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         let m = foldr (\((Decl t i),v) m -> insert i v m) empty $ zip ds vs
  56                 in modify (\s -> s{variables=[m]})
  57         mapM_ execute ss `catchError` (\_ -> return ())
  58         v <- lift $ takeMVar $ ret state
  59         put state
  60         return v
  61
  62 getWord :: IO String
  63 getWord =  do
  64         c <- getChar
  65         if elem c [' ', '\n', '\t', '\r']
  66                 then return ""
  67                 else do
  68                         l <- getWord
  69                         return (c:l)
  70
  71 -- op :: Op -> (a -> a -> Value)
  72 opE Eq = \e e' -> VBool $ e == e'
  73 opE NEq = \e e' -> VBool $ not (e == e')
  74 op Plus = \e e' -> VInt $ e + e'
  75 op Minus = \e e' -> VInt $ e - e'
  76 op Times = \e e' -> VInt $ e * e'
  77 op Div = \e e' -> VInt $ e `div` e'
  78 op Lt = \e e' -> VBool $ e < e'
  79 op ELt = \e e' -> VBool $ e <= e'
  80 op Gt = \e e' -> VBool $ e > e'
  81 op EGt = \e e' -> VBool $ e >= e'
  82
  83 getVariableValue :: (MonadState State m) => Ident -> m Value
  84 getVariableValue i = do
  85         s <- get
  86         findVariable i $ variables s
  87
  88 findVariable :: (MonadState State m) => Ident -> Variables -> m Value
  89 findVariable i [] = fail $ "Variable "++show i++" not found in any scope."
  90 findVariable i (m:ms) = if member i m then lookup i m else findVariable i ms
  91
  92 --setVariableValue :: (MonadState Variables m) => Ident -> Exp -> m Value
  93 --setVariableValue :: (MonadState Variables m) => Ident -> Exp -> m Value
  94
  95 setVariableValue :: Ident -> Exp -> StateT State IO Value
  96 setVariableValue i e = do
  97         v <- eval e
  98         state <- get
  99         modify (\s -> s{variables= updateVariable i v $ variables state} )
 100         return v
 101
 102 updateVariable :: Ident -> Value -> Variables -> Variables
 103 updateVariable _ _ [] = []
 104 updateVariable i v (m:ms) = if member i m then insert i v m:ms else m:updateVariable i v ms
 105
 106 pushAndPop :: (MonadState State m) => m a -> m ()
 107 pushAndPop s = do
 108         modify (\s -> s { variables = empty:variables s})
 109         s
 110         modify (\s -> s { variables = tail $ variables s})
 111
 112 -- execute :: (MonadState Variables m) => Stm -> m ()
 113 execute :: Stm -> StateT State IO ()
 114 execute (SNoop) = return ()
 115 execute (SExp e) = eval e >> return ()
 116 execute (SIf b s s') = do
 117         (VBool b') <- eval b
 118         pushAndPop $ if b' then execute s else execute s'
 119 execute (SPrint e) = do
 120         e' <- eval e
 121         lift $ print e'
 122 execute (SBlock ss) = pushAndPop $ mapM execute ss
 123 execute (SWhile e s) = do
 124         (VBool b) <- eval e
 125         if b then pushAndPop (execute s) >> execute (SWhile e s) else return ()
 126 execute (SDeclD t i) = execute $ SDecl t i $ case t of
 127         TInt -> EInt 0
 128         TBool -> EBool False
 129 execute (SDecl t i e) =do
 130         v <- eval e
 131         state <- get
 132         let (m:ms) = variables state in modify (\s -> s{variables=insert i v m:ms })
 133 execute (SReturn e) = do
 134         v <- eval e
 135         s <- get
 136         lift $ putMVar (ret s) v
 137         throwError $ userError "Returning.."
 138
 139 addFunction :: (MonadState State m) => Func -> m ()
 140 addFunction (Func _ i d ss) = modify (\s -> s{functions=insert i (d,ss) (functions s) })