Interpret.hs

   1 module Interpret (eval, execute,addFunction, emptyState, Value(..), State(..)) where
   2
   3 import Abssyntax
   4 import Control.Monad.State hiding (State)
   5 import Control.Monad.Error
   6 import Control.Concurrent.MVar
   7 import Data.Map as Map
   8 import Prelude hiding (lookup)
   9
  10 emptyState = State{variables=[empty], functions=(empty)}
  11
  12 data Value = VInt Integer | VBool Bool deriving Eq
  13
  14 instance Show Value where
  15         show (VInt n) = show n
  16         show (VBool True) = "1"
  17         show (VBool False) = "0"
  18
  19 type Variables = [Map Ident Value]
  20 type Function = ([Decl],[Stm])
  21
  22 data State = State {variables::Variables,functions::(Map Ident Function),ret::(MVar Value)}
  23
  24 --eval :: (MonadState Variables m) => Exp -> m Value
  25 eval :: Exp -> StateT State IO Value
  26 eval (EBool b) = return (VBool b)
  27 eval (EInt n) = return (VInt n)
  28 eval (EVar i) = getVariableValue i
  29 eval (EAss i e) = setVariableValue i e
  30 eval (BiOpExp e o e') = do
  31         v <- eval e
  32         v'<- eval e'
  33         if elem o [Eq,NEq] then return $ opE o v v'
  34                 else let (VInt n1) = v in let (VInt n2) = v' in return $ op o n1 n2
  35 eval (EPost i o) = do
  36         (VInt n) <- getVariableValue i
  37         let (VInt n') = op o n 1 in setVariableValue i $ EInt n'
  38         return $ VInt n
  39 eval (ENeg e) = do
  40         (VInt n) <- eval e
  41         return $ VInt $ -n
  42 eval (ENot e) = do
  43         (VBool b) <- eval e
  44         return $ VBool $ not b
  45 eval EReadI = do
  46         s <- lift $ getWord
  47         return $ VInt $ read s
  48 eval EReadB = do
  49         s <- lift $ getWord
  50         return $ VBool $ if (read s == 0) then False else True
  51 eval (EFunc i as) = do
  52         vs <- mapM eval as
  53         state <- get
  54         (ds,ss) <- lookup i $ functions state
  55         modify (\s -> s{variables=[empty]})
  56         addParams vs ds
  57         mapM_ execute ss `catchError` (\_ -> return ())
  58         put state
  59         v <- lift $ takeMVar $ ret state
  60         return v
  61
  62 addParams :: [Value] -> [Decl] -> StateT State IO ()
  63 addParams [] [] = return ()
  64 addParams (v:vs) ((Decl t i):ds) = do
  65         state <- get
  66         let (m:ms) = variables state in modify (\s -> s{variables=insert i v m:ms })
  67         addParams vs ds
  68
  69
  70 getWord :: IO String
  71 getWord =  do
  72         c <- getChar
  73         if elem c [' ', '\n', '\t', '\r']
  74                 then return ""
  75                 else do
  76                         l <- getWord
  77                         return (c:l)
  78
  79 -- op :: Op -> (a -> a -> Value)
  80 opE Eq = \e e' -> VBool $ e == e'
  81 opE NEq = \e e' -> VBool $ not (e == e')
  82 op Plus = \e e' -> VInt $ e + e'
  83 op Minus = \e e' -> VInt $ e - e'
  84 op Times = \e e' -> VInt $ e * e'
  85 op Div = \e e' -> VInt $ e `div` e'
  86 op Lt = \e e' -> VBool $ e < e'
  87 op ELt = \e e' -> VBool $ e <= e'
  88 op Gt = \e e' -> VBool $ e > e'
  89 op EGt = \e e' -> VBool $ e >= e'
  90
  91 getVariableValue :: (MonadState State m) => Ident -> m Value
  92 getVariableValue i = do
  93         s <- get
  94         findVariable i $ variables s
  95
  96 findVariable :: (MonadState State m) => Ident -> Variables -> m Value
  97 findVariable i [] = fail $ "Variable "++show i++" not found in any scope."
  98 findVariable i (m:ms) = if member i m then lookup i m else findVariable i ms
  99
 100 --setVariableValue :: (MonadState Variables m) => Ident -> Exp -> m Value
 101 --setVariableValue :: (MonadState Variables m) => Ident -> Exp -> m Value
 102
 103 setVariableValue :: Ident -> Exp -> StateT State IO Value
 104 setVariableValue i e = do
 105         v <- eval e
 106         state <- get
 107         modify (\s -> s{variables= updateVariable i v $ variables state} )
 108         return v
 109
 110 updateVariable :: Ident -> Value -> Variables -> Variables
 111 updateVariable _ _ [] = []
 112 updateVariable i v (m:ms) = if member i m then insert i v m:ms else m:updateVariable i v ms
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 114 pushAndPop :: (MonadState State m) => m a -> m ()
 115 pushAndPop s = do
 116         modify (\s -> s { variables = empty:variables s})
 117         s
 118         modify (\s -> s { variables = tail $ variables s})
 119
 120 -- execute :: (MonadState Variables m) => Stm -> m ()
 121 execute :: Stm -> StateT State IO ()
 122 execute (SNoop) = return ()
 123 execute (SExp e) = eval e >> return ()
 124 execute (SIf b s s') = do
 125         (VBool b') <- eval b
 126         pushAndPop $ if b' then execute s else execute s'
 127 execute (SPrint e) = do
 128         e' <- eval e
 129         lift $ print e'
 130 execute (SBlock ss) = pushAndPop $ mapM execute ss
 131 execute (SWhile e s) = do
 132         (VBool b) <- eval e
 133         if b then pushAndPop (execute s) >> execute (SWhile e s) else return ()
 134 execute (SDeclD t i) = execute $ SDecl t i $ case t of
 135         TInt -> EInt 0
 136         TBool -> EBool False
 137 execute (SDecl t i e) =do
 138         v <- eval e
 139         state <- get
 140         let (m:ms) = variables state in modify (\s -> s{variables=insert i v m:ms })
 141 execute (SReturn e) = do
 142         v <- eval e
 143         s <- get
 144         lift $ putMVar (ret s) v
 145         throwError $ userError "Returning.."
 146
 147 addFunction :: (MonadState State m) => Func -> m ()
 148 addFunction (Func _ i d ss) = modify (\s -> s{functions=insert i (d,ss) (functions s) })