Interpret.hs

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