ecmalisp.lisp

   1 ;;; ecmalisp.lisp ---
   2
   3 ;; Copyright (C) 2012, 2013 David Vazquez
   4 ;; Copyright (C) 2012 Raimon Grau
   5
   6 ;; This program is free software: you can redistribute it and/or
   7 ;; modify it under the terms of the GNU General Public License as
   8 ;; published by the Free Software Foundation, either version 3 of the
   9 ;; License, or (at your option) any later version.
  10 ;;
  11 ;; This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  12 ;; WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13 ;; MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14 ;; General Public License for more details.
  15 ;;
  16 ;; You should have received a copy of the GNU General Public License
  17 ;; along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  18
  19 ;;; This code is executed when ecmalisp compiles this file
  20 ;;; itself. The compiler provides compilation of some special forms,
  21 ;;; as well as funcalls and macroexpansion, but no functions. So, we
  22 ;;; define the Lisp world from scratch. This code has to define enough
  23 ;;; language to the compiler to be able to run.
  24
  25 #+ecmalisp
  26 (progn
  27
  28   'defmacro
  29   (eval-when-compile
  30     (%compile-defmacro 'defmacro
  31                        '(lambda (name args &rest body)
  32                          `(progn
  33                             (eval-when-compile
  34                               (%compile-defmacro ',name
  35                                                  '(lambda ,(mapcar (lambda (x)
  36                                                                      (if (eq x '&body)
  37                                                                          '&rest
  38                                                                          x))
  39                                                                    args)
  40                                                    ,@body)))
  41                             ',name))))
  42
  43   (defmacro defvar (name value)
  44     `(progn
  45        (eval-when-compile
  46          (%compile-defvar ',name))
  47        (setq ,name ,value)
  48        ',name))
  49
  50   (defmacro named-lambda (name args &body body)
  51     (let ((x (gensym "FN")))
  52       `(let ((,x (lambda ,args ,@body)))
  53          (oset ,x "fname" ,name)
  54          ,x)))
  55
  56   (defmacro defun (name args &body body)
  57     `(progn
  58        (eval-when-compile
  59          (%compile-defun ',name))
  60        (fsetq ,name (named-lambda ,(symbol-name name) ,args
  61                       (block ,name ,@body)))
  62        ',name))
  63
  64   (defvar *package* (new))
  65
  66   (defvar nil 'nil)
  67   (defvar t 't)
  68
  69   (defun null (x)
  70     (eq x nil))
  71
  72   (defmacro return (&optional value)
  73     `(return-from nil ,value))
  74
  75   (defmacro while (condition &body body)
  76     `(block nil (%while ,condition ,@body)))
  77
  78   (defun internp (name)
  79     (in name *package*))
  80
  81   (defun intern (name)
  82     (if (internp name)
  83         (oget *package* name)
  84         (oset *package* name (make-symbol name))))
  85
  86   (defun find-symbol (name)
  87     (oget *package* name))
  88
  89   (defvar *gensym-counter* 0)
  90   (defun gensym (&optional (prefix "G"))
  91     (setq *gensym-counter* (+ *gensym-counter* 1))
  92     (make-symbol (concat-two prefix (integer-to-string *gensym-counter*))))
  93
  94   ;; Basic functions
  95   (defun = (x y) (= x y))
  96   (defun + (x y) (+ x y))
  97   (defun - (x y) (- x y))
  98   (defun * (x y) (* x y))
  99   (defun / (x y) (/ x y))
 100   (defun 1+ (x) (+ x 1))
 101   (defun 1- (x) (- x 1))
 102   (defun zerop (x) (= x 0))
 103   (defun truncate (x y) (floor (/ x y)))
 104
 105   (defun eql (x y) (eq x y))
 106
 107   (defun not (x) (if x nil t))
 108
 109   (defun cons (x y ) (cons x y))
 110   (defun consp (x) (consp x))
 111   (defun car (x) (car x))
 112   (defun cdr (x) (cdr x))
 113   (defun caar (x) (car (car x)))
 114   (defun cadr (x) (car (cdr x)))
 115   (defun cdar (x) (cdr (car x)))
 116   (defun cddr (x) (cdr (cdr x)))
 117   (defun caddr (x) (car (cdr (cdr x))))
 118   (defun cdddr (x) (cdr (cdr (cdr x))))
 119   (defun cadddr (x) (car (cdr (cdr (cdr x)))))
 120   (defun first (x) (car x))
 121   (defun second (x) (cadr x))
 122   (defun third (x) (caddr x))
 123   (defun fourth (x) (cadddr x))
 124
 125   (defun list (&rest args) args)
 126   (defun atom (x)
 127     (not (consp x)))
 128
 129   ;; Basic macros
 130
 131   (defmacro incf (x &optional (delta 1))
 132     `(setq ,x (+ ,x ,delta)))
 133
 134   (defmacro decf (x &optional (delta 1))
 135     `(setq ,x (- ,x ,delta)))
 136
 137   (defmacro push (x place)
 138     `(setq ,place (cons ,x ,place)))
 139
 140   (defmacro when (condition &body body)
 141     `(if ,condition (progn ,@body) nil))
 142
 143   (defmacro unless (condition &body body)
 144     `(if ,condition nil (progn ,@body)))
 145
 146   (defmacro dolist (iter &body body)
 147     (let ((var (first iter))
 148           (g!list (gensym)))
 149       `(block nil
 150          (let ((,g!list ,(second iter))
 151                (,var nil))
 152            (%while ,g!list
 153                    (setq ,var (car ,g!list))
 154                    (tagbody ,@body)
 155                    (setq ,g!list (cdr ,g!list)))
 156            ,(third iter)))))
 157
 158   (defmacro dotimes (iter &body body)
 159     (let ((g!to (gensym))
 160           (var (first iter))
 161           (to (second iter))
 162           (result (third iter)))
 163       `(block nil
 164          (let ((,var 0)
 165                (,g!to ,to))
 166            (%while (< ,var ,g!to)
 167                    (tagbody ,@body)
 168                    (incf ,var))
 169            ,result))))
 170
 171   (defmacro cond (&rest clausules)
 172     (if (null clausules)
 173         nil
 174         (if (eq (caar clausules) t)
 175             `(progn ,@(cdar clausules))
 176             `(if ,(caar clausules)
 177                  (progn ,@(cdar clausules))
 178                  (cond ,@(cdr clausules))))))
 179
 180   (defmacro case (form &rest clausules)
 181     (let ((!form (gensym)))
 182       `(let ((,!form ,form))
 183          (cond
 184            ,@(mapcar (lambda (clausule)
 185                        (if (eq (car clausule) t)
 186                            clausule
 187                            `((eql ,!form ',(car clausule))
 188                              ,@(cdr clausule))))
 189                      clausules)))))
 190
 191   (defmacro ecase (form &rest clausules)
 192     `(case ,form
 193        ,@(append
 194           clausules
 195           `((t
 196              (error "ECASE expression failed."))))))
 197
 198   (defmacro and (&rest forms)
 199     (cond
 200       ((null forms)
 201        t)
 202       ((null (cdr forms))
 203        (car forms))
 204       (t
 205        `(if ,(car forms)
 206             (and ,@(cdr forms))
 207             nil))))
 208
 209   (defmacro or (&rest forms)
 210     (cond
 211       ((null forms)
 212        nil)
 213       ((null (cdr forms))
 214        (car forms))
 215       (t
 216        (let ((g (gensym)))
 217          `(let ((,g ,(car forms)))
 218             (if ,g ,g (or ,@(cdr forms))))))))
 219
 220   (defmacro prog1 (form &body body)
 221     (let ((value (gensym)))
 222       `(let ((,value ,form))
 223          ,@body
 224          ,value)))
 225
 226   (defmacro prog2 (form1 result &body body)
 227     `(prog1 (progn ,form1 ,result) ,@body))
 228
 229   )
 230
 231
 232 ;;; This couple of helper functions will be defined in both Common
 233 ;;; Lisp and in Ecmalisp.
 234 (defun ensure-list (x)
 235   (if (listp x)
 236       x
 237       (list x)))
 238
 239 (defun !reduce (func list initial)
 240   (if (null list)
 241       initial
 242       (!reduce func
 243                (cdr list)
 244                (funcall func initial (car list)))))
 245
 246 ;;; Go on growing the Lisp language in Ecmalisp, with more high
 247 ;;; level utilities as well as correct versions of other
 248 ;;; constructions.
 249 #+ecmalisp
 250 (progn
 251   (defun append-two (list1 list2)
 252     (if (null list1)
 253         list2
 254         (cons (car list1)
 255               (append (cdr list1) list2))))
 256
 257   (defun append (&rest lists)
 258     (!reduce #'append-two lists '()))
 259
 260   (defun revappend (list1 list2)
 261     (while list1
 262       (push (car list1) list2)
 263       (setq list1 (cdr list1)))
 264     list2)
 265
 266   (defun reverse (list)
 267     (revappend list '()))
 268
 269   (defun list-length (list)
 270     (let ((l 0))
 271       (while (not (null list))
 272         (incf l)
 273         (setq list (cdr list)))
 274       l))
 275
 276   (defun length (seq)
 277     (if (stringp seq)
 278         (string-length seq)
 279         (list-length seq)))
 280
 281   (defun concat-two (s1 s2)
 282     (concat-two s1 s2))
 283
 284   (defun mapcar (func list)
 285     (if (null list)
 286         '()
 287         (cons (funcall func (car list))
 288               (mapcar func (cdr list)))))
 289
 290   (defun identity (x) x)
 291
 292   (defun copy-list (x)
 293     (mapcar #'identity x))
 294
 295   (defun code-char (x) x)
 296   (defun char-code (x) x)
 297   (defun char= (x y) (= x y))
 298
 299   (defun integerp (x)
 300     (and (numberp x) (= (floor x) x)))
 301
 302   (defun plusp (x) (< 0 x))
 303   (defun minusp (x) (< x 0))
 304
 305   (defun listp (x)
 306     (or (consp x) (null x)))
 307
 308   (defun nthcdr (n list)
 309     (while (and (plusp n) list)
 310       (setq n (1- n))
 311       (setq list (cdr list)))
 312     list)
 313
 314   (defun nth (n list)
 315     (car (nthcdr n list)))
 316
 317   (defun last (x)
 318     (while (consp (cdr x))
 319       (setq x (cdr x)))
 320     x)
 321
 322   (defun butlast (x)
 323     (and (consp (cdr x))
 324          (cons (car x) (butlast (cdr x)))))
 325
 326   (defun member (x list)
 327     (while list
 328       (when (eql x (car list))
 329         (return list))
 330       (setq list (cdr list))))
 331
 332   (defun remove (x list)
 333     (cond
 334       ((null list)
 335        nil)
 336       ((eql x (car list))
 337        (remove x (cdr list)))
 338       (t
 339        (cons (car list) (remove x (cdr list))))))
 340
 341   (defun remove-if (func list)
 342     (cond
 343       ((null list)
 344        nil)
 345       ((funcall func (car list))
 346        (remove-if func (cdr list)))
 347       (t
 348        (cons (car list) (remove-if func (cdr list))))))
 349
 350   (defun remove-if-not (func list)
 351     (cond
 352       ((null list)
 353        nil)
 354       ((funcall func (car list))
 355        (cons (car list) (remove-if-not func (cdr list))))
 356       (t
 357        (remove-if-not func (cdr list)))))
 358
 359   (defun digit-char-p (x)
 360     (if (and (<= #\0 x) (<= x #\9))
 361         (- x #\0)
 362         nil))
 363
 364   (defun subseq (seq a &optional b)
 365     (cond
 366       ((stringp seq)
 367        (if b
 368            (slice seq a b)
 369            (slice seq a)))
 370       (t
 371        (error "Unsupported argument."))))
 372
 373   (defun parse-integer (string)
 374     (let ((value 0)
 375           (index 0)
 376           (size (length string)))
 377       (while (< index size)
 378         (setq value (+ (* value 10) (digit-char-p (char string index))))
 379         (incf index))
 380       value))
 381
 382   (defun some (function seq)
 383     (cond
 384       ((stringp seq)
 385        (let ((index 0)
 386              (size (length seq)))
 387          (while (< index size)
 388            (when (funcall function (char seq index))
 389              (return-from some t))
 390            (incf index))
 391          nil))
 392       ((listp seq)
 393        (dolist (x seq nil)
 394          (when (funcall function x)
 395            (return t))))
 396       (t
 397        (error "Unknown sequence."))))
 398
 399   (defun every (function seq)
 400     (cond
 401       ((stringp seq)
 402        (let ((index 0)
 403              (size (length seq)))
 404          (while (< index size)
 405            (unless (funcall function (char seq index))
 406              (return-from every nil))
 407            (incf index))
 408          t))
 409       ((listp seq)
 410        (dolist (x seq t)
 411          (unless (funcall function x)
 412            (return))))
 413       (t
 414        (error "Unknown sequence."))))
 415
 416   (defun assoc (x alist)
 417     (while alist
 418       (if (eql x (caar alist))
 419           (return)
 420           (setq alist (cdr alist))))
 421     (car alist))
 422
 423   (defun string= (s1 s2)
 424     (equal s1 s2)))
 425
 426
 427 ;;; The compiler offers some primitives and special forms which are
 428 ;;; not found in Common Lisp, for instance, while. So, we grow Common
 429 ;;; Lisp a bit to it can execute the rest of the file.
 430 #+common-lisp
 431 (progn
 432   (defmacro while (condition &body body)
 433     `(do ()
 434          ((not ,condition))
 435        ,@body))
 436
 437   (defmacro eval-when-compile (&body body)
 438     `(eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
 439        ,@body))
 440
 441   (defun concat-two (s1 s2)
 442     (concatenate 'string s1 s2))
 443
 444   (defun setcar (cons new)
 445     (setf (car cons) new))
 446   (defun setcdr (cons new)
 447     (setf (cdr cons) new)))
 448
 449 ;;; At this point, no matter if Common Lisp or ecmalisp is compiling
 450 ;;; from here, this code will compile on both. We define some helper
 451 ;;; functions now for string manipulation and so on. They will be
 452 ;;; useful in the compiler, mostly.
 453
 454 (defvar *newline* (string (code-char 10)))
 455
 456 (defun concat (&rest strs)
 457   (!reduce #'concat-two strs ""))
 458
 459 (defmacro concatf (variable &body form)
 460   `(setq ,variable (concat ,variable (progn ,@form))))
 461
 462 ;;; Concatenate a list of strings, with a separator
 463 (defun join (list &optional (separator ""))
 464   (cond
 465     ((null list)
 466      "")
 467     ((null (cdr list))
 468      (car list))
 469     (t
 470      (concat (car list)
 471              separator
 472              (join (cdr list) separator)))))
 473
 474 (defun join-trailing (list &optional (separator ""))
 475   (if (null list)
 476       ""
 477       (concat (car list) separator (join-trailing (cdr list) separator))))
 478
 479 (defun mapconcat (func list)
 480   (join (mapcar func list)))
 481
 482 ;;; Like CONCAT, but prefix each line with four spaces. Two versions
 483 ;;; of this function are available, because the Ecmalisp version is
 484 ;;; very slow and bootstraping was annoying.
 485
 486 #+ecmalisp
 487 (defun indent (&rest string)
 488   (let ((input (join string)))
 489     (let ((output "")
 490           (index 0)
 491           (size (length input)))
 492       (when (plusp (length input)) (concatf output "    "))
 493       (while (< index size)
 494         (let ((str
 495                (if (and (char= (char input index) #\newline)
 496                         (< index (1- size))
 497                         (not (char= (char input (1+ index)) #\newline)))
 498                    (concat (string #\newline) "    ")
 499                    (string (char input index)))))
 500           (concatf output str))
 501         (incf index))
 502       output)))
 503
 504 #+common-lisp
 505 (defun indent (&rest string)
 506   (with-output-to-string (*standard-output*)
 507     (with-input-from-string (input (join string))
 508       (loop
 509          for line = (read-line input nil)
 510          while line
 511          do (write-string "    ")
 512          do (write-line line)))))
 513
 514
 515 (defun integer-to-string (x)
 516   (cond
 517     ((zerop x)
 518      "0")
 519     ((minusp x)
 520      (concat "-" (integer-to-string (- 0 x))))
 521     (t
 522      (let ((digits nil))
 523        (while (not (zerop x))
 524          (push (mod x 10) digits)
 525          (setq x (truncate x 10)))
 526        (join (mapcar (lambda (d) (string (char "0123456789" d)))
 527                      digits))))))
 528
 529
 530 ;;; Wrap X with a Javascript code to convert the result from
 531 ;;; Javascript generalized booleans to T or NIL.
 532 (defun js!bool (x)
 533   (concat "(" x "?" (ls-compile t) ": " (ls-compile nil) ")"))
 534
 535 ;;; Concatenate the arguments and wrap them with a self-calling
 536 ;;; Javascript anonymous function. It is used to make some Javascript
 537 ;;; statements valid expressions and provide a private scope as well.
 538 ;;; It could be defined as function, but we could do some
 539 ;;; preprocessing in the future.
 540 (defmacro js!selfcall (&body body)
 541   `(concat "(function(){" *newline* (indent ,@body) "})()"))
 542
 543
 544 ;;; Printer
 545
 546 #+ecmalisp
 547 (progn
 548   (defun prin1-to-string (form)
 549     (cond
 550       ((symbolp form) (symbol-name form))
 551       ((integerp form) (integer-to-string form))
 552       ((stringp form) (concat "\"" (escape-string form) "\""))
 553       ((functionp form)
 554        (let ((name (oget form "fname")))
 555          (if name
 556              (concat "#<FUNCTION " name ">")
 557              (concat "#<FUNCTION>"))))
 558       ((listp form)
 559        (concat "("
 560                (join-trailing (mapcar #'prin1-to-string (butlast form)) " ")
 561                (let ((last (last form)))
 562                  (if (null (cdr last))
 563                      (prin1-to-string (car last))
 564                      (concat (prin1-to-string (car last)) " . " (prin1-to-string (cdr last)))))
 565                ")"))))
 566
 567   (defun write-line (x)
 568     (write-string x)
 569     (write-string *newline*)
 570     x)
 571
 572   (defun print (x)
 573     (write-line (prin1-to-string x))
 574     x))
 575
 576
 577 ;;;; Reader
 578
 579 ;;; The Lisp reader, parse strings and return Lisp objects. The main
 580 ;;; entry points are `ls-read' and `ls-read-from-string'.
 581
 582 (defun make-string-stream (string)
 583   (cons string 0))
 584
 585 (defun %peek-char (stream)
 586   (and (< (cdr stream) (length (car stream)))
 587        (char (car stream) (cdr stream))))
 588
 589 (defun %read-char (stream)
 590   (and (< (cdr stream) (length (car stream)))
 591        (prog1 (char (car stream) (cdr stream))
 592          (setcdr stream (1+ (cdr stream))))))
 593
 594 (defun whitespacep (ch)
 595   (or (char= ch #\space) (char= ch #\newline) (char= ch #\tab)))
 596
 597 (defun skip-whitespaces (stream)
 598   (let (ch)
 599     (setq ch (%peek-char stream))
 600     (while (and ch (whitespacep ch))
 601       (%read-char stream)
 602       (setq ch (%peek-char stream)))))
 603
 604 (defun terminalp (ch)
 605   (or (null ch) (whitespacep ch) (char= #\) ch) (char= #\( ch)))
 606
 607 (defun read-until (stream func)
 608   (let ((string "")
 609         (ch))
 610     (setq ch (%peek-char stream))
 611     (while (and ch (not (funcall func ch)))
 612       (setq string (concat string (string ch)))
 613       (%read-char stream)
 614       (setq ch (%peek-char stream)))
 615     string))
 616
 617 (defun skip-whitespaces-and-comments (stream)
 618   (let (ch)
 619     (skip-whitespaces stream)
 620     (setq ch (%peek-char stream))
 621     (while (and ch (char= ch #\;))
 622       (read-until stream (lambda (x) (char= x #\newline)))
 623       (skip-whitespaces stream)
 624       (setq ch (%peek-char stream)))))
 625
 626 (defun %read-list (stream)
 627   (skip-whitespaces-and-comments stream)
 628   (let ((ch (%peek-char stream)))
 629     (cond
 630       ((null ch)
 631        (error "Unspected EOF"))
 632       ((char= ch #\))
 633        (%read-char stream)
 634        nil)
 635       ((char= ch #\.)
 636        (%read-char stream)
 637        (prog1 (ls-read stream)
 638          (skip-whitespaces-and-comments stream)
 639          (unless (char= (%read-char stream) #\))
 640            (error "')' was expected."))))
 641       (t
 642        (cons (ls-read stream) (%read-list stream))))))
 643
 644 (defun read-string (stream)
 645   (let ((string "")
 646         (ch nil))
 647     (setq ch (%read-char stream))
 648     (while (not (eql ch #\"))
 649       (when (null ch)
 650         (error "Unexpected EOF"))
 651       (when (eql ch #\\)
 652         (setq ch (%read-char stream)))
 653       (setq string (concat string (string ch)))
 654       (setq ch (%read-char stream)))
 655     string))
 656
 657 (defun read-sharp (stream)
 658   (%read-char stream)
 659   (ecase (%read-char stream)
 660     (#\'
 661      (list 'function (ls-read stream)))
 662     (#\\
 663      (let ((cname
 664             (concat (string (%read-char stream))
 665                     (read-until stream #'terminalp))))
 666        (cond
 667          ((string= cname "space") (char-code #\space))
 668          ((string= cname "tab") (char-code #\tab))
 669          ((string= cname "newline") (char-code #\newline))
 670          (t (char-code (char cname 0))))))
 671     (#\+
 672      (let ((feature (read-until stream #'terminalp)))
 673        (cond
 674          ((string= feature "common-lisp")
 675           (ls-read stream)              ;ignore
 676           (ls-read stream))
 677          ((string= feature "ecmalisp")
 678           (ls-read stream))
 679          (t
 680           (error "Unknown reader form.")))))))
 681
 682 (defvar *eof* (make-symbol "EOF"))
 683 (defun ls-read (stream)
 684   (skip-whitespaces-and-comments stream)
 685   (let ((ch (%peek-char stream)))
 686     (cond
 687       ((null ch)
 688        *eof*)
 689       ((char= ch #\()
 690        (%read-char stream)
 691        (%read-list stream))
 692       ((char= ch #\')
 693        (%read-char stream)
 694        (list 'quote (ls-read stream)))
 695       ((char= ch #\`)
 696        (%read-char stream)
 697        (list 'backquote (ls-read stream)))
 698       ((char= ch #\")
 699        (%read-char stream)
 700        (read-string stream))
 701       ((char= ch #\,)
 702        (%read-char stream)
 703        (if (eql (%peek-char stream) #\@)
 704            (progn (%read-char stream) (list 'unquote-splicing (ls-read stream)))
 705            (list 'unquote (ls-read stream))))
 706       ((char= ch #\#)
 707        (read-sharp stream))
 708       (t
 709        (let ((string (read-until stream #'terminalp)))
 710          (if (every #'digit-char-p string)
 711              (parse-integer string)
 712              (intern (string-upcase string))))))))
 713
 714 (defun ls-read-from-string (string)
 715   (ls-read (make-string-stream string)))
 716
 717
 718 ;;;; Compiler
 719
 720 ;;; Translate the Lisp code to Javascript. It will compile the special
 721 ;;; forms. Some primitive functions are compiled as special forms
 722 ;;; too. The respective real functions are defined in the target (see
 723 ;;; the beginning of this file) as well as some primitive functions.
 724
 725 (defvar *compilation-unit-checks* '())
 726
 727 (defun make-binding (name type translation declared)
 728   (list name type translation declared))
 729
 730 (defun binding-name (b) (first b))
 731 (defun binding-type (b) (second b))
 732 (defun binding-translation (b) (third b))
 733 (defun binding-declared (b)
 734   (and b (fourth b)))
 735 (defun mark-binding-as-declared (b)
 736   (setcar (cdddr b) t))
 737
 738 (defun make-lexenv ()
 739   (list nil nil nil nil))
 740
 741 (defun copy-lexenv (lexenv)
 742   (copy-list lexenv))
 743
 744 (defun push-to-lexenv (binding lexenv namespace)
 745   (ecase namespace
 746     (variable
 747      (setcar lexenv (cons binding (car lexenv))))
 748     (function
 749      (setcar (cdr lexenv) (cons binding (cadr lexenv))))
 750     (block
 751      (setcar (cddr lexenv) (cons binding (caddr lexenv))))
 752     (gotag
 753      (setcar (cdddr lexenv) (cons binding (cadddr lexenv))))))
 754
 755 (defun extend-lexenv (bindings lexenv namespace)
 756   (let ((env (copy-lexenv lexenv)))
 757     (dolist (binding (reverse bindings) env)
 758       (push-to-lexenv binding env namespace))))
 759
 760 (defun lookup-in-lexenv (name lexenv namespace)
 761   (assoc name (ecase namespace
 762                 (variable (first lexenv))
 763                 (function (second lexenv))
 764                 (block (third lexenv))
 765                 (gotag (fourth lexenv)))))
 766
 767 (defvar *environment* (make-lexenv))
 768
 769 (defun clear-undeclared-global-bindings ()
 770   (setq *environment*
 771         (mapcar (lambda (namespace)
 772                   (remove-if-not #'binding-declared namespace))
 773                 *environment*)))
 774
 775
 776 (defvar *variable-counter* 0)
 777 (defun gvarname (symbol)
 778   (concat "v" (integer-to-string (incf *variable-counter*))))
 779
 780 (defun lookup-variable (symbol env)
 781   (or (lookup-in-lexenv symbol env 'variable)
 782       (lookup-in-lexenv symbol *environment* 'variable)
 783       (let ((name (symbol-name symbol))
 784             (binding (make-binding symbol 'special-variable (gvarname symbol) nil)))
 785         (push-to-lexenv binding *environment* 'variable)
 786         (push (lambda ()
 787                 (let ((b (lookup-in-lexenv symbol *environment* 'variable)))
 788                   (unless (binding-declared b)
 789                       (error (concat "Undefined variable `" name "'")))))
 790               *compilation-unit-checks*)
 791         binding)))
 792
 793 (defun lookup-variable-translation (symbol env)
 794   (binding-translation (lookup-variable symbol env)))
 795
 796 (defun extend-local-env (args env)
 797   (let ((new (copy-lexenv env)))
 798     (dolist (symbol args new)
 799       (let ((b (make-binding symbol 'lexical-variable (gvarname symbol) t)))
 800         (push-to-lexenv b new 'variable)))))
 801
 802 (defvar *function-counter* 0)
 803 (defun lookup-function (symbol env)
 804   (or (lookup-in-lexenv symbol env 'function)
 805       (lookup-in-lexenv symbol *environment* 'function)
 806       (let ((name (symbol-name symbol))
 807             (binding
 808              (make-binding symbol
 809                            'function
 810                            (concat "f" (integer-to-string (incf *function-counter*)))
 811                            nil)))
 812         (push-to-lexenv binding *environment* 'function)
 813         (push (lambda ()
 814                 (let ((b (lookup-in-lexenv symbol *environment* 'function)))
 815                   (unless (binding-declared b)
 816                     (error (concat "Undefined function `" name "'")))))
 817               *compilation-unit-checks*)
 818         binding)))
 819
 820 (defun lookup-function-translation (symbol env)
 821   (binding-translation (lookup-function symbol env)))
 822
 823 ;;; Toplevel compilations
 824 (defvar *toplevel-compilations* nil)
 825
 826 (defun toplevel-compilation (string)
 827   (push string *toplevel-compilations*))
 828
 829 (defun null-or-empty-p (x)
 830   (zerop (length x)))
 831
 832 (defun get-toplevel-compilations ()
 833   (reverse (remove-if #'null-or-empty-p *toplevel-compilations*)))
 834
 835
 836 (defun %compile-defvar (name)
 837   (let ((b (lookup-variable name *environment*)))
 838     (mark-binding-as-declared b)
 839     (toplevel-compilation (concat "var " (binding-translation b)))))
 840
 841 (defun %compile-defun (name)
 842   (let ((b (lookup-function name *environment*)))
 843     (mark-binding-as-declared b)
 844     (toplevel-compilation (concat "var " (binding-translation b)))))
 845
 846 (defun %compile-defmacro (name lambda)
 847   (push-to-lexenv (make-binding name 'macro lambda t) *environment* 'function))
 848
 849 (defvar *compilations* nil)
 850
 851 (defun ls-compile-block (sexps env)
 852   (join-trailing
 853    (remove-if #'null
 854               (mapcar (lambda (x) (ls-compile x env))  sexps))
 855    (concat ";" *newline*)))
 856
 857 (defmacro define-compilation (name args &body body)
 858   ;; Creates a new primitive `name' with parameters args and
 859   ;; @body. The body can access to the local environment through the
 860   ;; variable ENV.
 861   `(push (list ',name (lambda (env ,@args) (block ,name ,@body)))
 862          *compilations*))
 863
 864 (define-compilation if (condition true false)
 865   (concat "("
 866           (ls-compile condition env) " !== " (ls-compile nil)
 867           " ? "
 868           (ls-compile true env)
 869           " : "
 870           (ls-compile false env)
 871           ")"))
 872
 873
 874 (defvar *lambda-list-keywords* '(&optional &rest))
 875
 876 (defun list-until-keyword (list)
 877   (if (or (null list) (member (car list) *lambda-list-keywords*))
 878       nil
 879       (cons (car list) (list-until-keyword (cdr list)))))
 880
 881 (defun lambda-list-required-arguments (lambda-list)
 882   (list-until-keyword lambda-list))
 883
 884 (defun lambda-list-optional-arguments-with-default (lambda-list)
 885   (mapcar #'ensure-list (list-until-keyword (cdr (member '&optional lambda-list)))))
 886
 887 (defun lambda-list-optional-arguments (lambda-list)
 888   (mapcar #'car (lambda-list-optional-arguments-with-default lambda-list)))
 889
 890 (defun lambda-list-rest-argument (lambda-list)
 891   (let ((rest (list-until-keyword (cdr (member '&rest lambda-list)))))
 892     (when (cdr rest)
 893       (error "Bad lambda-list"))
 894     (car rest)))
 895
 896 (define-compilation lambda (lambda-list &rest body)
 897   (let ((required-arguments (lambda-list-required-arguments lambda-list))
 898         (optional-arguments (lambda-list-optional-arguments lambda-list))
 899         (rest-argument (lambda-list-rest-argument lambda-list)))
 900     (let ((n-required-arguments (length required-arguments))
 901           (n-optional-arguments (length optional-arguments))
 902           (new-env (extend-local-env
 903                     (append (ensure-list rest-argument)
 904                             required-arguments
 905                             optional-arguments)
 906                     env)))
 907       (concat "(function ("
 908               (join (mapcar (lambda (x)
 909                               (lookup-variable-translation x new-env))
 910                             (append required-arguments optional-arguments))
 911                     ",")
 912               "){" *newline*
 913               ;; Check number of arguments
 914               (indent
 915                (if required-arguments
 916                    (concat "if (arguments.length < " (integer-to-string n-required-arguments)
 917                            ") throw 'too few arguments';" *newline*)
 918                    "")
 919                (if (not rest-argument)
 920                    (concat "if (arguments.length > "
 921                            (integer-to-string (+ n-required-arguments n-optional-arguments))
 922                            ") throw 'too many arguments';" *newline*)
 923                    "")
 924                ;; Optional arguments
 925                (if optional-arguments
 926                    (concat "switch(arguments.length){" *newline*
 927                            (let ((optional-and-defaults
 928                                   (lambda-list-optional-arguments-with-default lambda-list))
 929                                  (cases nil)
 930                                  (idx 0))
 931                              (progn
 932                                (while (< idx n-optional-arguments)
 933                                  (let ((arg (nth idx optional-and-defaults)))
 934                                    (push (concat "case "
 935                                                  (integer-to-string (+ idx n-required-arguments)) ":" *newline*
 936                                                  (lookup-variable-translation (car arg) new-env)
 937                                                  "="
 938                                                  (ls-compile (cadr arg) new-env)
 939                                                  ";" *newline*)
 940                                          cases)
 941                                    (incf idx)))
 942                                     (push (concat "default: break;" *newline*) cases)
 943                                     (join (reverse cases))))
 944                            "}" *newline*)
 945                    "")
 946                ;; &rest/&body argument
 947                (if rest-argument
 948                    (let ((js!rest (lookup-variable-translation rest-argument new-env)))
 949                      (concat "var " js!rest "= " (ls-compile nil) ";" *newline*
 950                              "for (var i = arguments.length-1; i>="
 951                              (integer-to-string (+ n-required-arguments n-optional-arguments))
 952                              "; i--)" *newline*
 953                              (indent js!rest " = "
 954                                      "{car: arguments[i], cdr: ") js!rest "};"
 955                                      *newline*))
 956                    "")
 957                ;; Body
 958                (concat (ls-compile-block (butlast body) new-env)
 959                        "return " (ls-compile (car (last body)) new-env) ";")) *newline*
 960               "})"))))
 961
 962 (define-compilation fsetq (var val)
 963   (concat (lookup-function-translation var env)
 964           " = "
 965           (ls-compile val env)))
 966
 967 (define-compilation setq (var val)
 968   (let ((b (lookup-variable var env)))
 969     (ecase (binding-type b)
 970       (lexical-variable (concat (binding-translation b) " = " (ls-compile val env)))
 971       (special-variable (ls-compile `(set ',var ,val) env)))))
 972
 973 ;;; FFI Variable accessors
 974 (define-compilation js-vref (var)
 975   var)
 976 (define-compilation js-vset (var val)
 977   (concat "(" var " = " (ls-compile val env) ")"))
 978
 979
 980 ;;; Literals
 981 (defun escape-string (string)
 982   (let ((output "")
 983         (index 0)
 984         (size (length string)))
 985     (while (< index size)
 986       (let ((ch (char string index)))
 987         (when (or (char= ch #\") (char= ch #\\))
 988           (setq output (concat output "\\")))
 989         (when (or (char= ch #\newline))
 990           (setq output (concat output "\\"))
 991           (setq ch #\n))
 992         (setq output (concat output (string ch))))
 993       (incf index))
 994     output))
 995
 996
 997 (defvar *literal-symbols* nil)
 998 (defvar *literal-counter* 0)
 999
1000 (defun genlit ()
1001   (concat "l" (integer-to-string (incf *literal-counter*))))
1002
1003 (defun literal (sexp &optional recursive)
1004   (cond
1005     ((integerp sexp) (integer-to-string sexp))
1006     ((stringp sexp) (concat "\"" (escape-string sexp) "\""))
1007     ((symbolp sexp)
1008      #+common-lisp
1009      (or (cdr (assoc sexp *literal-symbols*))
1010          (let ((v (genlit))
1011                (s (concat "{name: \"" (escape-string (symbol-name sexp)) "\"}")))
1012            (push (cons sexp v) *literal-symbols*)
1013            (toplevel-compilation (concat "var " v " = " s))
1014            v))
1015      #+ecmalisp
1016      (let ((v (genlit))
1017            (s (ls-compile `(intern ,(symbol-name sexp)))))
1018        (toplevel-compilation (concat "var " v " = " s))
1019        v))
1020     ((consp sexp)
1021      (let ((c (concat "{car: " (literal (car sexp) t) ", "
1022                       "cdr: " (literal (cdr sexp) t) "}")))
1023        (if recursive
1024            c
1025            (let ((v (genlit)))
1026              (toplevel-compilation (concat "var " v " = " c))
1027              v))))))
1028
1029 (define-compilation quote (sexp)
1030   (literal sexp))
1031
1032
1033 (define-compilation %while (pred &rest body)
1034   (js!selfcall
1035     "while(" (ls-compile pred env) " !== " (ls-compile nil) "){" *newline*
1036     (indent (ls-compile-block body env))
1037     "}"
1038     "return " (ls-compile nil) ";" *newline*))
1039
1040 (define-compilation function (x)
1041   (cond
1042     ((and (listp x) (eq (car x) 'lambda))
1043      (ls-compile x env))
1044     ((symbolp x)
1045      (lookup-function-translation x env))))
1046
1047 (define-compilation eval-when-compile (&rest body)
1048   (eval (cons 'progn body))
1049   nil)
1050
1051 (defmacro define-transformation (name args form)
1052   `(define-compilation ,name ,args
1053      (ls-compile ,form env)))
1054
1055 (define-compilation progn (&rest body)
1056   (js!selfcall
1057     (ls-compile-block (butlast body) env)
1058     "return " (ls-compile (car (last body)) env) ";" *newline*))
1059
1060 (define-compilation let (bindings &rest body)
1061   (let ((bindings (mapcar #'ensure-list bindings)))
1062     (let ((variables (mapcar #'first bindings))
1063           (values    (mapcar #'second bindings)))
1064       (let ((new-env (extend-local-env variables env)))
1065         (concat "(function("
1066                 (join (mapcar (lambda (x)
1067                                 (lookup-variable-translation x new-env))
1068                               variables)
1069                       ",")
1070                 "){" *newline*
1071                 (indent (ls-compile-block (butlast body) new-env)
1072                         "return " (ls-compile (car (last body)) new-env)
1073                         ";" *newline*)
1074                 "})(" (join (mapcar (lambda (x) (ls-compile x env))
1075                                     values)
1076                             ",")
1077                 ")")))))
1078
1079
1080 (defvar *block-counter* 0)
1081
1082 (define-compilation block (name &rest body)
1083   (let ((tr (integer-to-string (incf *block-counter*))))
1084     (let ((b (make-binding name 'block tr t)))
1085       (js!selfcall
1086         "try {" *newline*
1087         (indent "return " (ls-compile `(progn ,@body)
1088                                       (extend-lexenv (list b) env 'block))
1089                 ";" *newline*)
1090         "}" *newline*
1091         "catch (cf){" *newline*
1092         "    if (cf.type == 'block' && cf.id == " tr ")" *newline*
1093         "        return cf.value;" *newline*
1094         "    else" *newline*
1095         "        throw cf;" *newline*
1096         "}" *newline*))))
1097
1098 (define-compilation return-from (name &optional value)
1099   (let ((b (lookup-in-lexenv name env 'block)))
1100     (if b
1101         (js!selfcall
1102           "throw ({"
1103           "type: 'block', "
1104           "id: " (binding-translation b) ", "
1105           "value: " (ls-compile value env) ", "
1106           "message: 'Return from unknown block " (symbol-name name) ".'"
1107           "})")
1108         (error (concat "Unknown block `" (symbol-name name) "'.")))))
1109
1110
1111 (define-compilation catch (id &rest body)
1112   (js!selfcall
1113     "var id = " (ls-compile id env) ";" *newline*
1114     "try {" *newline*
1115     (indent "return " (ls-compile `(progn ,@body))
1116             ";" *newline*)
1117     "}" *newline*
1118     "catch (cf){" *newline*
1119     "    if (cf.type == 'catch' && cf.id == id)" *newline*
1120     "        return cf.value;" *newline*
1121     "    else" *newline*
1122     "        throw cf;" *newline*
1123     "}" *newline*))
1124
1125 (define-compilation throw (id &optional value)
1126   (js!selfcall
1127     "throw ({"
1128     "type: 'catch', "
1129     "id: " (ls-compile id env) ", "
1130     "value: " (ls-compile value env) ", "
1131     "message: 'Throw uncatched.'"
1132     "})"))
1133
1134
1135 (defvar *tagbody-counter* 0)
1136 (defvar *go-tag-counter* 0)
1137
1138 (defun go-tag-p (x)
1139   (or (integerp x) (symbolp x)))
1140
1141 (defun declare-tagbody-tags (env tbidx body)
1142   (let ((bindings
1143          (mapcar (lambda (label)
1144                    (let ((tagidx (integer-to-string (incf *go-tag-counter*))))
1145                      (make-binding label 'gotag (list tbidx tagidx) t)))
1146                  (remove-if-not #'go-tag-p body))))
1147     (extend-lexenv bindings env 'gotag)))
1148
1149 (define-compilation tagbody (&rest body)
1150   ;; Ignore the tagbody if it does not contain any go-tag. We do this
1151   ;; because 1) it is easy and 2) many built-in forms expand to a
1152   ;; implicit tagbody, so we save some space.
1153   (unless (some #'go-tag-p body)
1154     (return-from tagbody (ls-compile `(progn ,@body nil) env)))
1155   ;; The translation assumes the first form in BODY is a label
1156   (unless (go-tag-p (car body))
1157     (push (gensym "START") body))
1158   ;; Tagbody compilation
1159   (let ((tbidx (integer-to-string *tagbody-counter*)))
1160     (let ((env (declare-tagbody-tags env tbidx body))
1161           initag)
1162       (let ((b (lookup-in-lexenv (first body) env 'gotag)))
1163         (setq initag (second (binding-translation b))))
1164       (js!selfcall
1165         "var tagbody_" tbidx " = " initag ";" *newline*
1166         "tbloop:" *newline*
1167         "while (true) {" *newline*
1168         (indent "try {" *newline*
1169                 (indent (let ((content ""))
1170                           (concat "switch(tagbody_" tbidx "){" *newline*
1171                                   "case " initag ":" *newline*
1172                                   (dolist (form (cdr body) content)
1173                                     (concatf content
1174                                       (if (not (go-tag-p form))
1175                                           (indent (ls-compile form env) ";" *newline*)
1176                                           (let ((b (lookup-in-lexenv form env 'gotag)))
1177                                             (concat "case " (second (binding-translation b)) ":" *newline*)))))
1178                                   "default:" *newline*
1179                                   "    break tbloop;" *newline*
1180                                   "}" *newline*)))
1181                 "}" *newline*
1182                 "catch (jump) {" *newline*
1183                 "    if (jump.type == 'tagbody' && jump.id == " tbidx ")" *newline*
1184                 "        tagbody_" tbidx " = jump.label;" *newline*
1185                 "    else" *newline*
1186                 "        throw(jump);" *newline*
1187                 "}" *newline*)
1188         "}" *newline*
1189         "return " (ls-compile nil) ";" *newline*))))
1190
1191 (define-compilation go (label)
1192   (let ((b (lookup-in-lexenv label env 'gotag))
1193         (n (cond
1194              ((symbolp label) (symbol-name label))
1195              ((integerp label) (integer-to-string label)))))
1196     (if b
1197         (js!selfcall
1198           "throw ({"
1199           "type: 'tagbody', "
1200           "id: " (first (binding-translation b)) ", "
1201           "label: " (second (binding-translation b)) ", "
1202           "message: 'Attempt to GO to non-existing tag " n "'"
1203           "})" *newline*)
1204         (error (concat "Unknown tag `" n "'.")))))
1205
1206
1207 (define-compilation unwind-protect (form &rest clean-up)
1208   (js!selfcall
1209     "var ret = " (ls-compile nil) ";" *newline*
1210     "try {" *newline*
1211     (indent "ret = " (ls-compile form env) ";" *newline*)
1212     "} finally {" *newline*
1213     (indent (ls-compile-block clean-up env))
1214     "}" *newline*
1215     "return ret;" *newline*))
1216
1217
1218 ;;; A little backquote implementation without optimizations of any
1219 ;;; kind for ecmalisp.
1220 (defun backquote-expand-1 (form)
1221   (cond
1222     ((symbolp form)
1223      (list 'quote form))
1224     ((atom form)
1225      form)
1226     ((eq (car form) 'unquote)
1227      (car form))
1228     ((eq (car form) 'backquote)
1229      (backquote-expand-1 (backquote-expand-1 (cadr form))))
1230     (t
1231      (cons 'append
1232            (mapcar (lambda (s)
1233                      (cond
1234                        ((and (listp s) (eq (car s) 'unquote))
1235                         (list 'list (cadr s)))
1236                        ((and (listp s) (eq (car s) 'unquote-splicing))
1237                         (cadr s))
1238                        (t
1239                         (list 'list (backquote-expand-1 s)))))
1240                    form)))))
1241
1242 (defun backquote-expand (form)
1243   (if (and (listp form) (eq (car form) 'backquote))
1244       (backquote-expand-1 (cadr form))
1245       form))
1246
1247 (defmacro backquote (form)
1248   (backquote-expand-1 form))
1249
1250 (define-transformation backquote (form)
1251   (backquote-expand-1 form))
1252
1253 ;;; Primitives
1254
1255 (defmacro define-builtin (name args &body body)
1256   `(define-compilation ,name ,args
1257      (let ,(mapcar (lambda (arg) `(,arg (ls-compile ,arg env))) args)
1258        ,@body)))
1259
1260 ;;; DECLS is a list of (JSVARNAME TYPE LISPFORM) declarations.
1261 (defmacro type-check (decls &body body)
1262   `(js!selfcall
1263      ,@(mapcar (lambda (decl)
1264                    `(concat "var " ,(first decl) " = " ,(third decl) ";" *newline*))
1265                  decls)
1266      ,@(mapcar (lambda (decl)
1267                  `(concat "if (typeof " ,(first decl) " != '" ,(second decl) "')" *newline*
1268                           (indent "throw 'The value ' + "
1269                                   ,(first decl)
1270                                   " + ' is not a type "
1271                                   ,(second decl)
1272                                   ".';"
1273                                   *newline*)))
1274                decls)
1275      (concat "return " (progn ,@body) ";" *newline*)))
1276
1277 (defun num-op-num (x op y)
1278   (type-check (("x" "number" x) ("y" "number" y))
1279     (concat "x" op "y")))
1280
1281 (define-builtin + (x y) (num-op-num x "+" y))
1282 (define-builtin - (x y) (num-op-num x "-" y))
1283 (define-builtin * (x y) (num-op-num x "*" y))
1284 (define-builtin / (x y) (num-op-num x "/" y))
1285
1286 (define-builtin mod (x y) (num-op-num x "%" y))
1287
1288 (define-builtin < (x y)  (js!bool (num-op-num x "<" y)))
1289 (define-builtin > (x y)  (js!bool (num-op-num x ">" y)))
1290 (define-builtin = (x y)  (js!bool (num-op-num x "==" y)))
1291 (define-builtin <= (x y) (js!bool (num-op-num x "<=" y)))
1292 (define-builtin >= (x y) (js!bool (num-op-num x ">=" y)))
1293
1294 (define-builtin numberp (x)
1295   (js!bool (concat "(typeof (" x ") == \"number\")")))
1296
1297 (define-builtin floor (x)
1298   (type-check (("x" "number" x))
1299     "Math.floor(x)"))
1300
1301 (define-builtin cons (x y)
1302   (concat "({car: " x ", cdr: " y "})"))
1303
1304 (define-builtin consp (x)
1305   (js!bool
1306    (js!selfcall
1307      "var tmp = " x ";" *newline*
1308      "return (typeof tmp == 'object' && 'car' in tmp);" *newline*)))
1309
1310 (define-builtin car (x)
1311   (js!selfcall
1312     "var tmp = " x ";" *newline*
1313     "return tmp === " (ls-compile nil)
1314     "? " (ls-compile nil)
1315     ": tmp.car;" *newline*))
1316
1317 (define-builtin cdr (x)
1318   (js!selfcall
1319     "var tmp = " x ";" *newline*
1320     "return tmp === " (ls-compile nil) "? "
1321     (ls-compile nil)
1322     ": tmp.cdr;" *newline*))
1323
1324 (define-builtin setcar (x new)
1325   (type-check (("x" "object" x))
1326     (concat "(x.car = " new ")")))
1327
1328 (define-builtin setcdr (x new)
1329   (type-check (("x" "object" x))
1330     (concat "(x.cdr = " new ")")))
1331
1332 (define-builtin symbolp (x)
1333   (js!bool
1334    (js!selfcall
1335      "var tmp = " x ";" *newline*
1336      "return (typeof tmp == 'object' && 'name' in tmp);" *newline*)))
1337
1338 (define-builtin make-symbol (name)
1339   (type-check (("name" "string" name))
1340     "({name: name})"))
1341
1342 (define-builtin symbol-name (x)
1343   (concat "(" x ").name"))
1344
1345 (define-builtin set (symbol value)
1346   (concat "(" symbol ").value =" value))
1347
1348 (define-builtin symbol-value (x)
1349   (concat "(" x ").value"))
1350
1351 (define-builtin symbol-function (x)
1352   (concat "(" x ").function"))
1353
1354 (define-builtin eq    (x y) (js!bool (concat "(" x " === " y ")")))
1355 (define-builtin equal (x y) (js!bool (concat "(" x  " == " y ")")))
1356
1357 (define-builtin string (x)
1358   (type-check (("x" "number" x))
1359     "String.fromCharCode(x)"))
1360
1361 (define-builtin stringp (x)
1362   (js!bool (concat "(typeof(" x ") == \"string\")")))
1363
1364 (define-builtin string-upcase (x)
1365   (type-check (("x" "string" x))
1366     "x.toUpperCase()"))
1367
1368 (define-builtin string-length (x)
1369   (type-check (("x" "string" x))
1370     "x.length"))
1371
1372 (define-compilation slice (string a &optional b)
1373   (js!selfcall
1374     "var str = " (ls-compile string env) ";" *newline*
1375     "var a = " (ls-compile a env) ";" *newline*
1376     "var b;" *newline*
1377     (if b
1378         (concat "b = " (ls-compile b env) ";" *newline*)
1379         "")
1380     "return str.slice(a,b);" *newline*))
1381
1382 (define-builtin char (string index)
1383   (type-check (("string" "string" string)
1384                ("index" "number" index))
1385     "string.charCodeAt(index)"))
1386
1387 (define-builtin concat-two (string1 string2)
1388   (type-check (("string1" "string" string1)
1389                ("string2" "string" string2))
1390     "string1.concat(string2)"))
1391
1392 (define-compilation funcall (func &rest args)
1393   (concat "(" (ls-compile func env) ")("
1394           (join (mapcar (lambda (x)
1395                           (ls-compile x env))
1396                         args)
1397                 ", ")
1398           ")"))
1399
1400 (define-compilation apply (func &rest args)
1401   (if (null args)
1402       (concat "(" (ls-compile func env) ")()")
1403       (let ((args (butlast args))
1404             (last (car (last args))))
1405         (js!selfcall
1406           "var f = " (ls-compile func env) ";" *newline*
1407           "var args = [" (join (mapcar (lambda (x)
1408                                          (ls-compile x env))
1409                                        args)
1410                                ", ")
1411           "];" *newline*
1412           "var tail = (" (ls-compile last env) ");" *newline*
1413           "while (tail != " (ls-compile nil) "){" *newline*
1414           "    args.push(tail.car);" *newline*
1415           "    tail = tail.cdr;" *newline*
1416           "}" *newline*
1417           "return f.apply(this, args);" *newline*))))
1418
1419 (define-builtin js-eval (string)
1420   (type-check (("string" "string" string))
1421     "eval.apply(window, [string])"))
1422
1423 (define-builtin error (string)
1424   (js!selfcall "throw " string ";" *newline*))
1425
1426 (define-builtin new () "{}")
1427
1428 (define-builtin oget (object key)
1429   (js!selfcall
1430     "var tmp = " "(" object ")[" key "];" *newline*
1431     "return tmp == undefined? " (ls-compile nil) ": tmp ;" *newline*))
1432
1433 (define-builtin oset (object key value)
1434   (concat "((" object ")[" key "] = " value ")"))
1435
1436 (define-builtin in (key object)
1437   (js!bool (concat "((" key ") in (" object "))")))
1438
1439 (define-builtin functionp (x)
1440   (js!bool (concat "(typeof " x " == 'function')")))
1441
1442 (define-builtin write-string (x)
1443   (type-check (("x" "string" x))
1444     "lisp.write(x)"))
1445
1446 (defun macrop (x)
1447   (and (symbolp x) (eq (binding-type (lookup-function x *environment*)) 'macro)))
1448
1449 (defun ls-macroexpand-1 (form env)
1450   (if (macrop (car form))
1451       (let ((binding (lookup-function (car form) *environment*)))
1452         (if (eq (binding-type binding) 'macro)
1453             (apply (eval (binding-translation binding)) (cdr form))
1454             form))
1455       form))
1456
1457 (defun compile-funcall (function args env)
1458   (cond
1459     ((symbolp function)
1460      (concat (lookup-function-translation function env)
1461              "("
1462              (join (mapcar (lambda (x) (ls-compile x env)) args)
1463                    ", ")
1464              ")"))
1465     ((and (listp function) (eq (car function) 'lambda))
1466      (concat "(" (ls-compile function env) ")("
1467              (join (mapcar (lambda (x) (ls-compile x env)) args)
1468                    ", ")
1469              ")"))
1470     (t
1471      (error (concat "Invalid function designator " (symbol-name function))))))
1472
1473 (defun ls-compile (sexp &optional (env (make-lexenv)))
1474   (cond
1475     ((symbolp sexp)
1476      (let ((b (lookup-variable sexp env)))
1477        (ecase (binding-type b)
1478          (lexical-variable
1479           (binding-translation b))
1480          (special-variable
1481           (ls-compile `(symbol-value ',sexp) env)))))
1482     ((integerp sexp) (integer-to-string sexp))
1483     ((stringp sexp) (concat "\"" (escape-string sexp) "\""))
1484     ((listp sexp)
1485      (if (assoc (car sexp) *compilations*)
1486          (let ((comp (second (assoc (car sexp) *compilations*))))
1487            (apply comp env (cdr sexp)))
1488          (if (macrop (car sexp))
1489              (ls-compile (ls-macroexpand-1 sexp env) env)
1490              (compile-funcall (car sexp) (cdr sexp) env))))))
1491
1492 (defun ls-compile-toplevel (sexp)
1493   (setq *toplevel-compilations* nil)
1494   (cond
1495     ((and (consp sexp) (eq (car sexp) 'progn))
1496      (let ((subs (mapcar #'ls-compile-toplevel (cdr sexp))))
1497        (join (remove-if #'null-or-empty-p subs))))
1498     (t
1499      (let ((code (ls-compile sexp)))
1500        (prog1
1501            (concat (join-trailing (get-toplevel-compilations) (concat ";" *newline*))
1502                    (if code
1503                        (concat code ";" *newline*)
1504                        ""))
1505          (setq *toplevel-compilations* nil))))))
1506
1507
1508 ;;; Once we have the compiler, we define the runtime environment and
1509 ;;; interactive development (eval), which works calling the compiler
1510 ;;; and evaluating the Javascript result globally.
1511
1512 #+ecmalisp
1513 (progn
1514   (defmacro with-compilation-unit (&body body)
1515     `(prog1
1516          (progn
1517            (setq *compilation-unit-checks* nil)
1518            (clear-undeclared-global-bindings)
1519            ,@body)
1520        (dolist (check *compilation-unit-checks*)
1521          (funcall check))))
1522
1523   (defun eval (x)
1524     (let ((code
1525            (with-compilation-unit
1526                (ls-compile-toplevel x))))
1527       (js-eval code)))
1528
1529   (js-eval "var lisp")
1530   (js-vset "lisp" (new))
1531   (js-vset "lisp.read" #'ls-read-from-string)
1532   (js-vset "lisp.print" #'prin1-to-string)
1533   (js-vset "lisp.eval" #'eval)
1534   (js-vset "lisp.compile" #'ls-compile-toplevel)
1535   (js-vset "lisp.evalString" (lambda (str) (eval (ls-read-from-string str))))
1536   (js-vset "lisp.compileString" (lambda (str) (ls-compile-toplevel (ls-read-from-string str))))
1537
1538   ;; Set the initial global environment to be equal to the host global
1539   ;; environment at this point of the compilation.
1540   (eval-when-compile
1541     (toplevel-compilation
1542      (ls-compile
1543       `(progn
1544          ,@(mapcar (lambda (s)
1545                      `(oset *package* ,(symbol-name (car s))
1546                             (js-vref ,(cdr s))))
1547                    *literal-symbols*)
1548          (setq *environment* ',*environment*)
1549          (setq *variable-counter* ,*variable-counter*)
1550          (setq *function-counter* ,*function-counter*)
1551          (setq *gensym-counter* ,*gensym-counter*)
1552          (setq *block-counter* ,*block-counter*)))))
1553
1554   (eval-when-compile
1555     (toplevel-compilation
1556      (ls-compile `(setq *literal-counter* ,*literal-counter*)))))
1557
1558
1559 ;;; Finally, we provide a couple of functions to easily bootstrap
1560 ;;; this. It just calls the compiler with this file as input.
1561
1562 #+common-lisp
1563 (progn
1564   (defun read-whole-file (filename)
1565     (with-open-file (in filename)
1566       (let ((seq (make-array (file-length in) :element-type 'character)))
1567         (read-sequence seq in)
1568         seq)))
1569
1570   (defun ls-compile-file (filename output)
1571     (setq *compilation-unit-checks* nil)
1572     (with-open-file (out output :direction :output :if-exists :supersede)
1573       (let* ((source (read-whole-file filename))
1574              (in (make-string-stream source)))
1575         (loop
1576            for x = (ls-read in)
1577            until (eq x *eof*)
1578            for compilation = (ls-compile-toplevel x)
1579            when (plusp (length compilation))
1580            do (write-string compilation out))
1581         (dolist (check *compilation-unit-checks*)
1582           (funcall check))
1583         (setq *compilation-unit-checks* nil))))
1584
1585   (defun bootstrap ()
1586     (setq *environment* (make-lexenv))
1587     (setq *literal-symbols* nil)
1588     (setq *variable-counter* 0
1589           *gensym-counter* 0
1590           *function-counter* 0
1591           *literal-counter* 0
1592           *block-counter* 0)
1593     (ls-compile-file "ecmalisp.lisp" "ecmalisp.js")))