static object mul (Xex[] args, Domain domain)
+    private static Term logior (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
     {
-      int n = 1;
-      foreach (Xex e in args)
-       n *= (int) e.val;
-      return n;
+      int n = vari == null ? 0 : vari.val.Intval;
+      foreach (Term arg in args)
+       n |= (int) arg;
+      if (vari == null)
+       return n;
+      vari.val.intval = n;
+      return vari.val;
     }
 
-    private static object sub (Xex[] args, Domain domain)
+    private static Term logand (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
     {
-      int n = (int) args[0].val;
-      if (args.Length == 1)
-       return - n;
-      for (int i = 1; i < args.Length; i++)
-       n -= (int) args[i].val;
-      return n;
+      int n, i;
+
+      if (vari == null)
+       {
+         n = args[0].Intval;
+         i = 1;
+       }
+      else
+       {
+         n = vari.val.Intval;
+         i = 0;
+       }
+      while (i < args.Length)
+       n &= (int) args[i++];
+      if (vari == null)
+       return n;
+      vari.val.intval = n;
+      return vari.val;
     }
 
-    private static object div (Xex[] args, Domain domain)
+    private static Term lsh (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
     {
-      int n = (int) args[0].val;
-      for (int i = 1; i < args.Length; i++)
-       n /= (int) args[i].val;
-      return n;
+      if (vari == null)
+       return args[0].Intval << args[1].Intval;
+      vari.val.intval = vari.val.Intval << args[0].Intval;
+      return vari.val;
     }
 
-    private static object mod (Xex[] args, Domain domain)
+    private static Term rsh (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
     {
-      return ((int) args[0].val % (int) args[1].val);
+      if (vari == null)
+       return args[0].Intval >> args[1].Intval;
+      vari.val.intval = vari.val.Intval >> args[0].Intval;
+      return vari.val;
     }
 
-    private static object logior (Xex[] args, Domain domain)
+    private static Term eq (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
     {
-      int n = 0;
-      foreach (Xex e in args)
-       n |= (int) e.val;
-      return n;
+      Term o = args[0];
+
+      if (o.objval == null)
+       {
+         for (int i = 1; i < args.Length; i++)
+           if (args[i].objval != null || args[i].intval != o.intval)
+             return Zero;
+       }
+      else
+       {
+         for (int i = 1; i < args.Length; i++)
+           if (o.objval.Equals (args[i].objval))
+             return Zero;
+       }
+      return One;
     }
 
-    private static object logand (Xex[] args, Domain domain)
+    private static Term noteq (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
     {
-      int n = (int) args[0].val;
-      for (int i = 1; i < args.Length; i++)
-       n &= (int) args[i].val;
-      return n;
+      return eq (domain, vari, args);
     }
 
-    private static object add_set (Xex[] args, Domain domain)
+    private static Term less_than (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
     {
-      Variable vari = domain.GetVar (args[0]);
-      int n = (int) vari.val;
+      int n = (int) args[0];
 
       for (int i = 1; i < args.Length; i++)
-       n += (int) args[i].val;
-      vari.val = n;
-      return n;
+       {
+         int n1 = (int) args[i];
+         if (n >= n1)
+           return Zero;
+         n = n1;
+       }
+      return One;
     }
 
-    private static object mul_set (Xex[] args, Domain domain)
+    private static Term less_eq (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
     {
-      Variable vari = domain.GetVar (args[0]);
-      int n = (int) vari.val;
-
+      int n = (int) args[0];
       for (int i = 1; i < args.Length; i++)
-       n *= (int) args[i].val;
-      vari.val = n;
-      return n;
+       {
+         int n1 = (int) args[i];
+         if (n > n1)
+           return Zero;
+         n = n1;
+       }
+      return One;
     }
 
-    private static object sub_set (Xex[] args, Domain domain)
+    private static Term greater_than (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
     {
-      Variable vari = domain.GetVar (args[0]);
-      int n = (int) vari.val;
-
+      int n = (int) args[0];
       for (int i = 1; i < args.Length; i++)
-       n -= (int) args[i].val;
-      vari.val = n;
-      return n;
+       {
+         int n1 = (int) args[i];
+         if (n <= n1)
+           return Zero;
+         n = n1;
+       }
+      return One;
     }
 
-    private static object div_set (Xex[] args, Domain domain)
+    private static Term greater_eq (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
     {
-      Variable vari = domain.GetVar (args[0]);
-      int n = (int) vari.val;
-
+      int n = (int) args[0];
       for (int i = 1; i < args.Length; i++)
-       n /= (int) args[i].val;
-      vari.val = n;
-      return n;
+       {
+         int n1 = (int) args[i];
+         if (n < n1)
+           return Zero;
+         n = n1;
+       }
+      return One;
     }
 
-    private static object mod_set (Xex[] args, Domain domain)
+    private static Term append (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
     {
-      Variable vari = domain.GetVar (args[0]);
-      int n = (int) vari.val;
+      List<Term> list;
 
-      for (int i = 1; i < args.Length; i++)
-       n %= (int) args[i].val;
-      vari.val = n;
-      return n;
+      if (vari == null)
+       list = new List<Term> ();
+      else
+       list = vari.val.Listval;
+
+      foreach (Term arg in args)
+       {
+         if (arg.IsList)
+           list.AddRange ((List<Term>) arg.objval);
+         else
+           list.Add (arg);
+       }
+      if (vari == null)
+       {
+         Term result;
+         result.intval = 0;
+         result.objval = list;
+         return result;
+       }
+      vari.val.objval = list;
+      return vari.val;
     }
 
-    private static object logior_set (Xex[] args, Domain domain)
+    private static Term concat (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
     {
-      Variable vari = domain.GetVar (args[0]);
-      int n = (int) vari.val;
+      string str;
 
-      for (int i = 1; i < args.Length; i++)
-       n |= (int) args[i].val;
-      vari.val = n;
-      return n;
+      if (vari == null)
+       str = "";
+      else
+       str = vari.val.Strval;
+
+      foreach (Term arg in args)
+       {
+         if (arg.IsStr)
+           str += (string) arg.objval;
+         else if (arg.IsList)
+           foreach (Term term in (List<Term>) arg.objval)
+             str += (char) term.Intval;
+         else
+           str += (char) arg.Intval;
+       }
+      if (vari == null)
+       {
+         Term result;
+         result.intval = 0;
+         result.objval = str;
+         return result;
+       }
+      vari.val.objval = str;
+      return vari.val;
     }
 
-    private static object logand_set (Xex[] args, Domain domain)
+    private static Term nth (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
     {
-      Variable vari = domain.GetVar (args[0]);
-      int n = (int) vari.val;
+      Term result;
 
-      for (int i = 1; i < args.Length; i++)
-       n &= (int) args[i].val;
-      vari.val = n;
-      return n;
+      if (args[1].IsStr)
+       {
+         result.intval = ((string) args[1].objval)[args[0].Intval];
+         result.objval = null;
+       }
+      else if (args[1].IsList)
+       {
+         result = ((List<Term>) args[1].objval)[args[0].Intval];
+       }
+      else
+       throw new Exception ("Term is not enumelable: " + args[1]);
+      return result;
     }
 
-    private static object lsh (Xex[] args, Domain domain)
+    private static Term copy (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
     {
-      return (int) args[0].val << (int) args[1].val;
+      Term result;
+
+      result.intval = 0;
+      result.objval = new List<Term> (args[0].Listval);
+      return result;
     }
 
-    private static object lsh_set (Xex[] args, Domain domain)
+    private static Term ins (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
     {
-      Variable vari = domain.GetVar (args[0]);
-      int n = (int) vari.val;
-
-      n <<= (int) args[1].val;
-      vari.val = n;
-      return n;
+      if (vari.val.IsStr)
+       vari.val.objval
+         = vari.val.Strval.Insert (args[0].Intval, args[1].Strval);
+      else if (vari.val.IsList)
+       vari.val.Listval.InsertRange (args[0].Intval, args[1].Listval);
+      else
+       throw new Exception ("term is not collection: " + vari.val);
+      return vari.val;
     }
 
-    private static object rsh (Xex[] args, Domain domain)
+    private static Term del (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
     {
-      return (int) args[0].val >> (int) args[1].val;
+      if (vari.val.IsStr)
+       vari.val.objval
+         = vari.val.Strval.Remove (args[0].Intval,
+                                   args[1].Intval - args[0].Intval);
+
+      else if (vari.val.IsList)
+       vari.val.Listval.RemoveRange (args[0].Intval,
+                                     args[1].Intval - args[0].Intval);
+      else
+       throw new Exception ("term is not collection: " + vari.val);
+      return vari.val;
     }
 
-    private static object rsh_set (Xex[] args, Domain domain)
+    private static Term and (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
     {
-      Variable vari = domain.GetVar (args[0]);
-      int n = (int) vari.val;
-
-      n >>= (int) args[1].val;
-      vari.val = n;
-      return n;
+      foreach (Term arg in args)
+       if (! arg.Eval (domain).IsTrue)
+         return Zero;
+      return One;
     }
 
-    private static object eq (Xex[] args, Domain domain)
+    private static Term or (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
     {
-      int n = (int) args[0].val;
-
-      for (int i = 1; i < args.Length; i++)
-       if (n != (int) args[i].val)
-         return false;
-      return true;
+      foreach (Term arg in args)
+       if (arg.Eval (domain).IsTrue)
+         return One;
+      return Zero;
     }
 
-    private static object noteq (Xex[] args, Domain domain)
+    private static Term eval_clause (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
     {
-      return ((int) args[0].val != (int) args[1].val);
+      return (args[0].Eval (domain));
     }
 
-    private static object less_than (Xex[] args, Domain domain)
+    private static Term progn_clause (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
     {
-      int n = (int) args[0].val;
+      Term result = One;
 
-      for (int i = 1; i < args.Length; i++)
-       {
-         int n1 = (int) args[i].val;
-         if (n >= n1)
-           return false;
-         n = n1;
-       }
-      return true;
+      foreach (Term arg in args)
+       result = arg.Eval (domain);
+      return result;
     }
 
-    private static object less_eq (Xex[] args, Domain domain)
+    private static Term if_clause (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
     {
-      int n = (int) args[0].val;
-      for (int i = 1; i < args.Length; i++)
-       {
-         int n1 = (int) args[i].val;
-         if (n > n1)
-           return false;
-         n = n1;
-       }
-      return true;
+      if (args[0].Eval (domain).IsTrue)
+       return args[1].Eval (domain);
+      if (args.Length == 2)
+       return Zero;
+      return args[2].Eval (domain);
     }
 
-    private static object greater_than (Xex[] args, Domain domain)
+    private static Term when_clause (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
     {
-      int n = (int) args[0].val;
+      if (! args[0].Eval (domain).IsTrue)
+       return Zero;
+      Term result = One;
       for (int i = 1; i < args.Length; i++)
-       {
-         int n1 = (int) args[i].val;
-         if (n <= n1)
-           return false;
-         n = n1;
-       }
-      return true;
+       result = args[i].Eval (domain);
+      return result;
     }
 
-    private static object greater_eq (Xex[] args, Domain domain)
+    private static Term return_clause (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
     {
-      int n = (int) args[0].val;
-      for (int i = 1; i < args.Length; i++)
-       {
-         int n1 = (int) args[i].val;
-         if (n < n1)
-           return false;
-         n = n1;
-       }
-      return true;
-    }
+      domain.ThrowReturn ();
+      return args.Length == 0 ? Zero : args[0];
+    }    
 
-    private static object eval_clause (Xex[] args, Domain domain)
+    private static Term break_clause (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
     {
-      return ((Xex) args[0].val).Eval (domain);
-    }
+      domain.ThrowBreak ();
+      return args.Length == 0 ? Zero : args[0];
+    }    
 
-    private static object progn_clause (Xex[] args, Domain domain)
+    private static Term loop_clause (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
     {
-      object result = true;
-
-      foreach (Xex e in args)
-       result = e.Eval (domain);
+      Term result = Zero;
+      try {
+       domain.Catch (Nbreak);
+       while (! domain.Catched)
+         foreach (Term arg in args)
+           {
+             result = arg.Eval (domain);
+             if (domain.Catched)
+               break;
+           }
+      } finally {
+       domain.Uncatch ();
+      }
       return result;
     }
 
-    private static object if_clause (Xex[] args, Domain domain)
+    private static Term while_clause (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
     {
-      object result;
+      Term result = Zero;
+      try {
+       domain.Catch (Nbreak);
+       while (! domain.Catched && args[0].Eval (domain).IsTrue)
+         for (int i = 1; i < args.Length; i++)
+           {
+             result = args[i].Eval (domain);
+             if (domain.Catched)
+               break;
+           }
+      } finally {
+       domain.Uncatch ();
+      }
+      return result;
+    }
 
-      if (is_true (args[0].Eval (domain)))
-       result = args[1].Eval (domain);
-      else
+    private static Term cond_clause (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
+    {
+      foreach (Term arg in args)
        {
-         result = false;
-         for (int i = 2; i < args.Length; i++)
-           result = args[i].Eval (domain);
+         List<Term> list = arg.Listval;
+         Term result = list[0].Eval (domain);
+
+         if (result.IsTrue)
+           {
+             for (int i = 1; i < list.Count; i++)
+               result = list[i].Eval (domain);
+             return result;
+           }
        }
-      return result;
+      return Zero;
     }
 
-    private static object when_clause (Xex[] args, Domain domain)
+    private static Term foreach_clause (Domain domain, Variable vari,
+                                       Term[] args)
     {
-      if (! is_true (args[0].Eval (domain)))
-       return false;
+      List<Term> list = args[0].Eval (domain).Listval;
+      Bindings current = domain.bindings;
+      Term result = Zero;
 
-      object result = true;
-      for (int i = 1; i < args.Length; i++)
-       result = args[i].Eval (domain);
+      try {
+       domain.Catch (Nbreak);
+       foreach (Term term in list)
+         {
+           domain.Bind (vari, term);
+           try {
+             for (int i = 1; i < args.Length; i++)
+               {
+                 result = args[i].Eval (domain);
+                 if (domain.Catched)
+                   break;
+               }
+           } finally {
+             domain.UnboundTo (current);
+           }
+           if (domain.Catched)
+             break;
+         }
+      } finally {
+       domain.Uncatch ();
+      }
       return result;
     }
 
-    private static object while_clause (Xex[] args, Domain domain)
+    private static Term quote_clause (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
     {
-      while (is_true (args[0].Eval (domain)))
-       for (int i = 1; i < args.Length; i++)
-         args[i].Eval (domain);
-      return false;
+      return new Term (args[0]);
     }
 
-    // FUNCALL: function != null
-    // VARREF:  function == null, args[0] = DIRECT-SYMBOL
-    // DIRECT:  function == null, args == null
-
-    private object val;
-    public abstract object Eval (Domain domain);
-    public object Val { get { return val; } }
+    private static Term type_clause (Domain domain, Variable vari, Term[] args)
+    {
+      if (args[0].IsInt)
+       return TermInt;
+      if (args[0].IsStr)
+       return TermStr;
+      if (args[0].IsName)
+       return TermName;
+      if (args[0].IsList)
+       return TermList;
+      return TermTerm;
+    }
 
-    private class Funcall : Xex
+    public struct Term
     {
-      internal Function func;
-      internal Xex[] args;
+      public int intval;
+      public object objval;
+
+      public Term (int i) { intval = i; objval = null; }
+      public Term (Name name) { intval = 0; objval = name; }
+      public Term (string str) { intval = 0; objval = str; }
+      public Term (List<Term> list) { intval = 0; objval = list; }
+      public Term (Term term) { intval = 0; objval = term; }
+
+      public Term (XmlNode node, Domain domain)
+       {
+         Name name = node.Name;
+
+         if (name == Ninteger)
+           {
+             intval = parse_integer (node.InnerText);
+             objval = null;
+           }
+         else
+           {
+             intval = 0;
+             if (name == Nsymbol)
+               objval = (Name) node.InnerText;
+             else if (name == Nstring)
+               objval = node.InnerText.Clone ();
+             else if (name == Nvarref)
+               objval = domain.GetVar ((Name) node.Attributes[0].Value);
+             else if (name == Nlist)
+               {
+                 List<Term> list = new List<Term> ();
+                 for (node = node.FirstChild; node != null;
+                      node = node.NextSibling)
+                   list.Add (new Term (node, domain));
+                 objval = list;
+               }
+             else
+               {
+                 Function func;
+                 Variable vari = null;
+                 Term[] args;
+
+                 if (name == Nfuncall)
+                   name = node.Attributes[0].Value;
+                 else if (node.Attributes[Nvname] != null)
+                   vari = domain.GetVar (node.Attributes[Nvname].Value);
+                 func = domain.GetFunc (name);
+                 XmlNodeList nlist = node.ChildNodes;
+                 int nargs = nlist.Count;
+
+                 if (nargs < func.min_arg
+                     || (func.max_arg >= 0 && nargs > func.max_arg))
+                   throw new Exception ("Invalid number of arguments to: "
+                                        + name + " " + nargs);
+                 args = new Term[nargs];
+                 for (int i = 0; i < nlist.Count; i++)
+                   args[i] = new Term (nlist[i], domain);
+                 objval = new Funcall (func, vari, args);
+               }
+           }
+       }
 
-      public Funcall (Function func, Xex[] args)
+      private class Funcall
+      {
+       internal Function func;
+       internal Variable vari;
+       internal Term[] args;
+
+       public Funcall (Function func, Variable vari, Term[] args)
        {
          this.func = func;
+         this.vari = vari;
          this.args = args;
        }
 
-      public override object Eval (Domain domain)
-      {
-       val = func.Call (args, domain);
-       return val;
+       public Term Eval (Domain domain)
+       {
+         domain.DebugWrite (true, "(({0}", func.name);
+         for (int i = 0; i < args.Length; i++)
+           domain.DebugWrite (false, " {0}", args[i].ToString ());
+         domain.DebugWrite (false, ")");
+         domain.depth++;
+         Term result = func.Call (domain, vari, args);
+         domain.depth--;
+         domain.DebugWrite (true, " ==> {0})", result.ToString ());
+         return result;
+       }
+
+       public override string ToString ()
+       {
+         string str = "<funcall fname=\"" + func.name;
+         if (args == null)
+           return str + "\"/>";
+         str += "\">";
+         foreach (Term e in args)
+           str += e;
+         return (str + "</funcall>");
+       }
       }
 
-      public override string ToString ()
-      {
-       string str = "(" + func.name;
-       if (args != null)
-         foreach (Xex e in args)
-           str += " " + e.ToString ();
-       return (str + ")");
+      public int Intval {
+       get {
+         if (objval != null)
+           throw new Exception ("term is not integer: " + this);
+         return intval;
+       }
       }
-    }
 
-    private class Varref : Xex
-    {
-      internal Variable vari;
+      public string Strval {
+       get {
+         if (! IsStr)
+           throw new Exception ("term is not string: " + this);
+         return (string) objval;
+       }
+      }
 
-      public Varref (Variable vari)
-       {
-         this.vari = vari;
+      public List<Term> Listval {
+       get {
+         if (! IsList)
+           throw new Exception ("term is not list: " + this);
+         return (List<Term>) objval;
        }
+      }
+
+      public bool IsTrue {
+       get {
+         return (objval == null
+                 ? (intval != 0)
+                 : objval is List<Term>
+                 ? (((List<Term>) objval).Count != 0)
+                 : true);
+       }
+      }
+      public bool IsInt { get { return (objval == null); } }
+      public bool IsStr { get { return (objval is string); } }
+      public bool IsName { get { return (objval is Name); } }
+      public bool IsList { get { return (objval is List<Term>); } }
 
-      public override object Eval (Domain domain)
+      public Term Eval (Domain domain)
       {
-       val = vari.val;
-       return val;
+       if (objval == null || objval is Name || objval is string)
+         return this;
+       if (objval is List<Term>)
+         return new Term ((List<Term>) objval);
+       if (objval is Funcall)
+         return ((Funcall) objval).Eval (domain);
+       if (objval is Variable)
+         return ((Variable) objval).val;
+       if (objval is Term)
+         return (Term) objval;
+       throw new Exception ("invalid Term object: " + objval);
       }
 
-      public override string ToString ()
+      public static explicit operator int (Term term)
       {
-       return "$" + vari.name + "/" + vari.val;
+       if (term.objval != null)
+         throw new Exception ("Not an integer term: " + term);
+       return term.intval;
       }
-    }
 
-    private class Const : Xex
-    {
-      public Const (object val)
-       {
-         this.val = val;
-       }
+      public static explicit operator Name (Term term)
+      {
+       return (Name) term.objval;
+      }
 
-      public override object Eval (Domain domain)
+      public static implicit operator Term (int i)
       {
-       return val;
+       return new Term (i);
       }
 
       public override string ToString ()
       {
-       return val.ToString ();
+       string str;
+
+       if (objval == null)
+         str = "<integer>" + intval + "</integer>";
+       else if (objval is Name)
+         str = "<symbol>" + objval + "</symbol>";
+       else if (objval is string)
+         str = "<string>" + objval + "</string>";
+       else if (objval is List<Term>)
+         {
+           str = "<list>";
+           foreach (Term e in (List<Term>) objval)
+             str += e;
+           str += "</list>";
+         }
+       else if (objval is Funcall)
+         str = "<funcall fname=\"" + ((Funcall) objval).func.name + "\"/>";
+       else if (objval is Variable)
+         str = "<variable vname=\"" + ((Variable) objval).name + "\"/>";
+       else if (objval is Term)
+         str = "<quote>" + objval + "</quote>";
+       else
+         throw new Exception ("invalid Term object: " + objval);
+       return str;
       }
     }
 
+    static Term Zero = new Term (0);
+    static Term One = new Term (1);
+    static Term TermInt = new Term (Ninteger);
+    static Term TermStr = new Term (Nstring);
+    static Term TermName = new Term (Nsymbol);
+    static Term TermList = new Term (Nlist);
+    static Term TermTerm = new Term ((Name) "term");
+
     internal static int parse_integer (string str)
     {
       int len = str.Length;
@@ -1146,36 +1458,9 @@ namespace System.Xml.Expression
       return negative ? - i : i;
     }
 
-    private static int pre_parse (XmlNodeList nlist, Domain domain)
-    {
-      int len = 0;
-      foreach (XmlNode node in nlist)
-       {
-         if (node.Name == Ndefun)
-           domain.RegisterFunction (node);
-         else if (node.Name == Ndefvar)
-           domain.Defvar ((Name) node.Attributes[0].Value, node.FirstChild);
-         else
-           len++;
-       }
-      return len;
-    }
-
-    private static void post_parse (XmlNodeList nlist, Xex[] args,
-                                   Domain domain)
-    {
-      for (int i = 0, j = 0; i < nlist.Count; i++)
-       {
-         XmlNode node = nlist[i];
+    private Term[] terms;
 
-         if (node.Name == Ndefun)
-           domain.Defun (node);
-         else if (node.Name != Ndefvar)
-           args[j++] = New (node, domain);
-       }
-    }
-
-    public static Xex New (string url, Domain domain)
+    public Xexpression (string url, Domain domain)
     {
       XmlDocument doc = new XmlDocument (Name.Table);
       XmlNode node;
@@ -1186,61 +1471,61 @@ namespace System.Xml.Expression
            reader.Read ();
          } while (reader.NodeType != XmlNodeType.None
                   && (reader.NodeType != XmlNodeType.Element
-                      || Nexpr != reader.Name));
+                      || reader.Name != Nexpr));
          if (reader.NodeType == XmlNodeType.None)
            throw new Exception ("Node <expr> not found");
          node = doc.ReadNode (reader);
        }
 
-      return New (node, domain);
+      int nterms = 0;
+      for (XmlNode n = node.FirstChild; n != null; n = n.NextSibling)
+       if (n.NodeType == XmlNodeType.Element)
+         {
+           if (n.Name == Ndefun)
+             domain.RegisterFunction (n);
+           else if (n.Name == Ndefvar)
+             domain.Defvar (n);
+           else
+             nterms++;
+         }
+
+      terms = new Term[nterms];
+      int i = 0;
+      for (XmlNode n = node.FirstChild; n != null; n = n.NextSibling)
+       if (n.NodeType == XmlNodeType.Element)
+         {
+           if (n.Name == Ndefun)
+             domain.Defun (n);
+           else if (n.Name != Ndefvar)
+             terms[i++]= new Term (n, domain);
+         }
     }
 
-    // EXPR = SYMBOL | MTEXT | INTEGER | FUNCALL | PROGN
-    // FUNCALL = '(' SYMBOL EXPR* ')'
-    // PROGN = '(' EXPR * ')'
-    public static Xex New (XmlNode node, Domain domain)
+    public Term Eval (Domain domain)
     {
-      Name name = node.Name;
-      Xex xex;
-      if (name == Nvariable)
-       {
-         Variable vari = domain.GetVar ((Name) node.Attributes[0].Value);
-         xex = new Xex.Varref (vari);
-       }
-      else if (name == Ninteger)
-       xex = new Xex.Const (parse_integer (node.InnerText));
-      else if (name == Nstring)
-       xex = new Xex.Const (node.InnerText);
-      else if (name == Nsymbol)
-       xex = new Xex.Const ((Name) node.InnerText);
-      else if (name == Nboolean)
-       xex = new Xex.Const (node.InnerText == "true");
-      else if (name == Nlist)
-       {
-         List<Xex> list = new List<Xex> ();
-         for (XmlNode n = node.FirstChild; n != null; n = n.NextSibling)
-           list.Add (New (n, domain));
-         xex = new Xex.Const (list);
-       }
-      else
-       {
-         if (name == Nfuncall)
-           name = node.Attributes[0].Value;
-         Function func = domain.GetFunc (name);
-
-         XmlNodeList nlist = node.ChildNodes;
-         int nargs = nlist.Count;
-
-         if (nargs < func.min_arg
-             || (func.max_arg >= 0 && nargs > func.max_arg))
-           throw new Exception ("Invalid number of arguments to: "
-                                + name + " " + nargs);
-         nargs =  pre_parse (nlist, domain);
-         Xex[] args = new Xex[nargs];
-         post_parse (nlist, args, domain);
-         xex = new Xex.Funcall (func, args);
-       }
-      return xex;
+      Term result = Zero;
+
+      domain.depth = 0;
+      try {
+       domain.Catch (Nreturn);
+       foreach (Term term in terms)
+         {
+           result = term.Eval (domain);
+           if (domain.Catched)
+             break;
+         }
+      } finally {
+       domain.Uncatch ();
+      }
+      return result;
+    }
+
+    public override string ToString ()
+    {
+      string str = "";
+      for (int i = 0; i < terms.Length; i++)
+       str += terms[i];
+      return str;
     }
   }
 }