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制御構文仕様設計

　開発しているBASICインタプリタでは、構造化プログラムを
　書きやすいように、選択、反復には次の構文をサポートして
　います。

IF ... THEN ... ENDIF
IF ... THEN ... ELSE ... ENDIF
WHILE ... WEND
FOR ... NEXT

　各々の構文解析と制御方法を、予め決めておきます。

　IF

　　IFを使った構文は、ENDIFで終了し、途中には
　　必ずTHENを入れているので、リスト中に３つの
　　トークン(TOKEN)が含まれていることを確認して
　　おきます。

　　ステートメントをリストで表現しておき、リストの
　　要素をサーチ。３つのトークンが含まれているかを
　　フラグの値に反映させます。３フラグの論理積が１
　　であれば、IFステートメントとしては正しいと判断。

　　ELSEが含まれているかもサーチして、含まれていれば
　　どの位置かを記憶しておきます。

　　IFステートメントとして、文法上正しいのかは判断し
　　各トークンの位置をリストで返す関数を定義して処理
　　を一任。

proc is_ifs {x} {
  # copy
  set xx $x
  # initialize flag
  set bflag -1
  set fflag -1
  set tflag -1
  set eflag -1
  # initialize location
  set bl -1
  set fl -1
  set tl -1
  set el -1
  # loop
  set i 0
  foreach e $xx {
    # judge
    if { $e == "IF" } {
      set bflag 1
      set bl $i
    }
    if { $e == "ENDIF" } {
      set fflag 1
      set fl $i
    }
    if { $e == "THEN" } {
      set tflag 1
      set tl $i
    }
    if { $e == "ELSE" } {
      set eflag 1
      set el $i
    }
    # increment
    incr i
  }
  # 
  set result [expr $bflag * $tflag * $fflag]
  # concatenate
  set result "$result $bl $tl $el $fl"

  return $result
}

　　トークン位置がわかれば、条件、条件成立時のステートメント
　　条件不成立時のステートメントを抽出できます。

　　トークンのIFとTHENの間から、条件を抽出。

　　トークンのTHENとENDIFあるいはTHENとELSEの間から
　　条件成立時のステートメントを抽出。

　　トークンのELSEとENDIFの間から条件不成立時の
　　ステートメントを抽出。

　　ステートメントは、LET、PRINT、GOTO、GOSUB、RETURN、関数
　　を含んでいるので、個々の専用処理に渡し、IFステートメント
　　の処理を終了します。

　WHILE ... WEND

　　WHILEを使った構文では、WHILEの右に条件が
　　置かれるので、条件成立で次の行からWENDを
　　見つけるまで、ステートメントを実行します。

　　条件不成立であれば、WENDのある行の次の行に
　　移動できるように、シーケンスカウンタの値を
　　設定。

　　WENDでは、WHILEを含んだ行に戻るために
　　シーケンスカウンタの値を設定するだけ。

　　WHILEで条件を取り出し、真偽を返す関数を定義します。

proc get_condition_value {x} {
  # default
  set result 0
  # 
  set first  [lindex $x 0]
  set xop    [lindex $x 1]
  set second [lindex $x end]
  # judge
  if { $xop == "=" } {
    set car [get_value $first]
    set cdr [get_value $second]
    if { $car == $cdr } {
      set result 1
    }
  }
  if { $xop == "<>" } {
    set car [get_value $first]
    set cdr [get_value $second]
    if { $car != $cdr } {
      set result 1
    }
  }
  if { $xop == ">=" } {
    set car [get_value $first]
    set cdr [get_value $second]
    if { $car >= $cdr } {
      set result 1
    }
  }
  if { $xop == ">" } {
    set car [get_value $first]
    set cdr [get_value $second]
    if { $car > $cdr } {
      set result 1
    }
  }
  if { $xop == "<=" } {
    set car [get_value $first]
    set cdr [get_value $second]
    if { $car <= $cdr } {
      set result 1
    }
  }
  if { $xop == "<" } {
    set car [get_value $first]
    set cdr [get_value $second]
    if { $car < $cdr } {
      set result 1
    }
  }

  return $result
}

　　偽は論理値の０、真は論理値の１を返します。

　　WHILEを含んだ行では、条件成立で行番号を保存し
　　WENDを含んだ行で参照可能に。

　　WHILEとWENDに挟まれた行番号のステートメントを
　　実行することを表現するため、フラグを利用。
　　このフラグにセマフォの役を与え、WENDでの処理
　　が単純になるようにしました。

　　WHILEを含んだ行では、条件成立で行番号を保存し
　　WENDを含んだ行で参照可能に。

　　セマフォフラグを使うと、WENDでの処理は単純です。

　　WENDを含んだ行では、セマフォフラグがセットされて
　　いれば、リセット。記憶しているWHILEを含んだ行の
　　行番号を返して終了。

　FOR ... NEXT

　　FORを使った構文では、制御変数の初期化と
　　終了値を含んでいるので、これらを取得して
　　別に用意したカウンタでFORとNEXTに挟まれた
　　行番号のステートメントを実行。

　　FORを含んだステートメントが、必要なトークンを
　　含んでいるかを調べる関数を定義しておきます。

proc is_fors {x} {
  # copy
  set xx $x
  # initialize flag
  set bflag -1
  set tflag -1
  set eflag -1
  # initialize location
  set bl -1
  set tl -1
  set el -1
  # loop
  set i 0
  foreach e $xx {
    # judge
    if { $e == "FOR" } {
      set bflag 1
      set bl $i
    }
    if { $e == "TO" } {
      set tflag 1
      set tl $i
    }
    if { $e == "STEP" } {
      set eflag 1
      set el $i
    }
    # increment
    incr i
  }
  # ? correct FOR statement
  if { $bflag == 1 && $tflag == 1 } {
    set result 1
  }

  return "$result $bl $tl $el"
}

　　トークン位置がわかれば、制御変数、初期値、最終値、
　　制御変数の加算値を抽出できます。次のように判定。

　　トークンのFORとTOの間から、制御変数と初期値を抽出。

　　トークンのTOの次にある最終値を抽出。

　　トークンのSTEPの次にある制御変数の加算値を抽出。

　　抽出したパラメータは、リストにしておきます。

　　FORとTOの２つのトークンが存在していれば、フラグを
　　セット。２フラグの論理積を求め、FOR文として正しい
　　のかを論理値に反映させます。

　　パラメータと判定フラグをまとめてリストにし
　　呼び出し側への渡す情報とします。

　　FORとNEXTに挟まれた行番号のステートメントは
　　コマンドによる処理なので、専用処理ブロックに
　　渡して実行。

　　FORによる繰返しに対応したステートメントと判断
　　できるようにフラグを使います。
　　フラグはNEXTの処理で参照。

　　NEXTを含む行のステートメントでは、フラグを参照し
　　制御変数の値を更新。制御変数値が最終値を超えた時
　　FORを使ったループから抜けます。

　　制御変数値を更新したなら、変数あるいは配列の該当
　　するラベルアドレスの値も同時に更新。

　　制御変数値が最終値より小さいなら、FORを含む行に
　　もどり、ループ処理を続けます。

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