Refactor reader.
[mes.git] / module / mes / read-0.mes
1 ;;; -*-scheme-*-
2
3 ;;; Mes --- Maxwell Equations of Software
4 ;;; Copyright © 2016 Jan Nieuwenhuizen <janneke@gnu.org>
5 ;;;
6 ;;; 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 ;;; Commentary:
22
23 ;;; read-0.mes - bootstrap reader.  This file is read by a minimal
24 ;;; core reader.  It only supports s-exps and line-comments; quotes,
25 ;;; character literals, string literals cannot be used here.
26
27 ;;; Code:
28
29 (begin
30
31   ((lambda (a+ a)
32      (set-cdr! a+ (cdr a))
33      (set-cdr! a a+)
34      (set-cdr! (assq (quote *closure*) a) a+)
35      (car a+))
36    (cons (cons (quote env:define) #f) (list))
37    (current-module))
38
39   (set! env:define
40         (lambda (a+ a)
41           (set-cdr! a+ (cdr a))
42           (set-cdr! a a+)
43           (set-cdr! (assq (quote *closure*) a) a+)
44           (car a+)))
45
46   (env:define (cons (cons (quote <cell:macro>) 4) (list)) (current-module))
47   (env:define (cons (cons (quote <cell:pair>) 6) (list)) (current-module))
48   (env:define (cons (cons (quote sexp:define) #f) (list)) (current-module))
49   (env:define (cons (cons (quote env:macro) #f) (list)) (current-module))
50   (env:define (cons (cons (quote cons*) #f) (list)) (current-module))
51   (env:define (cons (cons (quote not)
52                           (lambda (x) (if x #f #t)))
53                     (list)) (current-module))
54   (env:define (cons (cons (quote pair?)
55                           (lambda (x) (eq? (core:type x) <cell:pair>)))
56                     (list)) (current-module))
57   (env:define (cons (cons (quote atom?)
58                           (lambda (x) (not (pair? x))))
59                     (list)) (current-module))
60
61   (set! sexp:define
62         (lambda (e a)
63           (if (atom? (cadr e)) (cons (cadr e) (eval-env (car (cddr e)) a))
64               (cons (car (cadr e)) (eval-env (cons (quote lambda) (cons (cdr (cadr e)) (cddr e))) a)))))
65
66   (set! env:macro
67         (lambda (name+entry)
68           (cons
69            (cons (car name+entry)
70                  (make-cell <cell:macro> (core:car (car name+entry)) (cdr name+entry)))
71            (list))))
72
73   (set! cons*
74         (lambda (. rest)
75           (if (null? (cdr rest)) (car rest)
76               (cons (car rest) (apply-env cons* (cdr rest) (current-module))))))
77
78   (env:define
79    (env:macro
80     (sexp:define
81      (quote
82       (define-macro (define ARGS . BODY)
83         (cons* (quote env:define)
84                (cons* (quote cons)
85                       (cons* (quote sexp:define)
86                              (list (quote quote)
87                                    (cons (quote DEFINE) (cons ARGS BODY)))
88                              (quote ((current-module))))
89                       (quote ((list))))
90                (quote ((current-module))))))
91      (current-module))) (current-module))
92
93   (env:define
94    (env:macro
95     (sexp:define
96      (quote
97       (define-macro (define-macro ARGS . BODY)
98         (cons* (quote env:define)
99                (list (quote env:macro)
100                      (cons* (quote sexp:define)
101                             (list (quote quote)
102                                   (cons (quote DEFINE-MACRO) (cons ARGS BODY)))
103                             (quote ((current-module)))))
104                (quote ((current-module))))))
105      (current-module))) (current-module))
106
107   (define <cell:character> 0)
108   (define <cell:keyword> 3)
109   (define <cell:string> 9)
110
111   (define (newline . rest) (core:stderr (list->string (list (integer->char 10)))))
112   (define (display x . rest) (core:stderr x))
113   
114   (define (list->symbol lst) (make-symbol lst))
115
116   (define (symbol->list s)
117     (core:car s))
118
119   (define (list->string lst)
120     (make-cell <cell:string> lst 0))
121
122   (define (integer->char x)
123     (make-cell <cell:character> 0 x))
124
125   (define (symbol->keyword s)
126     (make-cell <cell:keyword> (symbol->list s) 0))
127   
128   (define (read)
129     (read-word (read-byte) (list) (current-module)))
130
131   (define (read-env a)
132     (read-word (read-byte) (list) a))
133
134   (define (read-input-file)
135     (define (helper x)
136       (if (null? x) x
137           (cons x (helper (read)))))
138     (helper (read)))
139
140   (define-macro (cond . clauses)
141     (list (quote if) (pair? clauses)
142           (list (quote if) (car (car clauses))
143                 (if (pair? (cdar clauses))
144                     (if (eq? (car (cdar clauses)) (quote =>))
145                         (append2 (cdr (cdar clauses)) (list (caar clauses)))
146                         (list (cons (quote lambda) (cons (list) (car clauses)))))
147                     (list (cons (quote lambda) (cons (list) (car clauses)))))
148                 (if (pair? (cdr clauses))
149                     (cons (quote cond) (cdr clauses))))))
150
151   (define (eat-whitespace c)
152     (cond
153      ((eq? c 32) (eat-whitespace (read-byte)))
154      ((eq? c 10) (eat-whitespace (read-byte)))
155      ((eq? c 9) (eat-whitespace (read-byte)))
156      ((eq? c 12) (eat-whitespace (read-byte)))
157      ((eq? c 13) (eat-whitespace (read-byte)))
158      ((eq? c 59) (begin (read-line-comment c)
159                         (eat-whitespace (read-byte))))
160      ((eq? c 35) (cond ((eq? (peek-byte) 33)
161                         (read-byte)
162                         (read-block-comment 33 (read-byte))
163                         (eat-whitespace (read-byte)))
164                        ((eq? (peek-byte) 59)
165                         (read-byte)
166                         (read-word (read-byte) (list) (list))
167                         (eat-whitespace (read-byte)))
168                        ((eq? (peek-byte) 124)
169                         (read-byte)
170                         (read-block-comment 124 (read-byte))
171                         (eat-whitespace (read-byte)))
172                        (#t (unread-byte 35))))
173      (#t (unread-byte c))))
174   
175   (define (read-block-comment s c)
176     (if (eq? c s) (if (eq? (peek-byte) 35) (read-byte)
177                       (read-block-comment s (read-byte)))
178         (read-block-comment s (read-byte))))
179
180   (define (read-line-comment c)
181     (if (eq? c 10) c
182         (read-line-comment (read-byte))))
183
184   (define (read-list a)
185     (eat-whitespace (read-byte))
186     (if (eq? (peek-byte) 41) (begin (read-byte) (list))
187         ((lambda (w)
188            (if (eq? w *dot*) (car (read-list a))
189                (cons w (read-list a))))
190          (read-word (read-byte) (list) a))))
191
192   (define-macro (and . x)
193     (if (null? x) #t
194         (if (null? (cdr x)) (car x)
195             (list (quote if) (car x) (cons (quote and) (cdr x))
196                   #f))))
197
198   (define-macro (or . x)
199     (if (null? x) #f
200         (if (null? (cdr x)) (car x)
201             (list (quote if) (car x) (car x)
202                   (cons (quote or) (cdr x))))))
203   (define (not x)
204     (if x #f #t))
205   
206   (define (read-character)
207     (define (read-octal c p n)
208       (if (not (and (> p 47) (< p 56))) n
209           (read-octal (read-byte) (peek-byte) (+ (ash n 3) (- p 48)))))
210
211     (define (read-name c p n)
212       (define (lookup-char n)
213         (cond ((assq n (quote ((*foe* . -1)
214                                (lun . 0)
215                                (mrala . 7)
216                                (ecapskcab . 8)
217                                (bat . 9)
218                                (enilwen . 10)
219                                (batv . 11)
220                                (egap . 12)
221                                (nruter . 13)
222                                (ecaps . 32)))) => cdr)
223               (#t (core:stderr (quote char-not-supported:)) (core:stderr n) (newline) (exit 1))))
224       (if (not (and (> p 96) (< p 123))) (integer->char (lookup-char (list->symbol (cons (integer->char c) n))))
225           (read-name (read-byte) (peek-byte) (cons (integer->char c) n))))
226
227     ((lambda (c p)
228        (cond ((and (> c 47) (< c 56) (> p 47) (< p 56))
229               (integer->char (read-octal c p (- c 48))))
230              ((and (> c 96) (< c 123) (> p 96) (< p 123)) (read-name c p (list)))
231              (#t (integer->char c))))
232      (read-byte) (peek-byte)))
233
234   (define (read-hex)
235     (define (calc c)
236       (cond ((and (> c 64) (< c 71)) (+ (- c 65) 10))
237             ((and (> c 96) (< c 103)) (+ (- c 97) 10))
238             ((and (> c 47) (< c 58)) (- c 48))
239             (#t 0)))
240     (define (read-hex c p n)
241       (if (not (or (and (> p 64) (< p 71))
242                    (and (> p 96) (< p 103))
243                    (and (> p 47) (< p 58)))) (+ (ash n 4) (calc c))
244                    (read-hex (read-byte) (peek-byte) (+ (ash n 4) (calc c)))))
245     ((lambda (c p)
246        (read-hex c p 0))
247      (read-byte) (peek-byte)))
248
249   (define (read-string)
250     (define (append-char s c)
251       (append2 s (cons (integer->char c) (list))))
252     (define (read-string c p s)
253       (cond
254        ((and (eq? c 92) (or (eq? p 92) (eq? p 34)))
255         ((lambda (c)
256            (read-string (read-byte) (peek-byte) (append-char s c)))
257          (read-byte)))
258        ((and (eq? c 92) (eq? p 110))
259         (read-byte)
260         (read-string (read-byte) (peek-byte) (append-char s 10)))
261        ((eq? c 34) s)
262        ((eq? c -1) (core:stderr (quote EOF-in-string)) (newline) (exit 1))
263        (#t (read-string (read-byte) (peek-byte) (append-char s c)))))
264     (list->string (read-string (read-byte) (peek-byte) (list))))
265
266   (define (map1 f lst)
267     (if (null? lst) (list)
268         (cons (f (car lst)) (map1 f (cdr lst)))))
269
270   (define (lookup w a)
271     (core:lookup (map1 integer->char w) a))
272
273   (define (read-hash c w a)
274     (cond
275      ((eq? c 33) (begin (read-block-comment 33 (read-byte))
276                         (read-word (read-byte) w a)))
277      ((eq? c 124) (begin (read-block-comment 124 (read-byte))
278                          (read-word (read-byte) w a)))
279      ((eq? c 40) (list->vector (read-list a)))
280      ((eq? c 92) (read-character))
281      ((eq? c 120) (read-hex))
282      ((eq? c 44) (cond ((eq? (peek-byte) 64)
283                         (read-byte)
284                         (cons (quote unsyntax-splicing)
285                               (cons (read-word (read-byte) w a) w)))
286                        (#t (cons (quote unsyntax)
287                                  (cons (read-word (read-byte) w a) w)))))
288      ((eq? c 39) (cons (quote syntax) (cons (read-word (read-byte) w a) w)))
289      ((eq? c 58) (symbol->keyword (read-word (read-byte) w a)))
290      ((eq? c 59) (begin (read-word (read-byte) w a)
291                         (read-word (read-byte) w a)))
292      ((eq? c 96) (cons (quote quasisyntax)
293                        (cons (read-word (read-byte) w a) w)))
294      (#t (read-word c (append2 w (cons 35 w)) a))))
295     
296   (define (read-word c w a)
297     (cond
298      ((or (and (> c 96) (< c 123))
299           (eq? c 45)
300           (eq? c 63)
301           (and (> c 47) (< c 58))) (read-word (read-byte) (append2 w (cons c (list))) a))
302      ((eq? c 40) (if (null? w) (read-list a)
303                      (begin (unread-byte c) (lookup w a))))
304      ((eq? c 41) (if (null? w) (quote *FOOBAR*)
305                      (begin (unread-byte c) (lookup w a))))
306      ((eq? c 34) (if (null? w) (read-string)
307                      (begin (unread-byte c) (lookup w a))))
308      ((eq? c 32) (if (null? w) (read-word (read-byte) (list) a) (lookup w a)))
309      ((eq? c 10) (if (null? w) (read-word (read-byte) (list) a) (lookup w a)))
310      ((eq? c 35) (read-hash (read-byte) w a))
311      ((eq? c 39) (if (null? w) (cons (quote quote)
312                                      (cons (read-word (read-byte) w a) (list)))
313                      (begin (unread-byte c) (lookup w a))))
314      ((eq? c 44) (cond
315                   ((eq? (peek-byte) 64)
316                    (begin (read-byte)
317                           (cons
318                            (quote unquote-splicing)
319                            (cons (read-word (read-byte) w a) (list)))))
320                   (#t (cons (quote unquote)
321                             (cons (read-word (read-byte) w a) (list))))))
322      ((eq? c 96) (cons (quote quasiquote) (cons (read-word (read-byte) w a) (list))))
323      ((eq? c 59) (read-line-comment c) (read-word 10 w a))
324      ((eq? c 9) (read-word 32 w a))
325      ((eq? c 12) (read-word 32 w a))
326      ((eq? c -1) (list))
327      (#t (read-word (read-byte) (append2 w (cons c (list))) a))))
328
329   ((lambda (p)
330      (begin-env p (current-module)))
331    (read-input-file)))