Hoofdstuk 1: Meta-circulaire interpretatie
1 Interpreters
“An interpreter (or evaluator) for a programming language is a procedure that, when applied to an
expression of the language, performs the actions required to evaluate that expression.”
= een programma
Waarom bestuderen?
• interpreters dwingen taalontwerpers (en studenten) semantiek expliciet te maken
o precisie en volledigheid zijn vereist om een proces in een programmeertaal uit te
drukken
▪ volgorde van de evaluatie van argumenten voor een functie-applicatie
▪ omgevingsmodel zonder figuren
▪ iteratief proces voor recursieve procedure via staartrecursie-optimalisatie
• interpreters stellen taalontwerpers (en studenten) in staat alternatieve semantieken te
onderzoeken
o nieuwe soorten expressies ondersteunen
▪ if-let, while, throw …
o nieuwe syntax of semantiek voor expressies
▪ argumenten voor een functie-applicatie pas evalueren wanneer hun waarde
nodig is
▪ dynamisch bereik in plaats van lexicaal bereik
• interpreters worden vaak als uitbreidingsmedium binnen applicatie gebruikt
(+ 1 2)
+ = operator
1, 2 = operands
Volgorde van evaluatie operands is afhankelijk van de implementatie → interessant om effecten te
bestuderen.
1.1 Een meta-circulaire interpreter voor Scheme
Meta(in scheme)-cirulaire(aanvaard eigen definitie) interpreter(tolk)
1
Samenvatting Interpretatie van Computerprogramma’s I
,1.1.1 Interpretatie-fasen: read-eval-print
s-expressie = symbolische expressie
• evaluator is een lijstbewerkingsprogramma!
o we gebruiken domein-specifieke abstracties voor car en cdr
1.2 Implementatie van read-eval-print loop
(define input-prompt ";;; M-Eval input:")
(define output-prompt ";;; M-Eval value:")
(define (driver-loop)
(prompt-for-input input-prompt)
(let ((input (read)))
Verwacht invoer van de gebruiker.
(let ((output (eval input the-global-environment)))
Eval input the-global-env = kern van de code → verwerkt de invoer
van de gebruiker
(announce-output output-prompt)
(user-print output)))
Output (= verwerkte invoer) wordt terug gegeven
(driver-loop))
(define the-global-environment (setup-environment))
De globale omgeving wordt geinitialiseerd als een setup-env =
omgeving met primitieve uitdrukkingen die ondersteund worden.
(driver-loop)
Driver-loop wordt opgeroepen
2
Samenvatting Interpretatie van Computerprogramma’s I
, 1.2.1 Read-eval-print loop: print
(define (prompt-for-input string)
(newline) (newline) (display string) (newline))
(define (announce-output string)
(newline) (display string) (newline))
(define (user-print object)
(if (compound-procedure? object)
(display (list 'compound-procedure
(procedure-parameters object)
(procedure-body object)
'<env>))
(display object)))
Procedure equivalent aan display behalve voor expressies die naar
een procedure als waarde evalueren.
1.2.2 Read-eval-print loop: read
• vraagt de gebruiker om een string als invoer
• splitst de ingegeven string in een lineaire reeks van tokens
• vormt de reeks van tokens om naar een boom in de vorm van een geldige s-expressie
eval evalueert operator naar procedure,
evalueert operands naar lijst van waarden
apply past procedure toe op lijst van waarden,
roept eval om de procedure-body te evalueren
• Werken steeds samen.
3
Samenvatting Interpretatie van Computerprogramma’s I
1 Interpreters
“An interpreter (or evaluator) for a programming language is a procedure that, when applied to an
expression of the language, performs the actions required to evaluate that expression.”
= een programma
Waarom bestuderen?
• interpreters dwingen taalontwerpers (en studenten) semantiek expliciet te maken
o precisie en volledigheid zijn vereist om een proces in een programmeertaal uit te
drukken
▪ volgorde van de evaluatie van argumenten voor een functie-applicatie
▪ omgevingsmodel zonder figuren
▪ iteratief proces voor recursieve procedure via staartrecursie-optimalisatie
• interpreters stellen taalontwerpers (en studenten) in staat alternatieve semantieken te
onderzoeken
o nieuwe soorten expressies ondersteunen
▪ if-let, while, throw …
o nieuwe syntax of semantiek voor expressies
▪ argumenten voor een functie-applicatie pas evalueren wanneer hun waarde
nodig is
▪ dynamisch bereik in plaats van lexicaal bereik
• interpreters worden vaak als uitbreidingsmedium binnen applicatie gebruikt
(+ 1 2)
+ = operator
1, 2 = operands
Volgorde van evaluatie operands is afhankelijk van de implementatie → interessant om effecten te
bestuderen.
1.1 Een meta-circulaire interpreter voor Scheme
Meta(in scheme)-cirulaire(aanvaard eigen definitie) interpreter(tolk)
1
Samenvatting Interpretatie van Computerprogramma’s I
,1.1.1 Interpretatie-fasen: read-eval-print
s-expressie = symbolische expressie
• evaluator is een lijstbewerkingsprogramma!
o we gebruiken domein-specifieke abstracties voor car en cdr
1.2 Implementatie van read-eval-print loop
(define input-prompt ";;; M-Eval input:")
(define output-prompt ";;; M-Eval value:")
(define (driver-loop)
(prompt-for-input input-prompt)
(let ((input (read)))
Verwacht invoer van de gebruiker.
(let ((output (eval input the-global-environment)))
Eval input the-global-env = kern van de code → verwerkt de invoer
van de gebruiker
(announce-output output-prompt)
(user-print output)))
Output (= verwerkte invoer) wordt terug gegeven
(driver-loop))
(define the-global-environment (setup-environment))
De globale omgeving wordt geinitialiseerd als een setup-env =
omgeving met primitieve uitdrukkingen die ondersteund worden.
(driver-loop)
Driver-loop wordt opgeroepen
2
Samenvatting Interpretatie van Computerprogramma’s I
, 1.2.1 Read-eval-print loop: print
(define (prompt-for-input string)
(newline) (newline) (display string) (newline))
(define (announce-output string)
(newline) (display string) (newline))
(define (user-print object)
(if (compound-procedure? object)
(display (list 'compound-procedure
(procedure-parameters object)
(procedure-body object)
'<env>))
(display object)))
Procedure equivalent aan display behalve voor expressies die naar
een procedure als waarde evalueren.
1.2.2 Read-eval-print loop: read
• vraagt de gebruiker om een string als invoer
• splitst de ingegeven string in een lineaire reeks van tokens
• vormt de reeks van tokens om naar een boom in de vorm van een geldige s-expressie
eval evalueert operator naar procedure,
evalueert operands naar lijst van waarden
apply past procedure toe op lijst van waarden,
roept eval om de procedure-body te evalueren
• Werken steeds samen.
3
Samenvatting Interpretatie van Computerprogramma’s I
