Ваша программа очень запутана, и ее нужно исправить, прежде чем ее можно будет модифицировать для поддержки определения функций.Я сделаю это в несколько этапов, и по мере их завершения я добавлю их в ответ.Этот ответ будет довольно длинным.
Кроме того, вы, очевидно, еще не решили, каким должно быть ваше определение языка.Вы решили сделать свое определение языка в некотором роде похожим на вашу технику реализации, и это отчасти нарушено и приводит к большим трудностям.
Во-первых, определение для вашей Simp функции действительно нарушено.,Это требует, чтобы все брало ровно два значения из стека и снова поместило ровно одно значение.Сломано.Функция факториала не работает таким же образом, как и функция Фибоначчи, поэтому вы вынуждены иметь «фиктивный» аргумент, который никогда не используется.Кроме того, такие вещи, как присваивание элементу вашего глобального списка или словаря, не имеют смысла помещать значения в стек, так что вы нажимаете «ОК».Это не работает и требует исправления.
Вот версия с этой проблемой исправлена.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 устранены, и я не буду исправлять влюбая будущая версия.Например, возможно, что значение в стеке не может быть интерпретировано как число с плавающей запятой.Это вызовет исключение, и это исключение может быть сгенерировано до того, как другое значение будет считано из стека.Это означает, что если неправильные «типы» находятся в стеке, стек может находиться в неоднозначном состоянии после «ошибки разбора».Как правило, вы хотите избежать подобных ситуаций в языке.
Определение функций - интересная проблема.На вашем языке оценка незамедлительна.У вас нет механизма для отсрочки оценки на потом.Но вы используете модуль shlex для разбора.И есть способ сказать, что целая группа символов (включая пробелы и тому подобное) является частью одной сущности.Это дает нам быстрый и простой способ реализации функций.Вы можете сделать что-то вроде этого:
star> "3 +" add3 func
, чтобы создать свою функцию, и:
star> 2 add3 get
, чтобы вызвать ее.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 каждый раз, когда он вызывается.Для реализации функций это необходимо исправить.Поэтому я добавил аргумент по умолчанию stack 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 модифицированный 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 на основе стека 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 dupи swap реализовано:
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 яснее (на мой взгляд, в любом случае), чем написанный вами Python:
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)
ЭтоНовая версия поддерживает операторы if и ifelse.С помощью этого и вызова функций можно реализовать функции fib и fact на языке.Я добавлю, как вы будете определять их позже.
Вот как вы должны определить 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 + до того, как < будетзаставить сравнение быть числовым.
Также обратите внимание, как одиночные символы [ и ] заключают в кавычки операторы.Они приводят к тому, что все между ними не выполняется и вместо этого сохраняется в стеке как единый список элементов.Это ключ к определению функций.Функции - это последовательность токенов, которые вы можете выполнить с помощью оператора call.Они также могут использоваться для «анонимных блоков», которые являются чем-то вроде скрещивания между lambda выражениями и стандартным блоком Python.Они используются в функции fib для двух возможных путей оператора ifelse.
Синтаксический анализатор для этого смехотворно прост.И shlex достаточно мощный как лексер для этого простого языка.Другие проекты будут извлекать отдельные элементы из списка.Создание нового списка, который состоит только из части предыдущего списка.«Листификация» одного токена в стеке.Реализация while примитива.Числовые операторы, которые работают с целыми числами (в действительности Forth, 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 символьными токенами, которые позволяют манипулировать строками.Возможно, будет достаточно операций «split» и «join», которые превращают токен в список отдельных токенов для символов или объединяют список в один токен.