]> code.bitgloo.com Git - bitgloo/alee-forth.git/commitdiff
initial commit
authorClyne Sullivan <clyne@bitgloo.com>
Thu, 9 Feb 2023 15:30:55 +0000 (10:30 -0500)
committerClyne Sullivan <clyne@bitgloo.com>
Thu, 9 Feb 2023 15:30:55 +0000 (10:30 -0500)
13 files changed:
.gitignore [new file with mode: 0644]
LICENSE [new file with mode: 0644]
Makefile [new file with mode: 0644]
alee.cpp [new file with mode: 0644]
corewords.cpp [new file with mode: 0644]
corewords.hpp [new file with mode: 0644]
dictionary.hpp [new file with mode: 0644]
executor.hpp [new file with mode: 0644]
memdict.hpp [new file with mode: 0644]
parser.hpp [new file with mode: 0644]
state.hpp [new file with mode: 0644]
types.cpp [new file with mode: 0644]
types.hpp [new file with mode: 0644]

diff --git a/.gitignore b/.gitignore
new file mode 100644 (file)
index 0000000..fa983e1
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,3 @@
+.*
+*.o
+alee
diff --git a/LICENSE b/LICENSE
new file mode 100644 (file)
index 0000000..5357f69
--- /dev/null
+++ b/LICENSE
@@ -0,0 +1,166 @@
+                   GNU LESSER GENERAL PUBLIC LICENSE
+                       Version 3, 29 June 2007
+
+ Copyright (C) 2007 Free Software Foundation, Inc. <https://fsf.org/>
+ Everyone is permitted to copy and distribute verbatim copies
+ of this license document, but changing it is not allowed.
+
+
+  This version of the GNU Lesser General Public License incorporates
+the terms and conditions of version 3 of the GNU General Public
+License, supplemented by the additional permissions listed below.
+
+  0. Additional Definitions.
+
+  As used herein, "this License" refers to version 3 of the GNU Lesser
+General Public License, and the "GNU GPL" refers to version 3 of the GNU
+General Public License.
+
+  "The Library" refers to a covered work governed by this License,
+other than an Application or a Combined Work as defined below.
+
+  An "Application" is any work that makes use of an interface provided
+by the Library, but which is not otherwise based on the Library.
+Defining a subclass of a class defined by the Library is deemed a mode
+of using an interface provided by the Library.
+
+  A "Combined Work" is a work produced by combining or linking an
+Application with the Library.  The particular version of the Library
+with which the Combined Work was made is also called the "Linked
+Version".
+
+  The "Minimal Corresponding Source" for a Combined Work means the
+Corresponding Source for the Combined Work, excluding any source code
+for portions of the Combined Work that, considered in isolation, are
+based on the Application, and not on the Linked Version.
+
+  The "Corresponding Application Code" for a Combined Work means the
+object code and/or source code for the Application, including any data
+and utility programs needed for reproducing the Combined Work from the
+Application, but excluding the System Libraries of the Combined Work.
+
+  1. Exception to Section 3 of the GNU GPL.
+
+  You may convey a covered work under sections 3 and 4 of this License
+without being bound by section 3 of the GNU GPL.
+
+  2. Conveying Modified Versions.
+
+  If you modify a copy of the Library, and, in your modifications, a
+facility refers to a function or data to be supplied by an Application
+that uses the facility (other than as an argument passed when the
+facility is invoked), then you may convey a copy of the modified
+version:
+
+   a) under this License, provided that you make a good faith effort to
+   ensure that, in the event an Application does not supply the
+   function or data, the facility still operates, and performs
+   whatever part of its purpose remains meaningful, or
+
+   b) under the GNU GPL, with none of the additional permissions of
+   this License applicable to that copy.
+
+  3. Object Code Incorporating Material from Library Header Files.
+
+  The object code form of an Application may incorporate material from
+a header file that is part of the Library.  You may convey such object
+code under terms of your choice, provided that, if the incorporated
+material is not limited to numerical parameters, data structure
+layouts and accessors, or small macros, inline functions and templates
+(ten or fewer lines in length), you do both of the following:
+
+   a) Give prominent notice with each copy of the object code that the
+   Library is used in it and that the Library and its use are
+   covered by this License.
+
+   b) Accompany the object code with a copy of the GNU GPL and this license
+   document.
+
+  4. Combined Works.
+
+  You may convey a Combined Work under terms of your choice that,
+taken together, effectively do not restrict modification of the
+portions of the Library contained in the Combined Work and reverse
+engineering for debugging such modifications, if you also do each of
+the following:
+
+   a) Give prominent notice with each copy of the Combined Work that
+   the Library is used in it and that the Library and its use are
+   covered by this License.
+
+   b) Accompany the Combined Work with a copy of the GNU GPL and this license
+   document.
+
+   c) For a Combined Work that displays copyright notices during
+   execution, include the copyright notice for the Library among
+   these notices, as well as a reference directing the user to the
+   copies of the GNU GPL and this license document.
+
+   d) Do one of the following:
+
+       0) Convey the Minimal Corresponding Source under the terms of this
+       License, and the Corresponding Application Code in a form
+       suitable for, and under terms that permit, the user to
+       recombine or relink the Application with a modified version of
+       the Linked Version to produce a modified Combined Work, in the
+       manner specified by section 6 of the GNU GPL for conveying
+       Corresponding Source.
+
+       1) Use a suitable shared library mechanism for linking with the
+       Library.  A suitable mechanism is one that (a) uses at run time
+       a copy of the Library already present on the user's computer
+       system, and (b) will operate properly with a modified version
+       of the Library that is interface-compatible with the Linked
+       Version.
+
+   e) Provide Installation Information, but only if you would otherwise
+   be required to provide such information under section 6 of the
+   GNU GPL, and only to the extent that such information is
+   necessary to install and execute a modified version of the
+   Combined Work produced by recombining or relinking the
+   Application with a modified version of the Linked Version. (If
+   you use option 4d0, the Installation Information must accompany
+   the Minimal Corresponding Source and Corresponding Application
+   Code. If you use option 4d1, you must provide the Installation
+   Information in the manner specified by section 6 of the GNU GPL
+   for conveying Corresponding Source.)
+
+  5. Combined Libraries.
+
+  You may place library facilities that are a work based on the
+Library side by side in a single library together with other library
+facilities that are not Applications and are not covered by this
+License, and convey such a combined library under terms of your
+choice, if you do both of the following:
+
+   a) Accompany the combined library with a copy of the same work based
+   on the Library, uncombined with any other library facilities,
+   conveyed under the terms of this License.
+
+   b) Give prominent notice with the combined library that part of it
+   is a work based on the Library, and explaining where to find the
+   accompanying uncombined form of the same work.
+
+  6. Revised Versions of the GNU Lesser General Public License.
+
+  The Free Software Foundation may publish revised and/or new versions
+of the GNU Lesser General Public License from time to time. Such new
+versions will be similar in spirit to the present version, but may
+differ in detail to address new problems or concerns.
+
+  Each version is given a distinguishing version number. If the
+Library as you received it specifies that a certain numbered version
+of the GNU Lesser General Public License "or any later version"
+applies to it, you have the option of following the terms and
+conditions either of that published version or of any later version
+published by the Free Software Foundation. If the Library as you
+received it does not specify a version number of the GNU Lesser
+General Public License, you may choose any version of the GNU Lesser
+General Public License ever published by the Free Software Foundation.
+
+  If the Library as you received it specifies that a proxy can decide
+whether future versions of the GNU Lesser General Public License shall
+apply, that proxy's public statement of acceptance of any version is
+permanent authorization for you to choose that version for the
+Library.
+
diff --git a/Makefile b/Makefile
new file mode 100644 (file)
index 0000000..b34026a
--- /dev/null
+++ b/Makefile
@@ -0,0 +1,13 @@
+CXXFLAGS += -g3 -ggdb -O0
+
+CXXFILES := corewords.cpp types.cpp
+OBJFILES := $(subst .cpp,.o,$(CXXFILES))
+EXEFILE := alee
+
+all: alee
+
+alee: $(OBJFILES)
+
+clean:
+       rm -f alee $(OBJFILES)
+
diff --git a/alee.cpp b/alee.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..8ca209c
--- /dev/null
+++ b/alee.cpp
@@ -0,0 +1,58 @@
+/**
+ * Alee Forth: A portable and concise Forth implementation in modern C++.
+ * Copyright (C) 2023  Clyne Sullivan <clyne@bitgloo.com>
+ *
+ * This program is free software: you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
+ * the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+ * (at your option) any later version.
+ *
+ * This program is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+ * GNU Lesser General Public License for more details.
+ *
+ * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
+ * along with this program.  If not, see <https://www.gnu.org/licenses/>.
+ */
+
+#include "memdict.hpp"
+#include "parser.hpp"
+
+#include <iostream>
+
+// : variable create 0 , ;
+// : create here constant ;
+// : constant
+
+int main()
+{
+    MemDict dict;
+    State state (dict);
+    Parser parser;
+
+    for (;;) {
+       std::string line;
+       std::cout << state.size() << ' ' << state.compiling << "> ";
+       std::getline(std::cin, line);
+
+       ParseStatus r;
+       std::string_view lv (line);
+       do {
+           r = parser.parse(state, lv);
+       } while (r == ParseStatus::Continue);
+
+       if (r != ParseStatus::Finished)
+           std::cout << "r " << to_string(r) << std::endl;
+    }
+
+    return 0;
+}
+
+int user_sys(State& state)
+{
+    const auto value = state.pop();
+    std::cout << value << std::endl;
+    return 0;
+}
+
diff --git a/corewords.cpp b/corewords.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..6595e41
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,293 @@
+/**
+ * Alee Forth: A portable and concise Forth implementation in modern C++.
+ * Copyright (C) 2023  Clyne Sullivan <clyne@bitgloo.com>
+ *
+ * This program is free software: you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
+ * the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+ * (at your option) any later version.
+ *
+ * This program is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+ * GNU Lesser General Public License for more details.
+ *
+ * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
+ * along with this program.  If not, see <https://www.gnu.org/licenses/>.
+ */
+
+#include "corewords.hpp"
+
+Func CoreWords::get(int index)
+{
+    switch (index) {
+    case 0: return op_drop;
+    case 1: return op_dup;
+    case 2: return op_swap;
+    case 3: return op_pick;
+    case 4: return op_sys;
+    case 5: return op_add;
+    case 6: return op_sub;
+    case 7: return op_mul;
+    case 8: return op_div;
+    case 9: return op_mod;
+    case 10: return op_peek;
+    case 11: return op_poke;
+    case 12: return op_rot;
+    case 13: return op_pushr;
+    case 14: return op_popr;
+    case 15: return op_eq;
+    case 16: return op_lt;
+    case 17: return op_allot;
+    case 18: return op_and;
+    case 19: return op_or;
+    case 20: return op_xor;
+    case 21: return op_shl;
+    case 22: return op_shr;
+    case 23: return op_comment;
+    case 24: return op_colon;
+    case 25: return op_semic;
+    case 26: return op_here;
+    case 27: return op_exit;
+    case 28: return op_imm;
+    case 29: return op_const;
+    case 30: return op_literal;
+    case 31: return op_jump;
+    default: return nullptr;
+    }
+}
+
+int CoreWords::op_drop(State& state)
+{
+    state.pop();
+    return 0;
+}
+
+int CoreWords::op_dup(State& state)
+{
+    state.push(state.top());
+    return 0;
+}
+
+int CoreWords::op_swap(State& state)
+{
+    std::swap(state.top(), state.pick(1));
+    return 0;
+}
+
+int CoreWords::op_pick(State& state)
+{
+    state.push(state.pick(state.pop()));
+    return 0;
+}
+
+int CoreWords::op_sys(State& state)
+{
+    return user_sys(state);
+}
+
+int CoreWords::op_add(State& state)
+{
+    const auto a = state.pop();
+    state.top() += a;
+    return 0;
+}
+
+int CoreWords::op_sub(State& state)
+{
+    const auto a = state.pop();
+    state.top() -= a;
+    return 0;
+}
+
+int CoreWords::op_mul(State& state) {
+    const auto a = state.pop();
+    state.top() *= a;
+    return 0;
+}
+
+int CoreWords::op_div(State& state) {
+    const auto a = state.pop();
+    state.top() /= a;
+    return 0;
+}
+
+int CoreWords::op_mod(State& state) {
+    const auto a = state.pop();
+    state.top() %= a;
+    return 0;
+}
+
+int CoreWords::op_peek(State& state) {
+    state.push(state.dict.read(state.pop()));
+    return 0;
+}
+
+int CoreWords::op_poke(State& state) {
+    const auto addr = state.pop();
+    state.dict.write(addr, state.pop());
+    return 0;
+}
+
+int CoreWords::op_rot(State& state) {
+    std::swap(state.pick(2), state.pick(1));
+    std::swap(state.pick(1), state.pick(0));
+    return 0;
+}
+
+int CoreWords::op_pushr(State& state) {
+    state.pushr(state.pop());
+    return 0;
+}
+
+int CoreWords::op_popr(State& state) {
+    state.push(state.popr());
+    return 0;
+}
+
+int CoreWords::op_eq(State& state) {
+    const auto a = state.pop();
+    state.top() = state.top() == a;
+    return 0;
+}
+
+int CoreWords::op_lt(State& state) {
+    const auto a = state.pop();
+    state.top() = state.top() < a;
+    return 0;
+}
+
+int CoreWords::op_allot(State& state) {
+    state.dict.allot(state.pop());
+    return 0;
+}
+
+int CoreWords::op_and(State& state) {
+    const auto a = state.pop();
+    state.top() &= a;
+    return 0;
+}
+
+int CoreWords::op_or(State& state) {
+    const auto a = state.pop();
+    state.top() |= a;
+    return 0;
+}
+
+int CoreWords::op_xor(State& state) {
+    const auto a = state.pop();
+    state.top() ^= a;
+    return 0;
+}
+
+int CoreWords::op_shl(State& state) {
+    const auto a = state.pop();
+    state.top() <<= a;
+    return 0;
+}
+
+int CoreWords::op_shr(State& state) {
+    const auto a = state.pop();
+    state.top() >>= a;
+    return 0;
+}
+
+int CoreWords::op_comment(State& state) {
+       state.pass = Pass::Comment;
+    return 0;
+}
+
+int CoreWords::op_colon(State& state) {
+    state.pass = Pass::Colon;
+    state.pushr(state.dict.here); // this is for EXIT
+    return 0;
+}
+
+int CoreWords::op_semic(State& state) {
+    if (!state.compiling) {
+        state.ip = state.popr();
+    } else {
+       auto begin = state.popr();
+
+       state.dict.write(begin,
+           (state.dict.read(begin) & 0x1F) |
+           ((begin - state.dict.latest) << 6));
+
+       state.dict.latest = begin;
+        state.compiling = false;
+    }
+
+    return 0;
+}
+
+int CoreWords::op_here(State& state) {
+       state.push(state.dict.here);
+    return 0;
+}
+
+int CoreWords::op_exit(State& state)
+{
+    state.ip = state.popr();
+    return 0;
+}
+
+int CoreWords::op_imm(State& state)
+{
+    state.dict.write(state.dict.latest,
+        state.dict.read(state.dict.latest) | Immediate);
+    return 0;
+}
+
+int CoreWords::op_const(State& state)
+{
+    state.pass = Pass::Constant;
+    state.pushr(state.dict.here);
+    return 0;
+}
+
+int CoreWords::op_literal(State& state)
+{
+    state.push(state.beyondip());
+    ++state.ip;
+    return 0;
+}
+
+int CoreWords::op_jump(State& state)
+{
+    state.pushr(state.ip + 1);
+    state.ip = state.beyondip() - 1;
+    return 0;
+}
+
+int CoreWords::findi(std::string_view str)
+{
+    std::size_t i;
+    int wordsi = 0;
+
+    std::string_view words (wordsarr, sizeof(wordsarr));
+
+       for (i = 0; i < words.size();) {
+        const auto end = words.find('\0', i);
+
+        if (words.compare(i, end - i, str) == 0)
+            break;
+
+        ++wordsi;
+        i = end + 1;
+    }
+
+    return wordsi < VisibleWordCount ? wordsi : -1;
+}
+
+Func CoreWords::find(std::string_view str)
+{
+    const auto i = findi(str);
+    return i >= 0 ? get(i) : nullptr;
+}
+
+void CoreWords::run(int i, State& state)
+{
+    if (i >= 0 && i < WordCount)
+        get(i)(state);
+}
+
diff --git a/corewords.hpp b/corewords.hpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..08f172b
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,88 @@
+/**
+ * Alee Forth: A portable and concise Forth implementation in modern C++.
+ * Copyright (C) 2023  Clyne Sullivan <clyne@bitgloo.com>
+ *
+ * This program is free software: you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
+ * the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+ * (at your option) any later version.
+ *
+ * This program is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+ * GNU Lesser General Public License for more details.
+ *
+ * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
+ * along with this program.  If not, see <https://www.gnu.org/licenses/>.
+ */
+
+#ifndef ALEEFORTH_COREWORDS_HPP
+#define ALEEFORTH_COREWORDS_HPP
+
+#include "types.hpp"
+#include "state.hpp"
+
+int user_sys(State&);
+
+class CoreWords
+{
+public:
+    constexpr static std::size_t VisibleWordCount = 30;  // size
+    constexpr static std::size_t HiddenWordLiteral = 30; // index
+    constexpr static std::size_t HiddenWordJump = 31;    // index
+    constexpr static std::size_t WordCount = 32;         // size
+
+    constexpr static Cell Immediate = (1 << 5);
+
+    static int findi(std::string_view str);
+    static Func find(std::string_view str);
+    static void run(int i, State& state);
+
+private:
+    constexpr static char wordsarr[] =
+        "drop\0dup\0swap\0pick\0sys\0"
+       "+\0-\0*\0/\0%\0"
+       "@\0!\0rot\0>r\0r>\0"
+       "=\0<\0allot\0&\0|\0"
+       "^\0<<\0>>\0(\0:\0"
+       ";\0here\0exit\0imm\0const\0";
+    // lit, jmp, jmp0, ', lits
+
+    static Func get(int index);
+
+    static int op_drop(State& state);
+    static int op_dup(State& state);
+    static int op_swap(State& state);
+    static int op_pick(State& state);
+    static int op_sys(State& state);
+    static int op_add(State& state);
+    static int op_sub(State& state);
+    static int op_mul(State& state);
+    static int op_div(State& state);
+    static int op_mod(State& state);
+    static int op_peek(State& state);
+    static int op_poke(State& state);
+    static int op_rot(State& state);
+    static int op_pushr(State& state);
+    static int op_popr(State& state);
+    static int op_eq(State& state);
+    static int op_lt(State& state);
+    static int op_allot(State& state);
+    static int op_and(State& state);
+    static int op_or(State& state);
+    static int op_xor(State& state);
+    static int op_shl(State& state);
+    static int op_shr(State& state);
+    static int op_comment(State& state);
+    static int op_colon(State& state);
+    static int op_semic(State& state);
+    static int op_here(State& state);
+    static int op_exit(State& state);
+    static int op_imm(State& state);
+    static int op_const(State& state);
+    static int op_literal(State& state);
+    static int op_jump(State& state);
+};
+
+#endif // ALEEFORTH_COREWORDS_HPP
+
diff --git a/dictionary.hpp b/dictionary.hpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..c527603
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,92 @@
+/**
+ * Alee Forth: A portable and concise Forth implementation in modern C++.
+ * Copyright (C) 2023  Clyne Sullivan <clyne@bitgloo.com>
+ *
+ * This program is free software: you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
+ * the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+ * (at your option) any later version.
+ *
+ * This program is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+ * GNU Lesser General Public License for more details.
+ *
+ * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
+ * along with this program.  If not, see <https://www.gnu.org/licenses/>.
+ */
+
+#ifndef ALEEFORTH_DICTIONARY_HPP
+#define ALEEFORTH_DICTIONARY_HPP
+
+#include "types.hpp"
+
+#include <cstddef>
+#include <string_view>
+
+struct Dictionary
+{
+    Addr here = 1;
+    Addr latest = 0;
+
+    virtual Cell read(Addr) const = 0;
+    virtual int write(Addr, Cell) = 0;
+
+    Addr allot(Cell amount) {
+       Addr old = here;
+       here += amount;
+       return old;
+    }
+
+    void add(Cell value) {
+       write(here++, value);
+    }
+
+    void addDefinition(std::string_view str) {
+        add(str.size());
+       for (char c : str)
+           add(c);
+
+       if (here & 1)
+           allot(1);
+    }
+
+    bool issame(Addr addr, std::string_view str, std::size_t n) {
+       if (str.size() != n)
+           return false;
+
+        for (char c : str) {
+           if (read(addr++) != c)
+               return false;
+       }
+           
+       return true;
+    }
+
+    Addr find(std::string_view str) {
+        if (latest == 0)
+           return 0;
+
+       auto lt = latest;
+       do {
+            const auto l = read(lt);
+           const auto len = l & 0x1F;
+
+           if (issame(lt + 1, str, len)) {
+               return lt;
+           } else {
+               lt -= l >> 6;
+           }
+       } while (lt);
+
+       return 0;
+    }
+
+    Addr getexec(Addr addr) {
+       const auto len = read(addr) & 0x1F;
+       return ((addr + 1 + len) + 1) & ~1;
+    }
+};
+
+#endif // ALEEFORTH_DICTIONARY_HPP
+
diff --git a/executor.hpp b/executor.hpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..485e82a
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,44 @@
+/**
+ * Alee Forth: A portable and concise Forth implementation in modern C++.
+ * Copyright (C) 2023  Clyne Sullivan <clyne@bitgloo.com>
+ *
+ * This program is free software: you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
+ * the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+ * (at your option) any later version.
+ *
+ * This program is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+ * GNU Lesser General Public License for more details.
+ *
+ * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
+ * along with this program.  If not, see <https://www.gnu.org/licenses/>.
+ */
+
+#ifndef ALEEFORTH_EXECUTOR_HPP
+#define ALEEFORTH_EXECUTOR_HPP
+
+#include "corewords.hpp"
+
+//#include <iostream>
+
+class Executor
+{
+public:
+    static int fullexec(State& state, Addr addr) {
+        state.pushr(0);
+       state.ip = addr - 1;
+
+       do {
+           ++state.ip;
+           //std::cout << "-- " << state.rsize() << "e " << state.ip << std::endl;
+           CoreWords::run(state.dict.read(state.ip), state);
+       } while (state.ip);
+
+       return 0;
+    }
+};
+
+#endif // ALEEFORTH_EXECUTOR_HPP
+
diff --git a/memdict.hpp b/memdict.hpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..8606da2
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,42 @@
+/**
+ * Alee Forth: A portable and concise Forth implementation in modern C++.
+ * Copyright (C) 2023  Clyne Sullivan <clyne@bitgloo.com>
+ *
+ * This program is free software: you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
+ * the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+ * (at your option) any later version.
+ *
+ * This program is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+ * GNU Lesser General Public License for more details.
+ *
+ * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
+ * along with this program.  If not, see <https://www.gnu.org/licenses/>.
+ */
+
+#ifndef ALEEFORTH_MEMDICT_HPP
+#define ALEEFORTH_MEMDICT_HPP
+
+#include "dictionary.hpp"
+
+constexpr unsigned long int MemDictSize = 4096;
+
+class MemDict : public Dictionary
+{
+    Cell dict[MemDictSize];
+
+public:
+    virtual Cell read(Addr addr) const final {
+        return dict[addr];
+    }
+
+    virtual int write(Addr addr, Cell value) final {
+        dict[addr] = value;
+        return 0;
+    }
+};
+
+#endif // ALEEFORTH_MEMDICT_HPP
+
diff --git a/parser.hpp b/parser.hpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..a850cb8
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,107 @@
+/**
+ * Alee Forth: A portable and concise Forth implementation in modern C++.
+ * Copyright (C) 2023  Clyne Sullivan <clyne@bitgloo.com>
+ *
+ * This program is free software: you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
+ * the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+ * (at your option) any later version.
+ *
+ * This program is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+ * GNU Lesser General Public License for more details.
+ *
+ * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
+ * along with this program.  If not, see <https://www.gnu.org/licenses/>.
+ */
+
+#ifndef ALEEFORTH_PARSER_HPP
+#define ALEEFORTH_PARSER_HPP
+
+#include "executor.hpp"
+
+class Parser
+{
+public:
+    ParseStatus parse(State& state, std::string_view& str) {
+        const auto end = str.find_first_of(" \t\n\r");
+       const auto sub = str.substr(0, end);
+
+       if (state.pass != Pass::None) {
+           switch (state.pass) {
+           case Pass::Comment:
+                if (str.front() == ')')
+                   state.pass = Pass::None;
+
+               str = str.substr(1);
+               break;
+           case Pass::Colon:
+               state.pass = Pass::None;
+                state.compiling = true;
+               state.dict.addDefinition(sub);
+               break;
+           case Pass::Constant:
+               state.pass = Pass::None;
+                state.compiling = true;
+               state.dict.addDefinition(sub);
+               state.dict.add(CoreWords::HiddenWordLiteral);
+               state.dict.add(state.pop());
+                state.dict.add(CoreWords::findi("exit"));
+                break;
+           default:
+               break;
+           }
+       } else {
+           if (auto i = CoreWords::findi(sub); i >= 0) {
+               if (state.compiling)
+                    state.dict.add(i);
+               if (!state.compiling || sub.front() == ';')
+                   CoreWords::run(i, state);
+           } else if (auto j = state.dict.find(sub); j > 0) {
+               auto e = state.dict.getexec(j);
+               if (state.compiling) {
+                   if (state.dict.read(j) & CoreWords::Immediate) {
+                       state.compiling = false;
+                       Executor::fullexec(state, e);
+                       state.compiling = true;
+                   } else {
+                       state.dict.add(CoreWords::HiddenWordJump);
+                       state.dict.add(e);
+                   }
+               } else {
+                   Executor::fullexec(state, e);
+               }
+           } else {
+               char *p;
+               const auto l = static_cast<Cell>(std::strtol(sub.data(), &p, 10));
+
+               if (p != sub.data()) {
+                   if (state.compiling) {
+                       state.dict.add(CoreWords::HiddenWordLiteral);
+                       state.dict.add(l);
+                   } else {
+                       state.push(l);
+                   }
+               } else {
+                   return ParseStatus::Error;
+               }
+           }
+
+           if (end == std::string_view::npos)
+                return ParseStatus::Finished;
+        }
+
+       const auto next = str.find_first_not_of(" \t\n\r", end);
+
+       if (next == std::string_view::npos) {
+            return ParseStatus::Finished;
+       } else {
+           str = str.substr(next);
+           return ParseStatus::Continue;
+       }
+    }
+};
+
+#endif // ALEEFORTH_PARSER_HPP
+
diff --git a/state.hpp b/state.hpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..03d0084
--- /dev/null
+++ b/state.hpp
@@ -0,0 +1,96 @@
+/**
+ * Alee Forth: A portable and concise Forth implementation in modern C++.
+ * Copyright (C) 2023  Clyne Sullivan <clyne@bitgloo.com>
+ *
+ * This program is free software: you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
+ * the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+ * (at your option) any later version.
+ *
+ * This program is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+ * GNU Lesser General Public License for more details.
+ *
+ * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
+ * along with this program.  If not, see <https://www.gnu.org/licenses/>.
+ */
+
+#ifndef ALEEFORTH_STATE_HPP
+#define ALEEFORTH_STATE_HPP
+
+#include "dictionary.hpp"
+#include "types.hpp"
+
+#include <cstddef>
+#include <iterator>
+
+constexpr unsigned DataStackSize = 12;
+constexpr unsigned ReturnStackSize = 12;
+
+class State
+{
+    Cell dstack[DataStackSize] = {};
+    Cell rstack[ReturnStackSize] = {};
+    Cell *dsp = dstack - 1;
+    Cell *rsp = rstack - 1;
+
+public:
+    bool compiling = false;
+    Addr ip = 0;
+    Pass pass = Pass::None;
+    Dictionary& dict;
+
+    constexpr State(Dictionary& d): dict(d) {}
+
+    Cell beyondip() const {
+       return dict.read(ip + 1);
+    }
+
+    void pushr(Cell value) {
+       if (rsize() == ReturnStackSize)
+            throw;
+        *++rsp = value;
+    }
+
+    Cell popr() {
+       if (rsize() == 0)
+            throw;
+       return *rsp--;
+    }
+
+    void push(Cell value) {
+       if (size() == DataStackSize)
+            throw;
+        *++dsp = value;
+    }
+
+    Cell pop() {
+       if (size() == 0)
+            throw;
+       return *dsp--;
+    }
+
+    Cell& top() {
+       if (size() == 0)
+            throw;
+       return *dsp;
+    }
+
+    Cell& pick(std::size_t i) {
+       if (i >= size())
+           throw;
+       return *(dsp - i);
+    }
+
+    std::size_t size() const noexcept {
+       return std::distance(dstack, static_cast<const Cell *>(dsp)) + 1;
+    }
+
+    std::size_t rsize() const noexcept {
+       return std::distance(rstack, static_cast<const Cell *>(rsp)) + 1;
+    }
+};
+
+#endif // ALEEFORTH_STATE_HPP
+
diff --git a/types.cpp b/types.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..c1fc822
--- /dev/null
+++ b/types.cpp
@@ -0,0 +1,30 @@
+/**
+ * Alee Forth: A portable and concise Forth implementation in modern C++.
+ * Copyright (C) 2023  Clyne Sullivan <clyne@bitgloo.com>
+ *
+ * This program is free software: you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
+ * the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+ * (at your option) any later version.
+ *
+ * This program is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+ * GNU Lesser General Public License for more details.
+ *
+ * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
+ * along with this program.  If not, see <https://www.gnu.org/licenses/>.
+ */
+
+#include "types.hpp"
+
+std::string_view to_string(ParseStatus ps)
+{
+    switch (ps) {
+    case ParseStatus::Finished: return "Finished";
+    case ParseStatus::Continue: return "Continue";
+    case ParseStatus::Error: return "Error";
+    default: return "???";
+    }
+}
+
diff --git a/types.hpp b/types.hpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..124f5ba
--- /dev/null
+++ b/types.hpp
@@ -0,0 +1,49 @@
+/**
+ * Alee Forth: A portable and concise Forth implementation in modern C++.
+ * Copyright (C) 2023  Clyne Sullivan <clyne@bitgloo.com>
+ *
+ * This program is free software: you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
+ * the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+ * (at your option) any later version.
+ *
+ * This program is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+ * GNU Lesser General Public License for more details.
+ *
+ * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
+ * along with this program.  If not, see <https://www.gnu.org/licenses/>.
+ */
+
+#ifndef ALEEFORTH_TYPES_HPP
+#define ALEEFORTH_TYPES_HPP
+
+#include <cstdint>
+#include <string_view>
+
+struct State;
+
+using Addr = uint16_t;
+using Cell = int16_t;
+using Func = int (*)(State&);
+
+enum class Pass
+{
+    None,
+    Comment,
+    Colon,
+    Constant
+};
+
+enum class ParseStatus
+{
+    Finished,
+    Continue,
+    Error
+};
+
+std::string_view to_string(ParseStatus ps);
+
+#endif // ALEEFORTH_TYPES_HPP
+