UNIX — универсальная среда программирования

Каждый элемент стека интерпретатора является вещественным значением или указателем на запись в таблице имен; тип данных стека объединение всех элементов. Сама машина реализуется как массив указателей на процедуры, выполняющие операции типа mul, или на данные в таблице имен. Файл макроопределений hoc.h увеличивается, поскольку он должен включить эти структуры данных и описания функций для интерпретатора, чтобы они были доступны программе в целом. (Кстати, мы предпочли поместить всю информацию в один файл, а не в два, хотя для больших программ ее целесообразно разделить на несколько файлов с тем, чтобы включать каждый из них только там, где он действительно нужен.)

$ cat hoc.h

typedef struct Symbol { /* symbol table entry */

 char *name;

 short type; /* VAR, BLTIN, UNDEF */

 union {

  double val; /* if VAR */

  double (*ptr); /* if BLTIN */

 } u;

 struct Symbol *next; /* to link to another */

} Symbol;

Symbol *install, *lookup;

typedef union Datum { /* interpreter stack type */

 double val;

 Symbol *sym;

} Datum;

extern Datum pop;

typedef int (*Inst); /* machine instruction */

#define STOP (Inst) 0

extern Inst prog[];

extern eval, add, sub, mul, div, negate, power;

extern assign, bltin, varpush, constpush, print;

$

Процедуры, выполняющие машинные команды и управляющие стеком, хранятся в файле с именем code.c. Поскольку содержимое файла составляет около 150 строк, мы покажем его по частям:

$ cat code.c

#include "hoc.h"

#include "y.tab.h"

#define NSTACK 256

static Datum stack[NSTACK]; /* the stack */

static Datum *stackp; /* next free spot on stack */

#define NPROG 2000

Inst prog[NPROG]; /* the machine */

Inst *progp; /* next free spot for code generation */

Inst *pc; /* program counter during execution */

initcode /* initialize for code generation */

{

 stackp = stack;

 progp = prog;

}

...

Управление стеком осуществляется путем обращений к двум процедурам push и pop:

push(d) /* push d onto stack */

 Datum d;

{

 if (stackp = stack[NSTACK])

  execerror("stack overflow", (char*)0);

 *stackp++ = d;

}

Datum pop /* pop and return top elem from stack */

{

 if (stackp = stack)

  execerror("stack underflow", (char*)0);

 return *--stackp;

}

Машинные команды создаются в процессе разбора при обращении к функции code, которая просто вносит команду на первое свободное место массива prog. Она возвращает адрес команды (который не используется в hoc4):

Inst *code(f) /* install one instruction or operand */

 Inst f;

{

 Inst *oprogp = progp;

 if (progp = prog[NPROG])

  execerror("program too big", (char*)0);

 *progp++ = f;

 return oprogp;

}

Выполнение машинной команды фантастически тривиально, а как мала процедура, которая "выполняет" машинные команды, когда уже определены все программы!

execute(p) /* run the machine */

 Inst *p;

{

 for (pc = p; *pc != STOP; )

  (*(*pc++));

}

В цикле выполняется функция, указываемая командой, на которую в свою очередь указывает счетчик команд pc. Значение pc увеличивается, что делает возможным выбор очередной команды. Команда с кодом операции STOP завершает цикл. Некоторые команды, например constpush и varpush, сами увеличивают pc, чтобы "перескочить" через любые аргументы, следующие за командой.

constpush /* push constant onto stack */

{

 Datum d;

 d.val = ((Symbol*)*pc++)-u.val;

 push(d);

}

varpush /* push variable onto stack */

{

 Datum d;

 d.sym = (Symbol*)(*pc++);

 push(d);

}