add vectors.
[mes.git] / mes.mes
1 ;;; -*-scheme-*-
2
3 ;;; Mes --- Maxwell Equations of Software
4 ;;; Copyright © 2016 Jan Nieuwenhuizen <janneke@gnu.org>
5 ;;;
6 ;;; mes.mes: This file is part of Mes.
7 ;;;
8 ;;; Mes is free software; you can redistribute it and/or modify it
9 ;;; under the terms of the GNU General Public License as published by
10 ;;; the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or (at
11 ;;; your option) any later version.
12 ;;;
13 ;;; Mes is distributed in the hope that it will be useful, but
14 ;;; WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15 ;;; MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16 ;;; GNU General Public License for more details.
17 ;;;
18 ;;; You should have received a copy of the GNU General Public License
19 ;;; along with Mes.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
20
21 ;; The Maxwell Equations of Software -- John McCarthy page 13
22 ;; http://www.softwarepreservation.org/projects/LISP/book/LISP%201.5%20Programmers%20Manual.pdf
23
24 ;; (define (caar x) (car (car x)))
25 ;; (define (cadr x) (car (cdr x)))
26 ;; (define (cdar x) (cdr (car x)))
27 ;; (define (cddr x) (cdr (cdr x)))
28 ;; (define (caadr x) (car (car (cdr x))))
29 ;; (define (caddr x) (car (cdr (cdr x))))
30 ;; (define (cddar x) (cdr (cdr (car x))))
31 ;; (define (cdadr x) (cdr (car (cdr x))))
32 ;; (define (cadar x) (car (cdr (car x))))
33 ;; (define (cdddr x) (cdr (cdr (cdr x))))
34
35 ;; ;; Page 12
36 ;; (define (pairlis x y a)
37 ;;   ;;(debug "pairlis x=~a y=~a a=~a\n" x y a)
38 ;;   (cond
39 ;;    ((null? x) a)
40 ;;    ((atom? x) (cons (cons x y) a))
41 ;;    (#t (cons (cons (car x) (car y))
42 ;;              (pairlis (cdr x) (cdr y) a)))))
43
44 ;; (define (assoc x a)
45 ;;   ;;(stderr "assoc x=~a\n" x)
46 ;;   ;;(debug "assoc x=~a a=~a\n" x a)
47 ;;   (cond
48 ;;    ((null? a) #f)
49 ;;    ((eq? (caar a) x) (car a))
50 ;;    (#t (assoc x (cdr a)))))
51
52 ;; ;; Page 13
53 ;; (define (eval-quote fn x)
54 ;;   ;(debug "eval-quote fn=~a x=~a" fn x)
55 ;;   (apply fn x '()))
56
57 (define (evcon c a)
58   ;;(debug "evcon c=~a a=~a\n" c a)
59   (cond
60    ;; single-statement cond
61    ;; ((eval (caar c) a) (eval (cadar c) a))
62    ((eval (caar c) a)
63     (cond ((null? (cddar c)) (eval (cadar c) a))
64           (#t (eval (cadar c) a)
65               (evcon
66                (cons (cons #t (cddar c)) '())
67                a))))
68    (#t (evcon (cdr c) a))))
69
70 (define (evlis m a)
71   ;;(debug "evlis m=~a a=~a\n" m a)
72   ;; (display 'mes-evlis:)
73   ;; (display m)
74   ;; (newline)
75   (cond
76    ((null? m) '())
77    (#t (cons (eval (car m) a) (evlis (cdr m) a)))))
78
79
80 (define (apply fn x a) 
81   ;; (display 'mes-apply:)
82   ;; (newline)
83   ;; (display 'fn:)
84   ;; (display fn)
85   ;; (newline)
86   ;; (display 'builtin:)
87   ;; (display (builtin? fn))
88   ;; (newline)
89   ;; (display 'x:)
90   ;; (display x)
91   ;; (newline)
92   (cond
93    ((atom? fn)
94     (cond
95      ((eq? fn 'current-module) ;; FIXME
96       (c:apply current-module '() a)) 
97      ((builtin? fn)
98       (call fn x))
99      (#t (apply (eval fn a) x a))))
100    ((eq? (car fn) 'lambda)
101     (begin-env (cddr fn) (pairlis (cadr fn) x a)))
102    ((eq? (car fn) 'label) (apply (caddr fn) x (cons (cons (cadr fn)
103                                                          (caddr fn)) a)))))
104
105 (define (begin-env body a)
106   (cond ((null? body) *unspecified*)
107         ((null? (cdr body)) (eval (car body) a))
108         (#t (eval (car body) a)
109             (begin-env (cdr body) a))))
110
111 (define (set-env! x e a)
112   (set-cdr! (assoc x a) e))
113
114 (define (eval e a)
115   ;;(debug "eval e=~a a=~a\n" e a)
116   ;;(debug "eval (atom? ~a)=~a\n" e (atom? e))
117   ;; (display 'mes-eval:)
118   ;; (display e)
119   ;; (newline)
120   ;; (display 'a:)
121   ;; (display a)
122   ;; (newline)
123   (cond
124    ((eq? e #t) #t)
125    ((eq? e #f) #f)
126    ((char? e) e)
127    ((number? e) e)
128    ((string? e) e)
129    ((vector? e) e)
130    ((atom? e) (cdr (assoc e a)))
131    ((builtin? e) e)
132    ((atom? (car e))
133     (cond
134      ((eq? (car e) 'quote) (cadr e))
135      ((eq? (car e) 'lambda) e)
136      ((eq? (car e) 'set!) (set-env! (cadr e) (caddr e) a))
137      ((eq? (car e) 'unquote) (eval (cadr e) a))
138      ((eq? (car e) 'quasiquote) (eval-quasiquote (cadr e) a))
139      ((eq? (car e) 'cond) (evcon (cdr e) a))
140      ((pair? (assoc (car e) (cdr (assoc '*macro* a))))
141       (c:eval
142        (c:apply
143         (cdr (assoc (car e) (cdr (assoc '*macro* a))))
144         (cdr e)
145         a)
146        a))
147      (#t (apply (car e) (evlis (cdr e) a) a))))
148    (#t (apply (car e) (evlis (cdr e) a) a))))
149
150 (define (eval-quasiquote e a)
151   ;; (display 'mes-eval-quasiquote:)
152   ;; (display e)
153   ;; (newline)
154   (cond ((null? e) e)
155         ((atom? e) e)
156         ((atom? (car e)) (cons (car e) (eval-quasiquote (cdr e) a)))
157         ((eq? (caar e) 'unquote) (cons (eval (cadar e) a) '()))
158         ((eq? (caar e) 'quote) (cons (cadar e) '()))
159         ((eq? (caar e) 'quasiquote) (cons (cadar e) '()))
160         (#t (cons (car e) (eval-quasiquote (cdr e) a)))))
161
162 ;; readenv et al works, but slows down dramatically
163 (define (DISABLED-readenv a)
164   (readword (getchar) '() a))
165
166 (define (readword c w a)
167   ;; (display 'mes-readword:)
168   ;; (display c)
169   ;; (newline)
170   (cond ((eq? c -1) ;; eof
171          (cond ((eq? w '()) '())
172                (#t (lookup w a))))
173         ((eq? c 10) ;; \n
174          (cond ((eq? w '()) (readword (getchar) w a))
175                ;; DOT ((eq? w '(*dot*)) (car (readword (getchar) '() a)))
176                (#t (lookup w a))))
177         ((eq? c 32) ;; \space
178          (readword 10 w a))
179         ((eq? c 40) ;; (
180          (cond ((eq? w '()) (readlist a))
181                (#t (ungetchar c) (lookup w a))))
182         ((eq? c 41) ;; )
183          (cond ((eq? w '()) (ungetchar c) w)
184                (#t (ungetchar c) (lookup w a))))
185         ((eq? c 39) ;; '
186          (cond ((eq? w '())
187                 (cons (lookup (cons c '()) a)
188                       (cons (readword (getchar) w a) '())))
189                (#t (ungetchar c) (lookup w a))))
190         ((eq? c 59) ;; ;
191          (readcomment c)
192          (readword 10 w a))
193         ((eq? c 35) ;; #
194          (cond ((eq? (peekchar) 33) ;; !
195                 (getchar)
196                 (readblock (getchar))
197                 (readword 10 w a))
198                ;; TODO: char, vector
199                (#t (readword (getchar) (append w (cons c '())) a))))
200         (#t (readword (getchar) (append w (cons c '())) a))))
201
202 (define (readblock c)
203   ;; (display 'mes-readblock:)
204   ;; (display c)
205   ;; (newline)
206   (cond ((eq? c 33) (cond ((eq? (peekchar) 35) (getchar))
207                          (#t (readblock (getchar)))))
208         (#t (readblock (getchar)))))
209
210 (define (eat-whitespace)
211   (cond ((eq? (peekchar) 10) (getchar) (eat-whitespace))
212         ((eq? (peekchar) 32) (getchar) (eat-whitespace))
213         ((eq? (peekchar) 35) (getchar) (eat-whitespace))
214         (#t #t)))
215
216 (define (readlist a)
217   ;; (display 'mes-readlist:)
218   ;; (newline)
219   (eat-whitespace)
220   (cond ((eq? (peekchar) 41) ;; )
221          (getchar)
222          '())
223         ;; TODO *dot*
224         (#t (cons (readword (getchar) '() a) (readlist a)))))
225
226 (define (readcomment c)
227   (cond ((eq? c 10) ;; \n
228          c)
229         (#t (readcomment (getchar)))))