UNIX — универсальная среда программирования - Керниган Брайан Уилсон Страница 113

  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);

}

Оставшаяся часть описания машины проста. Так, арифметические операции в основном те же, и создаются они редактированием одного образца. Ниже показана операция add:

add() /* add top two elems on stack */

{

 Datum d1, d2;

 d2 = pop();

 d1 = pop();

 d1.val += d2.val;

 push(d1);

}

Другие процедуры также просты:

eval() /* evaluate variable on stack */

{

 Datum d;

 d = pop();

 if (d.sym->type == UNDEF)

 execerror("undefined variable", d.sym->name);

 d.val = d.sym->u.val;

 push(d);

}

assign() /* assign top value to next value */

{

 Datum d1, d2;

 d1 = pop();

 d2 = pop();

 if (d1.sym->type != VAR && d1.sym->type != UNDEF)

 execerror("assignment to non-variable", d1.sym->name);

 d1.sym->u.val = d2.val;

 d1.sym->type = VAR;

 push(d2);

}

print() /* pop top value from stack, print it */

{

 Datum d;

 d = pop();

 printf("\t%.8g\n", d.val);

}

bltin() /* evaluate built-in on top of stack */

{

 Datum d;

 d = pop();

 d.val = (*(double (*)())(*pc++))(d.val);

 push(d);

}

Самый сложный момент здесь операция приведения в функции, которая требует, чтобы *pc рассматривался как указатель на функцию, возвращающую double, и эта функция выполняется с d.val в качестве аргумента.

Диагностические сообщения от функций eval и assign никогда не появятся, если программа работает нормально. Мы оставили их на случай возникновения недоразумений из-за какой-нибудь ошибки программы. Потери за счет увеличения времени выполнения и размера кода даже не так важны, как обнаружение ошибки при внесении необдуманных изменений (что мы и наблюдали несколько раз).

Использование языка Си дает возможность работать с указателем на функцию, что позволяет писать компактные и эффективные программы.

Альтернативное решение состоит в том, чтобы сделать операторы константами и сгруппировать семантические функции в большой переключатель в функции execute. Попытайтесь реализовать его в качестве упражнения.