e3940b49c3acb8e2df26a7df0ae12e926390d802
[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 //      See also http://effbot.org/zone/simple-top-down-parsing.htm
8
9
10 /*jslint onevar: false
11  */
12
13 /*   members create, error, message, name, prototype, stringify, toSource,
14     toString, write
15 */
16
17 /*global make_var, make_app, make_lam, Lambda_var */
18
19 var make_parse = function () {
20     var symbol_table = {};
21     var token;
22     var tokens;
23     var token_nr;
24
25     var advance = function (id) {
26         var a, o, t, v;
27         if (id && token.id !== id) {
28             token.error("Expected '" + id + "'.");
29         }
30         if (token_nr >= tokens.length) {
31             token = symbol_table["(end)"];
32             return;
33         }
34         t = tokens[token_nr];
35         token_nr += 1;
36         v = t.value;
37         a = t.type;
38         if (a === "name") {
39             o = symbol_table[v];
40             if (!o || typeof o === 'function') {
41                 o = symbol_table["(name)"];
42             } else {
43                 a = o.arity || "keyword";
44             }
45         } else if (a ===  "number") {
46             o = symbol_table["(number)"];
47                         a = "literal";
48         } else if (a === "operator") {
49             o = symbol_table[v];
50             if (!o) {
51                 t.error("Unknown operator.");
52             }
53             a = "keyword";
54         } else {
55             t.error("Unexpected token.");
56         }
57         token = Object.create(o);
58         token.from  = t.from;
59         token.to    = t.to;
60         token.value = v;
61         token.arity = a; // will be: name, keyword, literal
62         return token;
63     };
64
65     var original_symbol = {
66         handler: function () {
67             this.error("Undefined.");
68         }
69     };
70
71         /*
72         try {
73                 if (console && console.debug) {
74                         function print() {
75                                 console.debug.apply(this, arguments);
76                         }
77                 }
78         } catch (e) {}
79         */
80
81     var symbol = function (id) {
82         var s = symbol_table[id];
83         if (!s) {
84             s = Object.create(original_symbol);
85             s.id = s.value = id;
86             symbol_table[id] = s;
87         }
88         return s;
89     };
90
91     var var_table;
92     var name_table;
93
94     var name_handler = function () {
95         var n = name_table[this.value];
96         if (!n) {
97             n = make_var(this.value);
98             var_table[this.value] = n;
99             n = new Lambda_var(n);
100             name_table[this.value] = n;
101         }
102         if (this.first) {
103             return make_app(this.first.handler(), n);
104         } else {
105             return n;
106         }
107     };
108
109     var branch_handler = function () {
110         var n = this.second.handler();
111         if (this.first) {
112             return make_app(this.first.handler(), n);
113         } else {
114             return n;
115         }
116     };
117
118     var lambda_handler = function () {
119         var body = this.second.handler();
120         var n, v;
121         while (this.first.length) {
122             n = this.first.pop().value;
123             v = var_table[n];
124             if (!v) {
125                 v = make_var(n);
126                 var_table[n] = v;
127                 name_table[n] = new Lambda_var(v);
128             }
129             body = make_lam(v, body);
130         }
131         return body;
132     };
133
134     symbol("(end)");
135     symbol("(name)").handler = name_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                 function make_lam2(a, b, aa) {
148                         return make_lam(a, make_lam(b, aa));
149                 }
150                 function make_lam3(a, b, c, aa) {
151                         return make_lam(a, make_lam(b, make_lam(c, aa)));
152                 }
153                 function make_app3(aa, bb, cc) {
154                         return make_app(make_app(aa, bb), cc);
155                 }
156                 var u = make_var("u");
157                 var v = make_var("v");
158                 var x = make_var("x");
159                 var s = make_var("s");
160                 var z = make_var("z");
161                 var uu = new Lambda_var(u);
162                 var vv = new Lambda_var(v);
163                 var xx = new Lambda_var(x);
164                 var ss = new Lambda_var(s);
165                 var zz = new Lambda_var(z);
166                 var_table = { u: u, v: v, x: x, s: s, z: z};
167                 name_table = {u: uu, v: vv, x: xx, s: ss, z: zz};
168                 number_table = {};
169
170                 // constants have their own id and arity = literal
171                 // numbers have id = "(number)" and arity = literal
172                 symbol("(number)").handler = function () {
173                         var n = this.value;
174                         var res = number_table[n];
175                         if (!res) {
176                                 res = zz;
177                                 while (n > 0) {
178                                         n -= 1;
179                                         res = make_app(ss, res);
180                                 }
181                                 res = make_lam2(s, z, res);
182                                 number_table[this.value] = res;
183                         }
184                         if (this.first) {
185                                 return make_app(this.first.handler(), res);
186                         } else {
187                                 return res;
188                         }
189                 }
190
191                 var constant = function (s, v) {
192                         var x = symbol(s);
193                         x.handler = function () {
194                                 this.value = symbol_table[this.id].value;
195                                 if (this.first) {
196                                         return make_app(this.first.handler(), this.value);
197                                 } else {
198                                         return this.value;
199                                 }
200                         };
201                         x.arity = "literal";
202                         x.value = v;
203                         return x;
204                 };
205
206                 constant("S", make_lam3(u, v, x, make_app3(uu, xx, make_app(vv, xx))));
207                 constant("K", make_lam2(u, v, uu));
208                 constant("I", make_lam(x, xx));
209                 constant("B", make_lam3(u, v, x, make_app(uu, make_app(vv, xx))));
210                 constant("C", make_lam3(u, v, x, make_app3(uu, xx, vv)));
211                 constant("W", make_lam2(u, v, make_app3(uu, vv, vv)));
212                 constant("T", make_lam2(u, v, make_app(vv, uu)));
213
214         }
215         make_constants();
216
217     var expression = function (in_let) {
218         var t, n;
219         if (token.id === "\\" || token.id === "lambda") {
220             token.value = "lambda";
221             t = token;
222             advance();
223             n = token;
224             if (n.arity !== "name") {
225                 n.error("Expected a variable name.");
226             }
227             advance();
228             if (token.id === "(") {
229                 t.first = [n];
230                 advance();
231                 t.second = expression(false);
232                 advance(")");
233                 return t;
234             } else {
235                 t.first = [];
236                 while (token.arity === "name" || token.id === "\\") {
237                     if (token.id !== "\\") {
238                       t.first.push(n);
239                       n = token;
240                     }
241                     advance();
242                 }
243                                 if (token.arity === "literal" && t.first.length === 0) {
244                                         t.first.push(n);
245                                         t.second = token;
246                                         advance();
247                                 } else if (token.id === ".") {
248                     t.first.push(n);
249                     advance();
250                     t.second = expression(in_let);
251                 } else if (t.first.length === 1) {
252                     t.second = n;
253                 } else {
254                     t.first.push(n);
255                     t.error("Can't parse lambda abstract.");
256                 }
257                 return t;
258             }
259         } else {
260             n = null;
261             while (token.id === "(") {
262                 advance();
263                 t = expression(false);
264                 token.first = n;
265                 token.second = t;
266                 n = token;
267                 advance(")");
268                 if (in_let && token.id === "let" || token.id === "(end)" || token.id === ")") {
269                     return n;
270                 }
271             }
272             while (true) {
273                                 if (n && (in_let && token.id === "in" || token.id === "(end)" || token.id === ")")) {
274                     return n;
275                 } else if (token.id === "(") {
276                     advance();
277                     t = expression(false);
278                     token.first = n;
279                     token.second = t;
280                     n = token;
281                     advance(")");
282                 } else {
283                     if (token.arity !== "name" && token.arity !== "literal") {
284                         token.error("Expected a variable name or literal.");
285                     }
286                     token.first = n;
287                     n = token;
288                     advance();
289                 }
290             }
291         }
292         };
293
294     return function (source) {
295         tokens = source.tokens();
296         token_nr = 0;
297         advance();
298         
299         // let n = c in b
300         // (\n. b) c
301
302         var t = null, eq, c, base = {};
303         var target = base;
304
305         while (token.id === "let") {
306             t = token;
307             advance();
308             if (token.arity !== "name") {
309                 token.error("Expected a variable name.");
310             }
311             t.first = [token];
312             advance();
313             eq = token; // token.id === "="
314             advance("=");
315             c = expression(true);
316
317                         eq.first = t;
318                         eq.second = c;
319                         target.second = eq;
320
321 //             c.first = eq;
322 //             eq.second = t;
323 //             target.second = c;
324
325             target = t;
326             advance("in");
327         }
328     
329         target.second = expression(false);
330
331         advance("(end)");
332         return base.second;
333     };
334
335 };
336