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06 Code の実装 (toy06)
プログラムの内部表現 Code は Operator と Operand の対としましょう。
type Code = (Operator, Operand)
Operator は10個の命令に対応するデータ構成子で構成します。文字列からの変換のために、Read のインスタンスにしておきます。また、値の確認を容易にするために、Show のインスタンスにもしておきます。
data Operator
= STOP
| GET
| PRINT
| LOAD
| STORE
| ADD
| SUB
| GOTO
| IFZERO
| IFPOS
deriving (Show, Read)
Operand は数値あるいはラベルです。オペランドをとらないオペレータもあるので、そのようなオペレータのときは、None というオペランドをとるとしておきます。
data Operand
= None
| Num Int
| Lab Label
deriving Show
コード
ここまでの Toy モジュール
src/Toy.hs
module Toy where
type SourceCode = String
type Interactive = [Input] -> [Output]
type Input = String
type Output = String
drive :: Interactive -> (String -> String)
drive f = unlines . f . lines
toy :: SourceCode -> Interactive
toy prog= map output . eval . initState (load prog)
output :: ToyState -> Output
output = undefined
load :: SourceCode -> Memory
load = undefined
initState :: Memory -> [Input] -> ToyState
initState = undefined
type Memory = [(Label, Content)]
type Label = String
data Content
= Code Code
| Data Int
type Code = (Operator, Operand)
data Operator
= STOP
| GET
| PRINT
| LOAD
| STORE
| ADD
| SUB
| GOTO
| IFZERO
| IFPOS
deriving (Show, Read)
data Operand
= None
| Num Int
| Lab Label
deriving Show
type ToyState = (Final, Memory, Acc, [Input], Output)
type Final = Bool
type Acc = Int
eval :: ToyState -> [ToyState]
eval state = state : rests
where
rests | isFinal state = []
| otherwise = eval (step state)
isFinal :: ToyState -> Bool
isFinal state@(flg,_,_,_,_) = flg
step :: ToyState -> ToyState
step state = execute (decode (fetch state)) state
type Instruction = ToyState -> ToyState
fetch :: ToyState -> Code
fetch = undefined
decode :: Code -> Instruction
decode = undefined
execute :: Instruction -> ToyState -> ToyState
execute = id