Ваша программа очень запутана, и ее нужно исправить, прежде чем ее можно будет модифицировать для поддержки определяющих функций. Я сделаю это в несколько шагов и по мере их выполнения добавлю в ответ. Этот ответ будет довольно длинным.
Кроме того, вы, очевидно, еще не решили, каким должно быть определение вашего языка. Вы решили сделать так, чтобы ваше определение языка соответствовало вашей технике реализации, а это вроде как сломано и приводит к большой боли.
Во-первых, определение вашей функции Simp действительно не работает. Он требует, чтобы все брало из стека ровно два значения и возвращало ровно одно значение обратно. Сломано. Функция факториала так не работает, равно как и функция Фибоначчи, так что вы вынуждены иметь «фиктивный» аргумент, который никогда не используется. Кроме того, такие вещи, как присвоение элементу вашего глобального списка или словаря, не имеют причин помещать значения в стек, поэтому вам остается нажать «ОК». Это сломано и нуждается в исправлении.
Вот версия с исправленной этой проблемой. Обратите внимание, что я переименовал Simp в builtin_op, чтобы более точно отразить его назначение:
import sys, shlex, readline, os, string
List, assign, call, add, sub, div, Pow, mul, mod, fac, duf, read,\
kill, clr, STO, RET, fib, curs = {}, "set", "get", "+", "-", "/", "^", "*",\
"%", "fact", "func", "read", "kill", "clear", ">", "@", "fib", "vars"
def fact(num):
if num == 1: return 1
else: return num*fact(num-1)
def builtin_op(op, stack):
global List
if op == mul: stack.append(float(stack.pop())*float(stack.pop()))
elif op == div: stack.append(float(stack.pop())/float(stack.pop()))
elif op == sub: stack.append(float(stack.pop())-float(stack.pop()))
elif op == add: stack.append(float(stack.pop())+float(stack.pop()))
elif op == Pow: stack.append(float(stack.pop())**float(stack.pop()))
elif op == assign: val = List[stack.pop()] = stack.pop(); stack.append(val)
elif op == call: stack.append(List[stack.pop()])
elif op == fac: stack.append(fact(stack.pop()))
elif op == duf: stack.append("%s %s %s" % (duf, stack.pop(), stack.pop()))
elif op == mod: stack.append(float(stack.pop())%float(stack.pop()))
elif op == kill: del List[stack.pop()]
elif op == clr: os.system("clear")
elif op == STO: val = List[stack.pop()] = stack.pop(); stack.append(val)
elif op == RET: stack.append(List[stack.pop()])
elif op == curs: stack.append(List)
elif op == read: prompt = stack.pop(); List[prompt] = Eval(raw_input("%s "%prompt)); stack.append(List[prompt])
def Eval(expr):
ops = "%s %s %s %s %s %s %s %s %s %s %s %s %s %s %s %s"%(mul, add, sub, div, Pow, assign, call, fac, duf, mod, read, kill, clr, STO, RET, curs)
stack, expr, ops = [], shlex.split(string.lower(expr)), ops.split()
for i in expr:
if i[0] != ';':
if i not in ops: stack.append(i)
elif i in ops: builtin_op(i, stack)
else: stack.append("ok")
return stack[0]
def shell():
try:
x = ""
while x != "quit":
x = raw_input("star> ")
try: l = Eval(x)
except KeyError: l = "does not exist"
except: l = "parse error!"
if l != None: print " =>",l,"\n"
except (EOFError, KeyboardInterrupt): print
if len(sys.argv) > 1:
x = open(sys.argv[1], 'r'); l = x.readlines(); x.close()
for i in l:
if i[0] != ";":
i = ' '.join(i.split())
x = Eval(i)
if x != None: print i,"\n =>",x,"\n"
else: pass
shell()
else: shell()
Здесь все еще есть ряд проблем, которые не исправлены, и я не буду исправлять их ни в одной из будущих версий. Например, возможно, что значение в стеке нельзя интерпретировать как число с плавающей запятой. Это вызовет исключение, и это исключение может быть вызвано до того, как другое значение будет прочитано из стека. Это означает, что если в стеке находятся неправильные «типы», стек может находиться в неоднозначном состоянии после «ошибки синтаксического анализа». Как правило, вы хотите избежать подобных ситуаций в языке.
Определение функций — интересная задача. На вашем языке оценка происходит немедленно. У вас нет механизма отсрочки оценки на потом. Но вы используете модуль shlex для синтаксического анализа. И у него есть способ сказать, что целая группа символов (включая пробелы и тому подобное) является частью одного объекта. Это дает нам быстрый и простой способ реализации функций. Вы можете сделать что-то вроде этого:
star> "3 +" add3 func
для создания вашей функции и:
star> 2 add3 get
назвать это. Я использовал get, потому что это то, что вы присвоили call в своей программе.
Единственная проблема заключается в том, что для работы функции потребуется доступ к текущему состоянию стека. Вы можете легко передать строку для функции обратно в Eval, но Eval всегда создает новый стек при каждом вызове. Чтобы реализовать функции, это необходимо исправить. Поэтому я добавил аргумент stack по умолчанию в функцию Eval. Если для этого аргумента оставить значение по умолчанию, Eval все равно создаст новый стек, как и раньше. Но если будет передан существующий стек, Eval будет использовать его вместо этого.
Вот измененный код:
import sys, shlex, readline, os, string
List, assign, call, add, sub, div, Pow, mul, mod, fac, duf, read,\
kill, clr, STO, RET, fib, curs = {}, "set", "get", "+", "-", "/", "^", "*",\
"%", "fact", "func", "read", "kill", "clear", ">", "@", "fib", "vars"
funcdict = {}
def fact(num):
if num == 1: return 1
else: return num*fact(num-1)
def builtin_op(op, stack):
global List
global funcdict
if op == mul: stack.append(float(stack.pop())*float(stack.pop()))
elif op == div: stack.append(float(stack.pop())/float(stack.pop()))
elif op == sub: stack.append(float(stack.pop())-float(stack.pop()))
elif op == add: stack.append(float(stack.pop())+float(stack.pop()))
elif op == Pow: stack.append(float(stack.pop())**float(stack.pop()))
elif op == assign: val = List[stack.pop()] = stack.pop(); stack.append(val)
elif op == call: Eval(funcdict[stack.pop()], stack)
elif op == fac: stack.append(fact(stack.pop()))
elif op == duf: name = stack.pop(); funcdict[name] = stack.pop(); stack.append(name)
elif op == mod: stack.append(float(stack.pop())%float(stack.pop()))
elif op == kill: del List[stack.pop()]
elif op == clr: os.system("clear")
elif op == STO: val = List[stack.pop()] = stack.pop(); stack.append(val)
elif op == RET: stack.append(List[stack.pop()])
elif op == curs: stack.append(List)
elif op == read: prompt = stack.pop(); List[prompt] = Eval(raw_input("%s "%prompt)); stack.append(List[prompt])
def Eval(expr, stack=None):
ops = "%s %s %s %s %s %s %s %s %s %s %s %s %s %s %s %s"%(mul, add, sub, div, Pow, assign, call, fac, duf, mod, read, kill, clr, STO, RET, curs)
if stack is None:
stack = []
expr, ops = shlex.split(string.lower(expr)), ops.split()
for i in expr:
if i[0] != ';':
if i not in ops: stack.append(i)
elif i in ops: builtin_op(i, stack)
else: stack.append("ok")
return stack[0]
def shell():
try:
x = ""
while x != "quit":
x = raw_input("star> ")
try: l = Eval(x)
except KeyError: l = "does not exist"
except: l = "parse error!"
if l != None: print " =>",l,"\n"
except (EOFError, KeyboardInterrupt): print
if len(sys.argv) > 1:
x = open(sys.argv[1], 'r'); l = x.readlines(); x.close()
for i in l:
if i[0] != ";":
i = ' '.join(i.split())
x = Eval(i)
if x != None: print i,"\n =>",x,"\n"
else: pass
shell()
else: shell()
В языках, основанных на стеке, есть два очень полезных встроенных оператора: dup и swap. dup берет верхний элемент стека и дублирует его. swap меняет местами два верхних элемента стека.
Если у вас есть dup, вы можете реализовать функцию square следующим образом:
star> "dup *" square func
Вот ваша программа с реализованными dup и swap:
import sys, shlex, readline, os, string
List, assign, call, add, sub, div, Pow, mul, mod, fac, duf, read,\
kill, clr, STO, RET, fib, curs, dup, swap = {}, "set", "get", "+", "-", "/", "^", "*",\
"%", "fact", "func", "read", "kill", "clear", ">", "@", "fib", "vars", "dup", "swap"
funcdict = {}
def fact(num):
if num == 1: return 1
else: return num*fact(num-1)
def builtin_op(op, stack):
global List
global funcdict
if op == mul: stack.append(float(stack.pop())*float(stack.pop()))
elif op == div: stack.append(float(stack.pop())/float(stack.pop()))
elif op == sub: stack.append(float(stack.pop())-float(stack.pop()))
elif op == add: stack.append(float(stack.pop())+float(stack.pop()))
elif op == Pow: stack.append(float(stack.pop())**float(stack.pop()))
elif op == assign: val = List[stack.pop()] = stack.pop(); stack.append(val)
elif op == call: Eval(funcdict[stack.pop()], stack)
elif op == fac: stack.append(fact(stack.pop()))
elif op == duf: name = stack.pop(); funcdict[name] = stack.pop(); stack.append(name)
elif op == mod: stack.append(float(stack.pop())%float(stack.pop()))
elif op == kill: del List[stack.pop()]
elif op == clr: os.system("clear")
elif op == STO: val = List[stack.pop()] = stack.pop(); stack.append(val)
elif op == RET: stack.append(List[stack.pop()])
elif op == curs: stack.append(List)
elif op == dup: val = stack.pop(); stack.append(val); stack.append(val)
elif op == swap: val1 = stack.pop(); val2 = stack.pop(); stack.append(val1); stack.append(val2)
elif op == read: prompt = stack.pop(); List[prompt] = Eval(raw_input("%s "%prompt)); stack.append(List[prompt])
def Eval(expr, stack=None):
ops = "%s %s %s %s %s %s %s %s %s %s %s %s %s %s %s %s %s %s"%(mul, add, sub, div, Pow, assign, call, fac, duf, mod, read, kill, clr, STO, RET, curs, dup, swap)
if stack is None:
stack = []
expr, ops = shlex.split(string.lower(expr)), ops.split()
for i in expr:
if i[0] != ';':
if i not in ops: stack.append(i)
elif i in ops: builtin_op(i, stack)
else: stack.append("ok")
return stack[0]
def shell():
try:
x = ""
while x != "quit":
x = raw_input("star> ")
try: l = Eval(x)
except KeyError: l = "does not exist"
except: l = "parse error!"
if l != None: print " =>",l,"\n"
except (EOFError, KeyboardInterrupt): print
if len(sys.argv) > 1:
x = open(sys.argv[1], 'r'); l = x.readlines(); x.close()
for i in l:
if i[0] != ";":
i = ' '.join(i.split())
x = Eval(i)
if x != None: print i,"\n =>",x,"\n"
else: pass
shell()
else: shell()
Наконец, вот моя версия на Python, которая намного понятнее (во всяком случае, на мой взгляд), чем Python, который вы написали:
import shlex, functools, sys, StringIO
def bin_numeric_op(func):
@functools.wraps(func)
def execute(self):
n2, n1 = self._stack.pop(), self._stack.pop()
n1 = float(n1)
n2 = float(n2)
self._stack.append(func(n1, n2))
return execute
def relational_op(func):
@functools.wraps(func)
def execute(self):
n2, n1 = self._stack.pop(), self._stack.pop()
self._stack.append(bool(func(n1, n2)))
return execute
def bin_bool_op(func):
@functools.wraps(func)
def execute(self):
n2, n1 = self._stack.pop(), self._stack.pop()
n1 = bool(n1)
n2 = bool(n2)
self._stack.append(bool(func(n1, n2)))
return execute
class Interpreter(object):
def __init__(self):
self._stack = []
self._vars = {}
self._squarestack = []
def processToken(self, token):
if token == '[':
self._squarestack.append(len(self._stack))
# Currently inside square brackets, don't execute
elif len(self._squarestack) > 0:
if token == ']':
startlist = self._squarestack.pop()
lst = self._stack[startlist:]
self._stack[startlist:] = [tuple(lst)]
else:
self._stack.append(token)
# Not current inside list and close square token, something's wrong.
elif token == ']':
raise ValueError("Unmatched ']'")
elif token in self.builtin_ops:
self.builtin_ops[token](self)
else:
self._stack.append(token)
def get_stack(self):
return self._stack
def get_vars(self):
return self._vars
@bin_numeric_op
def add(n1, n2):
return n1 + n2
@bin_numeric_op
def mul(n1, n2):
return n1 * n2
@bin_numeric_op
def div(n1, n2):
return n1 / n2
@bin_numeric_op
def sub(n1, n2):
return n1 - n2
@bin_numeric_op
def mod(n1, n2):
return n1 % n2
@bin_numeric_op
def Pow(n1, n2):
return n1**n2
@relational_op
def less(v1, v2):
return v1 < v2
@relational_op
def lesseq(v1, v2):
return v1 <= v2
@relational_op
def greater(v1, v2):
return v1 > v2
@relational_op
def greatereq(v1, v2):
return v1 > v2
@relational_op
def isequal(v1, v2):
return v1 == v2
@relational_op
def isnotequal(v1, v2):
return v1 != v2
@bin_bool_op
def bool_and(v1, v2):
return v1 and v2
@bin_bool_op
def bool_or(v1, v2):
return v1 or v2
def bool_not(self):
stack = self._stack
v1 = stack.pop()
stack.append(not v1)
def if_func(self):
stack = self._stack
pred = stack.pop()
code = stack.pop()
if pred:
self.run(code)
def ifelse_func(self):
stack = self._stack
pred = stack.pop()
nocode = stack.pop()
yescode = stack.pop()
code = yescode if pred else nocode
self.run(code)
def store(self):
stack = self._stack
value = stack.pop()
varname = stack.pop()
self._vars[varname] = value
def fetch(self):
stack = self._stack
varname = stack.pop()
stack.append(self._vars[varname])
def remove(self):
varname = self._stack.pop()
del self._vars[varname]
# The default argument is because this is used internally as well.
def run(self, code=None):
if code is None:
code = self._stack.pop()
for tok in code:
self.processToken(tok)
def dup(self):
self._stack.append(self._stack[-1])
def swap(self):
self._stack[-2:] = self._stack[-1:-3:-1]
def pop(self):
self._stack.pop()
def showstack(self):
print"%r" % (self._stack,)
def showvars(self):
print "%r" % (self._vars,)
builtin_ops = {
'+': add,
'*': mul,
'/': div,
'-': sub,
'%': mod,
'^': Pow,
'<': less,
'<=': lesseq,
'>': greater,
'>=': greatereq,
'==': isequal,
'!=': isnotequal,
'&&': bool_and,
'||': bool_or,
'not': bool_not,
'if': if_func,
'ifelse': ifelse_func,
'!': store,
'@': fetch,
'del': remove,
'call': run,
'dup': dup,
'swap': swap,
'pop': pop,
'stack': showstack,
'vars': showvars
}
def shell(interp):
try:
while True:
x = raw_input("star> ")
msg = None
try:
interp.run(shlex.split(x))
except KeyError:
msg = "does not exist"
except:
sys.excepthook(*sys.exc_info())
msg = "parse error!"
if msg != None:
print " =>",msg,"\n"
else:
print " => %r\n" % (interp.get_stack(),)
except (EOFError, KeyboardInterrupt):
print
interp = Interpreter()
if len(sys.argv) > 1:
lex = shlex.shlex(open(sys.argv[1], 'r'), sys.argv[1])
tok = shlex.get_token()
while tok is not None:
interp.processToken(tok)
tok = lex.get_token()
shell(interp)
Эта новая версия поддерживает операторы if и ifelse. С помощью this и вызовов функций можно реализовать функции fib и fact на языке. Я добавлю, как вы бы определили их позже.
Вот как бы вы определили функцию fib:
star> fib [ dup [ pop 1 0 + ] swap [ dup 1 - fib @ call swap 2 - fib @ call + ] swap 0 + 2 0 + < ifelse ] !
=> []
star> 15 fib @ call
=> [987.0]
Последовательность 0 + 2 0 + перед < должна заставить сравнение быть числовым сравнением.
Также обратите внимание, как одиночные символы [ и ] заключают в кавычки операторы. Они приводят к тому, что все между ними не выполняется, а вместо этого сохраняется в стеке как единый список элементов. Это ключ к определению функций. Функции — это последовательность токенов, которые вы можете выполнять с помощью оператора call. Их также можно использовать для «анонимных блоков», которые представляют собой нечто среднее между lambda выражениями и стандартным блоком Python. Они используются в функции fib для двух возможных путей оператора ifelse.
Парсер для этого смехотворно прост. И shlex достаточно мощный лексер для этого простого языка. Другие проекты будут извлекать отдельные элементы из списка. Создание нового списка, состоящего только из части предыдущего списка. «Список» одного токена в стеке. Реализация примитива while. Числовые операторы, работающие с целыми числами (в реальном Форте числовые операции по умолчанию работают с целыми числами, и вам нужно указать что-то вроде +., чтобы получить версию с плавающей запятой). И некоторые операции с токенами символов, которые позволяют манипулировать строками. Возможно, было бы достаточно операции «разделить» и «объединить», которая превращает токен в список отдельных токенов для персонажей или объединяет список вместе в один токен.
person
Omnifarious
schedule
14.06.2011
