tweak lambda evaluator
[lambda.git] / code / parse.js
1 // Parser for lambda with let written in Simplified JavaScript
2 //      by Jim Pryor 2010-09-22
3 //      Stripped down from Top Down Operator Precedence : parse.js
4 //      http://javascript.crockford.com/tdop/index.html
5 //      Douglas Crockford 2010-06-26
6
7 /*jslint onevar: false
8  */
9
10 /*   members create, error, message, name, prototype, stringify, toSource,
11     toString, write
12 */
13
14 /*global make_var, make_app, make_lam, Lambda_var */
15
16 var make_parse = function () {
17     var symbol_table = {};
18     var token;
19     var tokens;
20     var token_nr;
21
22     var advance = function (id) {
23         var a, o, t, v;
24         if (id && token.id !== id) {
25             token.error("Expected '" + id + "'.");
26         }
27         if (token_nr >= tokens.length) {
28             token = symbol_table["(end)"];
29             return;
30         }
31         t = tokens[token_nr];
32         token_nr += 1;
33         v = t.value;
34         a = t.type;
35         if (a === "name") {
36             o = symbol_table[v];
37             if (!o || typeof o === 'function') {
38                 o = symbol_table["(name)"];
39             } else {
40                 a = o.arity || "keyword";
41             }
42         } else if (a ===  "number") {
43             o = symbol_table["(number)"];
44                         a = "literal";
45         } else if (a === "operator") {
46             o = symbol_table[v];
47             if (!o) {
48                 t.error("Unknown operator.");
49             }
50             a = "keyword";
51         } else {
52             t.error("Unexpected token.");
53         }
54         token = Object.create(o);
55         token.from  = t.from;
56         token.to    = t.to;
57         token.value = v;
58         token.arity = a; // will be: name, keyword, literal
59         return token;
60     };
61
62     var original_symbol = {
63         handler: function () {
64             this.error("Undefined.");
65         }
66     };
67
68         try {
69                 if (console && console.debug) {
70                         function print() {
71                                 console.debug.apply(this, arguments);
72                         }
73                 }
74         } catch (e) {}
75
76     var symbol = function (id) {
77         var s = symbol_table[id];
78         if (!s) {
79             s = Object.create(original_symbol);
80             s.id = s.value = id;
81             symbol_table[id] = s;
82         }
83         return s;
84     };
85
86     var var_table;
87     var name_table;
88
89     var name_handler = function () {
90         var n = name_table[this.value];
91         if (!n) {
92             n = make_var(this.value);
93             var_table[this.value] = n;
94             n = new Lambda_var(n);
95             name_table[this.value] = n;
96         }
97         if (this.first) {
98             return make_app(this.first.handler(), n);
99         } else {
100             return n;
101         }
102     };
103
104     var branch_handler = function () {
105         var n = this.second.handler();
106         if (this.first) {
107             return make_app(this.first.handler(), n);
108         } else {
109             return n;
110         }
111     };
112
113     var lambda_handler = function () {
114         var body = this.second.handler();
115         var n, v;
116         while (this.first.length) {
117             n = this.first.pop().value;
118             v = var_table[n];
119             if (!v) {
120                 v = make_var(n);
121                 var_table[n] = v;
122                 name_table[n] = new Lambda_var(v);
123             }
124             body = make_lam(v, body);
125         }
126         return body;
127     };
128
129     var number_handler = function () {
130
131     };
132
133     symbol("(end)");
134     symbol("(name)").handler = name_handler;
135     symbol("(number)").handler = number_handler;
136     symbol("let").handler = lambda_handler;
137     symbol("=").handler = branch_handler;
138     symbol("in");
139     symbol(")").handler = branch_handler;
140     symbol("(");
141     symbol("\\").handler = lambda_handler;
142     symbol("lambda").handler = lambda_handler;
143     symbol(".");
144
145         function make_constants() {
146
147                 var constant = function (s, v) {
148                         var x = symbol(s);
149                         x.handler = function () {
150                                 this.value = symbol_table[this.id].value;
151                                 if (this.first) {
152                                         return make_app(this.first.handler(), this.value);
153                                 } else {
154                                         return this.value;
155                                 }
156                         };
157                         // constants have their own id and arity = literal
158                         // numbers have id = "(number)" and arity = literal
159                         x.arity = "literal";
160                         x.value = v;
161                         return x;
162                 };
163
164                 function make_lam2(a, b, aa) {
165                         return make_lam(a, make_lam(b, aa));
166                 }
167                 function make_lam3(a, b, c, aa) {
168                         return make_lam(a, make_lam(b, make_lam(c, aa)));
169                 }
170                 function make_app3(aa, bb, cc) {
171                         return make_app(make_app(aa, bb), cc);
172                 }
173                 var u = make_var("u");
174                 var v = make_var("v");
175                 var x = make_var("x");
176                 var s = make_var("s");
177                 var z = make_var("z");
178                 var uu = new Lambda_var(u);
179                 var vv = new Lambda_var(v);
180                 var xx = new Lambda_var(x);
181                 var ss = new Lambda_var(s);
182                 var zz = new Lambda_var(z);
183                 var_table = { u: u, v: v, x: x, s: s, z: z};
184                 name_table = {u: uu, v: vv, x: xx, s: ss, z: zz};
185
186                 constant("S", make_lam3(u, v, x, make_app3(uu, xx, make_app(vv, xx))));
187                 constant("K", make_lam2(u, v, uu));
188                 constant("I", make_lam(x, xx));
189                 constant("B", make_lam3(u, v, x, make_app(uu, make_app(vv, xx))));
190                 constant("C", make_lam3(u, v, x, make_app3(uu, xx, vv)));
191                 constant("W", make_lam2(u, v, make_app3(uu, vv, vv)));
192                 constant("T", make_lam2(u, v, make_app(vv, uu)));
193         }
194         make_constants();
195
196     var expression = function (in_let) {
197         var t, n;
198         if (token.id === "\\" || token.id === "lambda") {
199             token.value = "lambda";
200             t = token;
201             advance();
202             n = token;
203             if (n.arity !== "name") {
204                 n.error("Expected a variable name.");
205             }
206             advance();
207             if (token.id === "(") {
208                 t.first = [n];
209                 advance();
210                 t.second = expression(false);
211                 advance(")");
212                 return t;
213             } else {
214                 t.first = [];
215                 while (token.arity === "name") {
216                     t.first.push(n);
217                     n = token;
218                     advance();
219                 }
220                                 if (token.arity === "literal" && t.first.length === 0) {
221                                         t.first.push(n);
222                                         t.second = token;
223                                         advance();
224                                 } else if (token.id === ".") {
225                     t.first.push(n);
226                     advance();
227                     t.second = expression(in_let);
228                 } else if (t.first.length === 1) {
229                     t.second = n;
230                 } else {
231                     t.first.push(n);
232                     t.error("Can't parse lambda abstract.");
233                 }
234                 return t;
235             }
236         } else {
237             n = null;
238             while (token.id === "(") {
239                 advance();
240                 t = expression(false);
241                 token.first = n;
242                 token.second = t;
243                 n = token;
244                 advance(")");
245                 if (in_let && token.id === "let" || token.id === "(end)" || token.id === ")") {
246                     return n;
247                 }
248             }
249             while (true) {
250                                 if (n && (in_let && token.id === "in" || token.id === "(end)" || token.id === ")")) {
251                     return n;
252                 } else if (token.id === "(") {
253                     advance();
254                     t = expression(false);
255                     token.first = n;
256                     token.second = t;
257                     n = token;
258                     advance(")");
259                 } else {
260                     if (token.arity !== "name" && token.arity !== "literal") {
261                         token.error("Expected a variable name or literal.");
262                     }
263                     token.first = n;
264                     n = token;
265                     advance();
266                 }
267             }
268         }
269         };
270
271     return function (source) {
272         tokens = source.tokens();
273         token_nr = 0;
274         advance();
275         
276         // let n = c in b
277         // (\n. b) c
278
279         var t = null, eq, c, base = {};
280         var target = base;
281
282         while (token.id === "let") {
283             t = token;
284             advance();
285             if (token.arity !== "name") {
286                 token.error("Expected a variable name.");
287             }
288             t.first = [token];
289             advance();
290             eq = token; // token.id === "="
291             advance("=");
292             c = expression(true);
293
294                         eq.first = t;
295                         eq.second = c;
296                         target.second = eq;
297
298 //             c.first = eq;
299 //             eq.second = t;
300 //             target.second = c;
301
302             target = t;
303             advance("in");
304         }
305     
306         target.second = expression(false);
307
308         advance("(end)");
309         return base.second;
310     };
311
312 };
313