6.14 The Text Interpreter ¶

テキスト・インタープリター(text interpreter)は、 現在の入力デバイスからの入力を処理する無限ループです。 インタープリターの実装上でコンパイルされた Forth コードを実行する内部インタープリター(inner interpreter)(see Engine)とは対照的に、 これは外部インタープリター(outer interpreter)とも呼ばれます²⁴。

テキスト・インタープリターは、 インタープリター状態(interpret state) と コンパイル状態(compile state)の 2 つの状態のいずれかで動作します。 現在の状態は、 それにふさわしい名前の変数である state によって定義されます。

このセクションでは、 テキスト・インタープリターがインタープリター状態にあるときに、 ユーザー入力デバイス(キーボード)からの入力処理についてどのように振る舞うかについて説明することから始めます。 これは Forth システムが動き始めた時のモードです。

テキスト・インタープリターは、 入力バッファー(input buffer)²⁵と呼ばれるメモリー領域で動作します。 この領域には、 RET キーを押したときにキーボードからの入力が保存され、 入力バッファーの先頭から開始して、 先頭の空白文字達(デリミタ(delimiters)と呼ばれる)をスキップし、 空白文字、 またはバッファーの終わりに達するまで文字列(空白以外の文字のシーケンス)をパースします。 文字列をパースした後、 以下の2つの試行を行います:

• 定義のディクショナリー(dictionary)内でその文字列を検索します。 その文字列が見つかった場合、 その文字列は、 とある定義(definition)(ワード(word)とも呼ばれる)を指し示していて、 そして、 ディクショナリー検索機能は、 テキスト・インタープリターがそのワードのインタープリター機能(interpretation semantics)を実行できるようにするための情報を返します。 ほとんどの場合、 これは、 単にそのワードが execute されることを意味します。
• 文字列がディクショナリーに見つからない場合、 テキスト・インタープリターは Number Conversion で説明されているルールを使用して、 文字列を数値として処理しようと試みます。 文字列が現在の基数で有効な数値を表す場合、 その数値はパラメーター・スタック(整数の場合はデータ・スタック、 浮動小数点数の場合は浮動小数点スタック)にプッシュされます。

上記両方の試行が失敗した場合、 テキスト・インタープリターは入力バッファーの残りを破棄し、 そして、 エラー・メッセージを発行して、そして、 さらなる入力を待ちます。 いずれかの試行が成功すると、 テキスト・インタープリターは入力バッファー全体が処理されるまでパース処理を繰り返し、 全体が処理された時点でステータス・メッセージ “ ok” を出力し、 そして、 さらなる入力を待ちます。

テキスト・インタープリターは、 >IN (“to-in”(トゥーイン)と発音します)と呼ばれる変数を更新することにより、 入力バッファー内の位置を追跡します。 >IN の値は 0 で始まり、 入力バッファーの先頭からのオフセットが 0 であることを示します。 オフセット >IN @ から入力バッファーの末尾までの領域は、 パース領域(parse area)と呼ばれます²⁶。 以下の例は、 テキスト・インタープリターが入力バッファーをパースする際に >IN がどのように変化するかを示しています:

: remaining source >in @ /string
  cr ." ->" type ." <-" ; immediate 

1 2 3 remaining + remaining . 

: foo 1 2 3 remaining swap remaining ;

これらの結果はそれぞれ以下のようになります:

->+ remaining .<-
->.<-5  ok

->swap remaining ;-<
->;<-  ok

>IN の値は、 テキスト・インタープリターによって実行される入力バッファー内のワードによって変更することもできます。 これは、 ワードがテキスト・インタプリタをだまして、 入力バッファーの一節をスキップしたり²⁷、 一節を 2 回パースしたりすることができることを意味します。 例:

: lat ." <<foo>>" ;
: flat ." <<bar>>" >IN DUP @ 3 - SWAP ! ;

flat が実行されると、 以下の出力が生成されます²⁸(訳注:ユーザーが flat と打ち込と、 入力バッファーには flat があり、 ワード flat の実行が初まったときは >IN は flatの t の次を指している。 そこから 3 戻ると >IN が 指すのは flat の l で、 そこからテキスト・インタープリターがパースを再開すると、 テキスト・インタープリターに見えるのは lat である。 よって lat が実行されて <<foo>> が出力される):

<<bar>><<foo>>

この手法を使用すると、 ワードのパースにおける相互運用性の問題(interoperability problems)の一部を回避できます。 もちろん、 ワードのパースは可能な限り避けた方が良いです。

テキスト・インタープリターの振る舞いに関する 2 つの重要な注意事項:

• 入力バッファーからの追加の文字達をパースする前に、 各入力文字列の処理を完了させます。
• 入力バッファーを読み取り専用領域(region)として扱います(そして、 コードも同様に読み取り専用でなければなりません)。

テキスト・インタープリターがコンパイル状態にある場合、 その振る舞いは以下のように変化します:

• パースされた文字列がディクショナリー内で見つかった場合、 テキスト・インタープリターはそのワードのコンパイル機能(compilation semantics)を実行します。 ほとんどの場合、これは単にそのワードの実行機能(execution semantics)が現在の定義に追加されることを意味します。
• 数値が検出されると、 パラメーター・スタックにプッシュされるのではなく、 現在の定義に(リテラルとして)コンパイルされます。
• エラーが発生した場合、 state が変更され、 テキスト・インタープリターはインタプリタ状態に戻ります。
• キーボードから行が入力されるたびに、 Gforth は “ ok” ではなく “ compiled” を出力します。

テキスト・インタープリターがキーボード以外の入力デバイスを使用している場合、 その振る舞いは以下のように変化します:

• パース領域が空の場合、 テキスト・インタープリターは入力ソースから入力バッファーを再充填(refill)しようと試みます。 入力ソースを使い尽くすと、 入力ソースは以前の入力ソースに戻ります。
• パース領域が空になるたびに “ ok” や “ compiled” メッセージは出力されません。
• エラーが発生した場合、 入力ソースはユーザー入力デバイスに戻されます。

これについて詳しくは、 Input Sources をご覧ください。

>in ( – addr  ) core “to-in”

uvar 変数 – a-addr は、 入力バッファーの先頭からパース領域の先頭までの char オフセットを格納するセルへのアドレスです。

source ( – addr u  ) core “source”

現在の入力バッファーのアドレス addr と長さ u を返します

tib ( – addr  ) core-ext-obsolescent “t-i-b”

#tib ( – addr  ) core-ext-obsolescent “number-t-i-b”

uvar 変数 – a-addr は、 端末の入力バッファー内の文字数を含むセルのアドレスです。 時代遅れ(OBSOLESCENT): source はこのワードの機能を置き換えます。

interpret ( ... – ...  ) gforth-0.2 “interpret”

• Input Sources
• Number Conversion
• Interpret/Compile states
• Interpreter Directives
• Recognizers
• Text Interpreter Hooks