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   (eval-when-compile
  28     (%compile-defmacro 'defmacro
  29                        '(lambda (name args &rest body)
  30                          `(eval-when-compile
  31                             (%compile-defmacro ',name
  32                                                '(lambda ,(mapcar (lambda (x)
  33                                                                    (if (eq x '&body)
  34                                                                        '&rest
  35                                                                        x))
  36                                                                  args)
  37                                                  ,@body))))))
  38
  39   (defmacro declaim (&rest decls)
  40     `(eval-when-compile
  41        ,@(mapcar (lambda (decl) `(!proclaim ',decl)) decls)))
  42
  43   (declaim (constant nil t))
  44   (setq nil 'nil)
  45   (setq t 't)
  46
  47   (defmacro when (condition &body body)
  48     `(if ,condition (progn ,@body) nil))
  49
  50   (defmacro unless (condition &body body)
  51     `(if ,condition nil (progn ,@body)))
  52
  53   (defmacro defvar (name value &optional docstring)
  54     `(progn
  55        (unless (boundp ',name) (setq ,name ,value))
  56        ,@(when (stringp docstring) `((oset ',name "vardoc" ,docstring)))
  57        ',name))
  58
  59   (defmacro defparameter (name value &optional docstring)
  60     `(progn
  61        (setq ,name ,value)
  62        ,@(when (stringp docstring) `((oset ',name "vardoc" ,docstring)))
  63        ',name))
  64
  65   (defmacro named-lambda (name args &rest body)
  66     (let ((x (gensym "FN")))
  67       `(let ((,x (lambda ,args ,@body)))
  68          (oset ,x "fname" ,name)
  69          ,x)))
  70
  71   (defmacro defun (name args &rest body)
  72     `(progn
  73        (declaim (non-overridable ,name))
  74        (fset ',name
  75              (named-lambda ,(symbol-name name) ,args
  76                ,@(if (and (stringp (car body)) (not (null (cdr body))))
  77                      `(,(car body) (block ,name ,@(cdr body)))
  78                      `((block ,name ,@body)))))
  79        ',name))
  80
  81   (defun null (x)
  82     (eq x nil))
  83
  84   (defmacro return (&optional value)
  85     `(return-from nil ,value))
  86
  87   (defmacro while (condition &body body)
  88     `(block nil (%while ,condition ,@body)))
  89
  90   (defvar *gensym-counter* 0)
  91   (defun gensym (&optional (prefix "G"))
  92     (setq *gensym-counter* (+ *gensym-counter* 1))
  93     (make-symbol (concat-two prefix (integer-to-string *gensym-counter*))))
  94
  95   (defun boundp (x)
  96     (boundp x))
  97
  98   ;; Basic functions
  99   (defun = (x y) (= x y))
 100   (defun + (x y) (+ x y))
 101   (defun - (x y) (- x y))
 102   (defun * (x y) (* x y))
 103   (defun / (x y) (/ x y))
 104   (defun 1+ (x) (+ x 1))
 105   (defun 1- (x) (- x 1))
 106   (defun zerop (x) (= x 0))
 107   (defun truncate (x y) (floor (/ x y)))
 108
 109   (defun eql (x y) (eq x y))
 110
 111   (defun not (x) (if x nil t))
 112
 113   (defun cons (x y ) (cons x y))
 114   (defun consp (x) (consp x))
 115
 116   (defun car (x)
 117     "Return the CAR part of a cons, or NIL if X is null."
 118     (car x))
 119
 120   (defun cdr (x) (cdr x))
 121   (defun caar (x) (car (car x)))
 122   (defun cadr (x) (car (cdr x)))
 123   (defun cdar (x) (cdr (car x)))
 124   (defun cddr (x) (cdr (cdr x)))
 125   (defun caddr (x) (car (cdr (cdr x))))
 126   (defun cdddr (x) (cdr (cdr (cdr x))))
 127   (defun cadddr (x) (car (cdr (cdr (cdr x)))))
 128   (defun first (x) (car x))
 129   (defun second (x) (cadr x))
 130   (defun third (x) (caddr x))
 131   (defun fourth (x) (cadddr x))
 132
 133   (defun list (&rest args) args)
 134   (defun atom (x)
 135     (not (consp x)))
 136
 137   ;; Basic macros
 138
 139   (defmacro incf (x &optional (delta 1))
 140     `(setq ,x (+ ,x ,delta)))
 141
 142   (defmacro decf (x &optional (delta 1))
 143     `(setq ,x (- ,x ,delta)))
 144
 145   (defmacro push (x place)
 146     `(setq ,place (cons ,x ,place)))
 147
 148   (defmacro dolist (iter &body body)
 149     (let ((var (first iter))
 150           (g!list (gensym)))
 151       `(block nil
 152          (let ((,g!list ,(second iter))
 153                (,var nil))
 154            (%while ,g!list
 155                    (setq ,var (car ,g!list))
 156                    (tagbody ,@body)
 157                    (setq ,g!list (cdr ,g!list)))
 158            ,(third iter)))))
 159
 160   (defmacro dotimes (iter &body body)
 161     (let ((g!to (gensym))
 162           (var (first iter))
 163           (to (second iter))
 164           (result (third iter)))
 165       `(block nil
 166          (let ((,var 0)
 167                (,g!to ,to))
 168            (%while (< ,var ,g!to)
 169                    (tagbody ,@body)
 170                    (incf ,var))
 171            ,result))))
 172
 173   (defmacro cond (&rest clausules)
 174     (if (null clausules)
 175         nil
 176         (if (eq (caar clausules) t)
 177             `(progn ,@(cdar clausules))
 178             `(if ,(caar clausules)
 179                  (progn ,@(cdar clausules))
 180                  (cond ,@(cdr clausules))))))
 181
 182   (defmacro case (form &rest clausules)
 183     (let ((!form (gensym)))
 184       `(let ((,!form ,form))
 185          (cond
 186            ,@(mapcar (lambda (clausule)
 187                        (if (eq (car clausule) t)
 188                            clausule
 189                            `((eql ,!form ',(car clausule))
 190                              ,@(cdr clausule))))
 191                      clausules)))))
 192
 193   (defmacro ecase (form &rest clausules)
 194     `(case ,form
 195        ,@(append
 196           clausules
 197           `((t
 198              (error "ECASE expression failed."))))))
 199
 200   (defmacro and (&rest forms)
 201     (cond
 202       ((null forms)
 203        t)
 204       ((null (cdr forms))
 205        (car forms))
 206       (t
 207        `(if ,(car forms)
 208             (and ,@(cdr forms))
 209             nil))))
 210
 211   (defmacro or (&rest forms)
 212     (cond
 213       ((null forms)
 214        nil)
 215       ((null (cdr forms))
 216        (car forms))
 217       (t
 218        (let ((g (gensym)))
 219          `(let ((,g ,(car forms)))
 220             (if ,g ,g (or ,@(cdr forms))))))))
 221
 222   (defmacro prog1 (form &body body)
 223     (let ((value (gensym)))
 224       `(let ((,value ,form))
 225          ,@body
 226          ,value)))
 227
 228   (defmacro prog2 (form1 result &body body)
 229     `(prog1 (progn ,form1 ,result) ,@body)))
 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 (x)
 424     (cond ((stringp x) x)
 425           ((symbolp x) (symbol-name x))
 426           (t (char-to-string x))))
 427
 428   (defun string= (s1 s2)
 429     (equal s1 s2))
 430
 431   (defun fdefinition (x)
 432     (cond
 433       ((functionp x)
 434        x)
 435       ((symbolp x)
 436        (symbol-function x))
 437       (t
 438        (error "Invalid function"))))
 439
 440   (defun disassemble (function)
 441     (write-line (lambda-code (fdefinition function)))
 442     nil)
 443
 444   (defun documentation (x type)
 445     "Return the documentation of X. TYPE must be the symbol VARIABLE or FUNCTION."
 446     (ecase type
 447       (function
 448        (let ((func (fdefinition x)))
 449          (oget func "docstring")))
 450       (variable
 451        (unless (symbolp x)
 452          (error "Wrong argument type! it should be a symbol"))
 453        (oget x "vardoc"))))
 454
 455   ;; Packages
 456
 457   (defvar *package-list* nil)
 458
 459   (defun make-package (name)
 460     (let ((package (new)))
 461       (oset package "packageName" name)
 462       (oset package "symbols" (new))
 463       (push package *package-list*)
 464       package))
 465
 466   (defun packagep (x)
 467     (and (objectp x) (in "symbols" x)))
 468
 469   (defun find-package (package-designator)
 470     (when (packagep package-designator)
 471       (return-from find-package package-designator))
 472     (let ((name (string package-designator)))
 473       (dolist (package *package-list*)
 474         (when (string= (package-name package) name)
 475           (return package)))))
 476
 477   (defun find-package-or-fail (package-designator)
 478     (or (find-package package-designator)
 479         (error "Package unknown.")))
 480
 481   (defun package-name (package-designator)
 482     (let ((package (find-package-or-fail package-designator)))
 483       (oget package "packageName")))
 484
 485   (defun %package-symbols (package-designator)
 486     (let ((package (find-package-or-fail package-designator)))
 487       (oget package "symbols")))
 488
 489   (defvar *package*
 490     (make-package "CL"))
 491
 492   ;; This function is used internally to initialize the CL package
 493   ;; with the symbols built during bootstrap.
 494   (defun %intern-symbol (symbol)
 495     (let ((symbols (%package-symbols *package*)))
 496       (oset symbols (symbol-name symbol) symbol)))
 497
 498   (defun intern (name &optional (package *package*))
 499     (let ((symbols (%package-symbols package)))
 500       (if (in name symbols)
 501           (oget symbols name)
 502           (oset symbols name (make-symbol name)))))
 503
 504   (defun find-symbol (name &optional (package *package*))
 505     (let ((symbols (%package-symbols package)))
 506       (oget *package* name))))
 507
 508
 509
 510 ;;; The compiler offers some primitives and special forms which are
 511 ;;; not found in Common Lisp, for instance, while. So, we grow Common
 512 ;;; Lisp a bit to it can execute the rest of the file.
 513 #+common-lisp
 514 (progn
 515   (defmacro while (condition &body body)
 516     `(do ()
 517          ((not ,condition))
 518        ,@body))
 519
 520   (defmacro eval-when-compile (&body body)
 521     `(eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
 522        ,@body))
 523
 524   (defun concat-two (s1 s2)
 525     (concatenate 'string s1 s2))
 526
 527   (defun setcar (cons new)
 528     (setf (car cons) new))
 529   (defun setcdr (cons new)
 530     (setf (cdr cons) new)))
 531
 532 ;;; At this point, no matter if Common Lisp or ecmalisp is compiling
 533 ;;; from here, this code will compile on both. We define some helper
 534 ;;; functions now for string manipulation and so on. They will be
 535 ;;; useful in the compiler, mostly.
 536
 537 (defvar *newline* (string (code-char 10)))
 538
 539 (defun concat (&rest strs)
 540   (!reduce #'concat-two strs ""))
 541
 542 (defmacro concatf (variable &body form)
 543   `(setq ,variable (concat ,variable (progn ,@form))))
 544
 545 ;;; Concatenate a list of strings, with a separator
 546 (defun join (list &optional (separator ""))
 547   (cond
 548     ((null list)
 549      "")
 550     ((null (cdr list))
 551      (car list))
 552     (t
 553      (concat (car list)
 554              separator
 555              (join (cdr list) separator)))))
 556
 557 (defun join-trailing (list &optional (separator ""))
 558   (if (null list)
 559       ""
 560       (concat (car list) separator (join-trailing (cdr list) separator))))
 561
 562 (defun mapconcat (func list)
 563   (join (mapcar func list)))
 564
 565 ;;; Like CONCAT, but prefix each line with four spaces. Two versions
 566 ;;; of this function are available, because the Ecmalisp version is
 567 ;;; very slow and bootstraping was annoying.
 568
 569 #+ecmalisp
 570 (defun indent (&rest string)
 571   (let ((input (join string)))
 572     (let ((output "")
 573           (index 0)
 574           (size (length input)))
 575       (when (plusp (length input)) (concatf output "    "))
 576       (while (< index size)
 577         (let ((str
 578                (if (and (char= (char input index) #\newline)
 579                         (< index (1- size))
 580                         (not (char= (char input (1+ index)) #\newline)))
 581                    (concat (string #\newline) "    ")
 582                    (string (char input index)))))
 583           (concatf output str))
 584         (incf index))
 585       output)))
 586
 587 #+common-lisp
 588 (defun indent (&rest string)
 589   (with-output-to-string (*standard-output*)
 590     (with-input-from-string (input (join string))
 591       (loop
 592          for line = (read-line input nil)
 593          while line
 594          do (write-string "    ")
 595          do (write-line line)))))
 596
 597
 598 (defun integer-to-string (x)
 599   (cond
 600     ((zerop x)
 601      "0")
 602     ((minusp x)
 603      (concat "-" (integer-to-string (- 0 x))))
 604     (t
 605      (let ((digits nil))
 606        (while (not (zerop x))
 607          (push (mod x 10) digits)
 608          (setq x (truncate x 10)))
 609        (join (mapcar (lambda (d) (string (char "0123456789" d)))
 610                      digits))))))
 611
 612
 613 ;;; Wrap X with a Javascript code to convert the result from
 614 ;;; Javascript generalized booleans to T or NIL.
 615 (defun js!bool (x)
 616   (concat "(" x "?" (ls-compile t) ": " (ls-compile nil) ")"))
 617
 618 ;;; Concatenate the arguments and wrap them with a self-calling
 619 ;;; Javascript anonymous function. It is used to make some Javascript
 620 ;;; statements valid expressions and provide a private scope as well.
 621 ;;; It could be defined as function, but we could do some
 622 ;;; preprocessing in the future.
 623 (defmacro js!selfcall (&body body)
 624   `(concat "(function(){" *newline* (indent ,@body) "})()"))
 625
 626
 627 ;;; Printer
 628
 629 #+ecmalisp
 630 (progn
 631   (defun prin1-to-string (form)
 632     (cond
 633       ((symbolp form) (symbol-name form))
 634       ((integerp form) (integer-to-string form))
 635       ((stringp form) (concat "\"" (escape-string form) "\""))
 636       ((functionp form)
 637        (let ((name (oget form "fname")))
 638          (if name
 639              (concat "#<FUNCTION " name ">")
 640              (concat "#<FUNCTION>"))))
 641       ((listp form)
 642        (concat "("
 643                (join-trailing (mapcar #'prin1-to-string (butlast form)) " ")
 644                (let ((last (last form)))
 645                  (if (null (cdr last))
 646                      (prin1-to-string (car last))
 647                      (concat (prin1-to-string (car last)) " . " (prin1-to-string (cdr last)))))
 648                ")"))
 649       ((packagep form)
 650        (concat "#<PACKAGE " (package-name form) ">"))))
 651
 652   (defun write-line (x)
 653     (write-string x)
 654     (write-string *newline*)
 655     x)
 656
 657   (defun warn (string)
 658     (write-string "WARNING: ")
 659     (write-line string))
 660
 661   (defun print (x)
 662     (write-line (prin1-to-string x))
 663     x))
 664
 665
 666 ;;;; Reader
 667
 668 ;;; The Lisp reader, parse strings and return Lisp objects. The main
 669 ;;; entry points are `ls-read' and `ls-read-from-string'.
 670
 671 (defun make-string-stream (string)
 672   (cons string 0))
 673
 674 (defun %peek-char (stream)
 675   (and (< (cdr stream) (length (car stream)))
 676        (char (car stream) (cdr stream))))
 677
 678 (defun %read-char (stream)
 679   (and (< (cdr stream) (length (car stream)))
 680        (prog1 (char (car stream) (cdr stream))
 681          (setcdr stream (1+ (cdr stream))))))
 682
 683 (defun whitespacep (ch)
 684   (or (char= ch #\space) (char= ch #\newline) (char= ch #\tab)))
 685
 686 (defun skip-whitespaces (stream)
 687   (let (ch)
 688     (setq ch (%peek-char stream))
 689     (while (and ch (whitespacep ch))
 690       (%read-char stream)
 691       (setq ch (%peek-char stream)))))
 692
 693 (defun terminalp (ch)
 694   (or (null ch) (whitespacep ch) (char= #\) ch) (char= #\( ch)))
 695
 696 (defun read-until (stream func)
 697   (let ((string "")
 698         (ch))
 699     (setq ch (%peek-char stream))
 700     (while (and ch (not (funcall func ch)))
 701       (setq string (concat string (string ch)))
 702       (%read-char stream)
 703       (setq ch (%peek-char stream)))
 704     string))
 705
 706 (defun skip-whitespaces-and-comments (stream)
 707   (let (ch)
 708     (skip-whitespaces stream)
 709     (setq ch (%peek-char stream))
 710     (while (and ch (char= ch #\;))
 711       (read-until stream (lambda (x) (char= x #\newline)))
 712       (skip-whitespaces stream)
 713       (setq ch (%peek-char stream)))))
 714
 715 (defun %read-list (stream)
 716   (skip-whitespaces-and-comments stream)
 717   (let ((ch (%peek-char stream)))
 718     (cond
 719       ((null ch)
 720        (error "Unspected EOF"))
 721       ((char= ch #\))
 722        (%read-char stream)
 723        nil)
 724       ((char= ch #\.)
 725        (%read-char stream)
 726        (prog1 (ls-read stream)
 727          (skip-whitespaces-and-comments stream)
 728          (unless (char= (%read-char stream) #\))
 729            (error "')' was expected."))))
 730       (t
 731        (cons (ls-read stream) (%read-list stream))))))
 732
 733 (defun read-string (stream)
 734   (let ((string "")
 735         (ch nil))
 736     (setq ch (%read-char stream))
 737     (while (not (eql ch #\"))
 738       (when (null ch)
 739         (error "Unexpected EOF"))
 740       (when (eql ch #\\)
 741         (setq ch (%read-char stream)))
 742       (setq string (concat string (string ch)))
 743       (setq ch (%read-char stream)))
 744     string))
 745
 746 (defun read-sharp (stream)
 747   (%read-char stream)
 748   (ecase (%read-char stream)
 749     (#\'
 750      (list 'function (ls-read stream)))
 751     (#\\
 752      (let ((cname
 753             (concat (string (%read-char stream))
 754                     (read-until stream #'terminalp))))
 755        (cond
 756          ((string= cname "space") (char-code #\space))
 757          ((string= cname "tab") (char-code #\tab))
 758          ((string= cname "newline") (char-code #\newline))
 759          (t (char-code (char cname 0))))))
 760     (#\+
 761      (let ((feature (read-until stream #'terminalp)))
 762        (cond
 763          ((string= feature "common-lisp")
 764           (ls-read stream)              ;ignore
 765           (ls-read stream))
 766          ((string= feature "ecmalisp")
 767           (ls-read stream))
 768          (t
 769           (error "Unknown reader form.")))))))
 770
 771 (defvar *eof* (make-symbol "EOF"))
 772 (defun ls-read (stream)
 773   (skip-whitespaces-and-comments stream)
 774   (let ((ch (%peek-char stream)))
 775     (cond
 776       ((null ch)
 777        *eof*)
 778       ((char= ch #\()
 779        (%read-char stream)
 780        (%read-list stream))
 781       ((char= ch #\')
 782        (%read-char stream)
 783        (list 'quote (ls-read stream)))
 784       ((char= ch #\`)
 785        (%read-char stream)
 786        (list 'backquote (ls-read stream)))
 787       ((char= ch #\")
 788        (%read-char stream)
 789        (read-string stream))
 790       ((char= ch #\,)
 791        (%read-char stream)
 792        (if (eql (%peek-char stream) #\@)
 793            (progn (%read-char stream) (list 'unquote-splicing (ls-read stream)))
 794            (list 'unquote (ls-read stream))))
 795       ((char= ch #\#)
 796        (read-sharp stream))
 797       (t
 798        (let ((string (read-until stream #'terminalp)))
 799          (if (every #'digit-char-p string)
 800              (parse-integer string)
 801              (intern (string-upcase string))))))))
 802
 803 (defun ls-read-from-string (string)
 804   (ls-read (make-string-stream string)))
 805
 806
 807 ;;;; Compiler
 808
 809 ;;; Translate the Lisp code to Javascript. It will compile the special
 810 ;;; forms. Some primitive functions are compiled as special forms
 811 ;;; too. The respective real functions are defined in the target (see
 812 ;;; the beginning of this file) as well as some primitive functions.
 813
 814 (defvar *compilation-unit-checks* '())
 815
 816 (defun make-binding (name type value &optional declarations)
 817   (list name type value declarations))
 818
 819 (defun binding-name (b) (first b))
 820 (defun binding-type (b) (second b))
 821 (defun binding-value (b) (third b))
 822 (defun binding-declarations (b) (fourth b))
 823
 824 (defun set-binding-value (b value)
 825   (setcar (cddr b) value))
 826
 827 (defun set-binding-declarations (b value)
 828   (setcar (cdddr b) value))
 829
 830 (defun push-binding-declaration (decl b)
 831   (set-binding-declarations b (cons decl (binding-declarations b))))
 832
 833
 834 (defun make-lexenv ()
 835   (list nil nil nil nil))
 836
 837 (defun copy-lexenv (lexenv)
 838   (copy-list lexenv))
 839
 840 (defun push-to-lexenv (binding lexenv namespace)
 841   (ecase namespace
 842     (variable   (setcar        lexenv  (cons binding (car lexenv))))
 843     (function   (setcar   (cdr lexenv) (cons binding (cadr lexenv))))
 844     (block      (setcar  (cddr lexenv) (cons binding (caddr lexenv))))
 845     (gotag      (setcar (cdddr lexenv) (cons binding (cadddr lexenv))))))
 846
 847 (defun extend-lexenv (bindings lexenv namespace)
 848   (let ((env (copy-lexenv lexenv)))
 849     (dolist (binding (reverse bindings) env)
 850       (push-to-lexenv binding env namespace))))
 851
 852 (defun lookup-in-lexenv (name lexenv namespace)
 853   (assoc name (ecase namespace
 854                 (variable (first lexenv))
 855                 (function (second lexenv))
 856                 (block (third lexenv))
 857                 (gotag (fourth lexenv)))))
 858
 859 (defvar *environment* (make-lexenv))
 860
 861 (defvar *variable-counter* 0)
 862 (defun gvarname (symbol)
 863   (concat "v" (integer-to-string (incf *variable-counter*))))
 864
 865 (defun translate-variable (symbol)
 866   (binding-value (lookup-in-lexenv symbol *environment* 'variable)))
 867
 868 (defun extend-local-env (args)
 869   (let ((new (copy-lexenv *environment*)))
 870     (dolist (symbol args new)
 871       (let ((b (make-binding symbol 'lexical-variable (gvarname symbol))))
 872         (push-to-lexenv b new 'variable)))))
 873
 874 ;;; Toplevel compilations
 875 (defvar *toplevel-compilations* nil)
 876
 877 (defun toplevel-compilation (string)
 878   (push string *toplevel-compilations*))
 879
 880 (defun null-or-empty-p (x)
 881   (zerop (length x)))
 882
 883 (defun get-toplevel-compilations ()
 884   (reverse (remove-if #'null-or-empty-p *toplevel-compilations*)))
 885
 886 (defun %compile-defmacro (name lambda)
 887   (toplevel-compilation (ls-compile `',name))
 888   (push-to-lexenv (make-binding name 'macro lambda) *environment* 'function))
 889
 890 (defun global-binding (name type namespace)
 891   (or (lookup-in-lexenv name *environment* namespace)
 892       (let ((b (make-binding name type nil)))
 893         (push-to-lexenv b *environment* namespace)
 894         b)))
 895
 896 (defun claimp (symbol namespace claim)
 897   (let ((b (lookup-in-lexenv symbol *environment* namespace)))
 898     (and b (member claim (binding-declarations b)))))
 899
 900 (defun !proclaim (decl)
 901   (case (car decl)
 902     (notinline
 903      (dolist (name (cdr decl))
 904        (let ((b (global-binding name 'function 'function)))
 905          (push-binding-declaration 'notinline b))))
 906     (constant
 907      (dolist (name (cdr decl))
 908        (let ((b (global-binding name 'variable 'variable)))
 909          (push-binding-declaration 'constant b))))
 910     (non-overridable
 911      (dolist (name (cdr decl))
 912        (let ((b (global-binding name 'function 'function)))
 913          (push-binding-declaration 'non-overridable b))))))
 914
 915 #+ecmalisp
 916 (fset 'proclaim #'!proclaim)
 917
 918 ;;; Special forms
 919
 920 (defvar *compilations* nil)
 921
 922 (defmacro define-compilation (name args &body body)
 923   ;; Creates a new primitive `name' with parameters args and
 924   ;; @body. The body can access to the local environment through the
 925   ;; variable *ENVIRONMENT*.
 926   `(push (list ',name (lambda ,args (block ,name ,@body)))
 927          *compilations*))
 928
 929 (define-compilation if (condition true false)
 930   (concat "(" (ls-compile condition) " !== " (ls-compile nil)
 931           " ? " (ls-compile true)
 932           " : " (ls-compile false)
 933           ")"))
 934
 935 (defvar *lambda-list-keywords* '(&optional &rest))
 936
 937 (defun list-until-keyword (list)
 938   (if (or (null list) (member (car list) *lambda-list-keywords*))
 939       nil
 940       (cons (car list) (list-until-keyword (cdr list)))))
 941
 942 (defun lambda-list-required-arguments (lambda-list)
 943   (list-until-keyword lambda-list))
 944
 945 (defun lambda-list-optional-arguments-with-default (lambda-list)
 946   (mapcar #'ensure-list (list-until-keyword (cdr (member '&optional lambda-list)))))
 947
 948 (defun lambda-list-optional-arguments (lambda-list)
 949   (mapcar #'car (lambda-list-optional-arguments-with-default lambda-list)))
 950
 951 (defun lambda-list-rest-argument (lambda-list)
 952   (let ((rest (list-until-keyword (cdr (member '&rest lambda-list)))))
 953     (when (cdr rest)
 954       (error "Bad lambda-list"))
 955     (car rest)))
 956
 957
 958 (defun lambda-docstring-wrapper (docstring &rest strs)
 959   (if docstring
 960       (js!selfcall
 961         "var func = " (join strs) ";" *newline*
 962         "func.docstring = '" docstring "';" *newline*
 963         "return func;" *newline*)
 964       (join strs)))
 965
 966 (define-compilation lambda (lambda-list &rest body)
 967   (let ((required-arguments (lambda-list-required-arguments lambda-list))
 968         (optional-arguments (lambda-list-optional-arguments lambda-list))
 969         (rest-argument (lambda-list-rest-argument lambda-list))
 970         documentation)
 971     ;; Get the documentation string for the lambda function
 972     (when (and (stringp (car body))
 973                (not (null (cdr body))))
 974       (setq documentation (car body))
 975       (setq body (cdr body)))
 976     (let ((n-required-arguments (length required-arguments))
 977           (n-optional-arguments (length optional-arguments))
 978           (*environment* (extend-local-env
 979                           (append (ensure-list rest-argument)
 980                                   required-arguments
 981                                   optional-arguments))))
 982       (lambda-docstring-wrapper
 983        documentation
 984        "(function ("
 985        (join (mapcar #'translate-variable
 986                      (append required-arguments optional-arguments))
 987              ",")
 988        "){" *newline*
 989        ;; Check number of arguments
 990        (indent
 991         (if required-arguments
 992             (concat "if (arguments.length < " (integer-to-string n-required-arguments)
 993                     ") throw 'too few arguments';" *newline*)
 994             "")
 995         (if (not rest-argument)
 996             (concat "if (arguments.length > "
 997                     (integer-to-string (+ n-required-arguments n-optional-arguments))
 998                     ") throw 'too many arguments';" *newline*)
 999             "")
1000         ;; Optional arguments
1001         (if optional-arguments
1002             (concat "switch(arguments.length){" *newline*
1003                     (let ((optional-and-defaults
1004                            (lambda-list-optional-arguments-with-default lambda-list))
1005                           (cases nil)
1006                           (idx 0))
1007                       (progn
1008                         (while (< idx n-optional-arguments)
1009                           (let ((arg (nth idx optional-and-defaults)))
1010                             (push (concat "case "
1011                                           (integer-to-string (+ idx n-required-arguments)) ":" *newline*
1012                                           (translate-variable (car arg))
1013                                           "="
1014                                           (ls-compile (cadr arg))
1015                                           ";" *newline*)
1016                                   cases)
1017                             (incf idx)))
1018                         (push (concat "default: break;" *newline*) cases)
1019                         (join (reverse cases))))
1020                     "}" *newline*)
1021             "")
1022         ;; &rest/&body argument
1023         (if rest-argument
1024             (let ((js!rest (translate-variable rest-argument)))
1025               (concat "var " js!rest "= " (ls-compile nil) ";" *newline*
1026                       "for (var i = arguments.length-1; i>="
1027                       (integer-to-string (+ n-required-arguments n-optional-arguments))
1028                       "; i--)" *newline*
1029                       (indent js!rest " = "
1030                               "{car: arguments[i], cdr: ") js!rest "};"
1031                       *newline*))
1032             "")
1033         ;; Body
1034         (ls-compile-block body t)) *newline*
1035        "})"))))
1036
1037 (define-compilation setq (var val)
1038   (let ((b (lookup-in-lexenv var *environment* 'variable)))
1039     (if (eq (binding-type b) 'lexical-variable)
1040         (concat (binding-value b) " = " (ls-compile val))
1041         (ls-compile `(set ',var ,val)))))
1042
1043 ;;; FFI Variable accessors
1044 (define-compilation js-vref (var)
1045   var)
1046
1047 (define-compilation js-vset (var val)
1048   (concat "(" var " = " (ls-compile val) ")"))
1049
1050
1051 ;;; Literals
1052 (defun escape-string (string)
1053   (let ((output "")
1054         (index 0)
1055         (size (length string)))
1056     (while (< index size)
1057       (let ((ch (char string index)))
1058         (when (or (char= ch #\") (char= ch #\\))
1059           (setq output (concat output "\\")))
1060         (when (or (char= ch #\newline))
1061           (setq output (concat output "\\"))
1062           (setq ch #\n))
1063         (setq output (concat output (string ch))))
1064       (incf index))
1065     output))
1066
1067
1068 (defvar *literal-symbols* nil)
1069 (defvar *literal-counter* 0)
1070
1071 (defun genlit ()
1072   (concat "l" (integer-to-string (incf *literal-counter*))))
1073
1074 (defun literal (sexp &optional recursive)
1075   (cond
1076     ((integerp sexp) (integer-to-string sexp))
1077     ((stringp sexp) (concat "\"" (escape-string sexp) "\""))
1078     ((symbolp sexp)
1079      (or (cdr (assoc sexp *literal-symbols*))
1080          (let ((v (genlit))
1081                (s #+common-lisp (concat "{name: \"" (escape-string (symbol-name sexp)) "\"}")
1082                   #+ecmalisp (ls-compile `(intern ,(symbol-name sexp)))))
1083            (push (cons sexp v) *literal-symbols*)
1084            (toplevel-compilation (concat "var " v " = " s))
1085            v)))
1086     ((consp sexp)
1087      (let ((c (concat "{car: " (literal (car sexp) t) ", "
1088                       "cdr: " (literal (cdr sexp) t) "}")))
1089        (if recursive
1090            c
1091            (let ((v (genlit)))
1092              (toplevel-compilation (concat "var " v " = " c))
1093              v))))))
1094
1095 (define-compilation quote (sexp)
1096   (literal sexp))
1097
1098 (define-compilation %while (pred &rest body)
1099   (js!selfcall
1100     "while(" (ls-compile pred) " !== " (ls-compile nil) "){" *newline*
1101     (indent (ls-compile-block body))
1102     "}"
1103     "return " (ls-compile nil) ";" *newline*))
1104
1105 (define-compilation function (x)
1106   (cond
1107     ((and (listp x) (eq (car x) 'lambda))
1108      (ls-compile x))
1109     ((symbolp x)
1110      (ls-compile `(symbol-function ',x)))))
1111
1112 (define-compilation eval-when-compile (&rest body)
1113   (eval (cons 'progn body))
1114   nil)
1115
1116 (defmacro define-transformation (name args form)
1117   `(define-compilation ,name ,args
1118      (ls-compile ,form)))
1119
1120 (define-compilation progn (&rest body)
1121   (js!selfcall (ls-compile-block body t)))
1122
1123 (defun dynamic-binding-wrapper (bindings body)
1124   (if (null bindings)
1125       body
1126       (concat
1127        "try {" *newline*
1128        (indent
1129         "var tmp;" *newline*
1130         (join
1131          (mapcar (lambda (b)
1132                    (let ((s (ls-compile `(quote ,(car b)))))
1133                      (concat "tmp = " s ".value;" *newline*
1134                              s ".value = " (cdr b) ";" *newline*
1135                              (cdr b) " = tmp;" *newline*)))
1136                  bindings))
1137         body)
1138        "}" *newline*
1139        "finally {"  *newline*
1140        (indent
1141         (join-trailing
1142          (mapcar (lambda (b)
1143                    (let ((s (ls-compile `(quote ,(car b)))))
1144                      (concat s ".value" " = " (cdr b))))
1145                  bindings)
1146          (concat ";" *newline*)))
1147        "}" *newline*)))
1148
1149
1150 (define-compilation let (bindings &rest body)
1151   (let ((bindings (mapcar #'ensure-list bindings)))
1152     (let ((variables (mapcar #'first bindings))
1153           (values    (mapcar #'second bindings)))
1154       (let ((cvalues (mapcar #'ls-compile values))
1155             (*environment* (extend-local-env (remove-if #'boundp variables)))
1156             (dynamic-bindings))
1157         (concat "(function("
1158                 (join (mapcar (lambda (x)
1159                                 (if (boundp x)
1160                                     (let ((v (gvarname x)))
1161                                       (push (cons x v) dynamic-bindings)
1162                                       v)
1163                                     (translate-variable x)))
1164                               variables)
1165                       ",")
1166                 "){" *newline*
1167                 (let ((body (ls-compile-block body t)))
1168                   (indent (dynamic-binding-wrapper dynamic-bindings body)))
1169                 "})(" (join cvalues ",") ")")))))
1170
1171
1172 (defvar *block-counter* 0)
1173
1174 (define-compilation block (name &rest body)
1175   (let ((tr (integer-to-string (incf *block-counter*))))
1176     (let ((b (make-binding name 'block tr)))
1177       (js!selfcall
1178         "try {" *newline*
1179         (let ((*environment* (extend-lexenv (list b) *environment* 'block)))
1180           (indent "return " (ls-compile `(progn ,@body)) ";" *newline*))
1181         "}" *newline*
1182         "catch (cf){" *newline*
1183         "    if (cf.type == 'block' && cf.id == " tr ")" *newline*
1184         "        return cf.value;" *newline*
1185         "    else" *newline*
1186         "        throw cf;" *newline*
1187         "}" *newline*))))
1188
1189 (define-compilation return-from (name &optional value)
1190   (let ((b (lookup-in-lexenv name *environment* 'block)))
1191     (if b
1192         (js!selfcall
1193           "throw ({"
1194           "type: 'block', "
1195           "id: " (binding-value b) ", "
1196           "value: " (ls-compile value) ", "
1197           "message: 'Return from unknown block " (symbol-name name) ".'"
1198           "})")
1199         (error (concat "Unknown block `" (symbol-name name) "'.")))))
1200
1201
1202 (define-compilation catch (id &rest body)
1203   (js!selfcall
1204     "var id = " (ls-compile id) ";" *newline*
1205     "try {" *newline*
1206     (indent "return " (ls-compile `(progn ,@body))
1207             ";" *newline*)
1208     "}" *newline*
1209     "catch (cf){" *newline*
1210     "    if (cf.type == 'catch' && cf.id == id)" *newline*
1211     "        return cf.value;" *newline*
1212     "    else" *newline*
1213     "        throw cf;" *newline*
1214     "}" *newline*))
1215
1216 (define-compilation throw (id &optional value)
1217   (js!selfcall
1218     "throw ({"
1219     "type: 'catch', "
1220     "id: " (ls-compile id) ", "
1221     "value: " (ls-compile value) ", "
1222     "message: 'Throw uncatched.'"
1223     "})"))
1224
1225
1226 (defvar *tagbody-counter* 0)
1227 (defvar *go-tag-counter* 0)
1228
1229 (defun go-tag-p (x)
1230   (or (integerp x) (symbolp x)))
1231
1232 (defun declare-tagbody-tags (tbidx body)
1233   (let ((bindings
1234          (mapcar (lambda (label)
1235                    (let ((tagidx (integer-to-string (incf *go-tag-counter*))))
1236                      (make-binding label 'gotag (list tbidx tagidx))))
1237                  (remove-if-not #'go-tag-p body))))
1238     (extend-lexenv bindings *environment* 'gotag)))
1239
1240 (define-compilation tagbody (&rest body)
1241   ;; Ignore the tagbody if it does not contain any go-tag. We do this
1242   ;; because 1) it is easy and 2) many built-in forms expand to a
1243   ;; implicit tagbody, so we save some space.
1244   (unless (some #'go-tag-p body)
1245     (return-from tagbody (ls-compile `(progn ,@body nil))))
1246   ;; The translation assumes the first form in BODY is a label
1247   (unless (go-tag-p (car body))
1248     (push (gensym "START") body))
1249   ;; Tagbody compilation
1250   (let ((tbidx (integer-to-string *tagbody-counter*)))
1251     (let ((*environment* (declare-tagbody-tags tbidx body))
1252           initag)
1253       (let ((b (lookup-in-lexenv (first body) *environment* 'gotag)))
1254         (setq initag (second (binding-value b))))
1255       (js!selfcall
1256         "var tagbody_" tbidx " = " initag ";" *newline*
1257         "tbloop:" *newline*
1258         "while (true) {" *newline*
1259         (indent "try {" *newline*
1260                 (indent (let ((content ""))
1261                           (concat "switch(tagbody_" tbidx "){" *newline*
1262                                   "case " initag ":" *newline*
1263                                   (dolist (form (cdr body) content)
1264                                     (concatf content
1265                                       (if (not (go-tag-p form))
1266                                           (indent (ls-compile form) ";" *newline*)
1267                                           (let ((b (lookup-in-lexenv form *environment* 'gotag)))
1268                                             (concat "case " (second (binding-value b)) ":" *newline*)))))
1269                                   "default:" *newline*
1270                                   "    break tbloop;" *newline*
1271                                   "}" *newline*)))
1272                 "}" *newline*
1273                 "catch (jump) {" *newline*
1274                 "    if (jump.type == 'tagbody' && jump.id == " tbidx ")" *newline*
1275                 "        tagbody_" tbidx " = jump.label;" *newline*
1276                 "    else" *newline*
1277                 "        throw(jump);" *newline*
1278                 "}" *newline*)
1279         "}" *newline*
1280         "return " (ls-compile nil) ";" *newline*))))
1281
1282 (define-compilation go (label)
1283   (let ((b (lookup-in-lexenv label *environment* 'gotag))
1284         (n (cond
1285              ((symbolp label) (symbol-name label))
1286              ((integerp label) (integer-to-string label)))))
1287     (if b
1288         (js!selfcall
1289           "throw ({"
1290           "type: 'tagbody', "
1291           "id: " (first (binding-value b)) ", "
1292           "label: " (second (binding-value b)) ", "
1293           "message: 'Attempt to GO to non-existing tag " n "'"
1294           "})" *newline*)
1295         (error (concat "Unknown tag `" n "'.")))))
1296
1297
1298 (define-compilation unwind-protect (form &rest clean-up)
1299   (js!selfcall
1300     "var ret = " (ls-compile nil) ";" *newline*
1301     "try {" *newline*
1302     (indent "ret = " (ls-compile form) ";" *newline*)
1303     "} finally {" *newline*
1304     (indent (ls-compile-block clean-up))
1305     "}" *newline*
1306     "return ret;" *newline*))
1307
1308
1309 ;;; A little backquote implementation without optimizations of any
1310 ;;; kind for ecmalisp.
1311 (defun backquote-expand-1 (form)
1312   (cond
1313     ((symbolp form)
1314      (list 'quote form))
1315     ((atom form)
1316      form)
1317     ((eq (car form) 'unquote)
1318      (car form))
1319     ((eq (car form) 'backquote)
1320      (backquote-expand-1 (backquote-expand-1 (cadr form))))
1321     (t
1322      (cons 'append
1323            (mapcar (lambda (s)
1324                      (cond
1325                        ((and (listp s) (eq (car s) 'unquote))
1326                         (list 'list (cadr s)))
1327                        ((and (listp s) (eq (car s) 'unquote-splicing))
1328                         (cadr s))
1329                        (t
1330                         (list 'list (backquote-expand-1 s)))))
1331                    form)))))
1332
1333 (defun backquote-expand (form)
1334   (if (and (listp form) (eq (car form) 'backquote))
1335       (backquote-expand-1 (cadr form))
1336       form))
1337
1338 (defmacro backquote (form)
1339   (backquote-expand-1 form))
1340
1341 (define-transformation backquote (form)
1342   (backquote-expand-1 form))
1343
1344 ;;; Primitives
1345
1346 (defvar *builtins* nil)
1347
1348 (defmacro define-raw-builtin (name args &body body)
1349   ;; Creates a new primitive function `name' with parameters args and
1350   ;; @body. The body can access to the local environment through the
1351   ;; variable *ENVIRONMENT*.
1352   `(push (list ',name (lambda ,args (block ,name ,@body)))
1353          *builtins*))
1354
1355 (defmacro define-builtin (name args &body body)
1356   `(progn
1357      (define-raw-builtin ,name ,args
1358        (let ,(mapcar (lambda (arg) `(,arg (ls-compile ,arg))) args)
1359          ,@body))))
1360
1361 ;;; DECLS is a list of (JSVARNAME TYPE LISPFORM) declarations.
1362 (defmacro type-check (decls &body body)
1363   `(js!selfcall
1364      ,@(mapcar (lambda (decl)
1365                    `(concat "var " ,(first decl) " = " ,(third decl) ";" *newline*))
1366                  decls)
1367      ,@(mapcar (lambda (decl)
1368                  `(concat "if (typeof " ,(first decl) " != '" ,(second decl) "')" *newline*
1369                           (indent "throw 'The value ' + "
1370                                   ,(first decl)
1371                                   " + ' is not a type "
1372                                   ,(second decl)
1373                                   ".';"
1374                                   *newline*)))
1375                decls)
1376      (concat "return " (progn ,@body) ";" *newline*)))
1377
1378 (defun num-op-num (x op y)
1379   (type-check (("x" "number" x) ("y" "number" y))
1380     (concat "x" op "y")))
1381
1382 (define-builtin + (x y) (num-op-num x "+" y))
1383 (define-builtin - (x y) (num-op-num x "-" y))
1384 (define-builtin * (x y) (num-op-num x "*" y))
1385 (define-builtin / (x y) (num-op-num x "/" y))
1386
1387 (define-builtin mod (x y) (num-op-num x "%" y))
1388
1389 (define-builtin < (x y)  (js!bool (num-op-num x "<" y)))
1390 (define-builtin > (x y)  (js!bool (num-op-num x ">" y)))
1391 (define-builtin = (x y)  (js!bool (num-op-num x "==" y)))
1392 (define-builtin <= (x y) (js!bool (num-op-num x "<=" y)))
1393 (define-builtin >= (x y) (js!bool (num-op-num x ">=" y)))
1394
1395 (define-builtin numberp (x)
1396   (js!bool (concat "(typeof (" x ") == \"number\")")))
1397
1398 (define-builtin floor (x)
1399   (type-check (("x" "number" x))
1400     "Math.floor(x)"))
1401
1402 (define-builtin cons (x y)
1403   (concat "({car: " x ", cdr: " y "})"))
1404
1405 (define-builtin consp (x)
1406   (js!bool
1407    (js!selfcall
1408      "var tmp = " x ";" *newline*
1409      "return (typeof tmp == 'object' && 'car' in tmp);" *newline*)))
1410
1411 (define-builtin car (x)
1412   (js!selfcall
1413     "var tmp = " x ";" *newline*
1414     "return tmp === " (ls-compile nil)
1415     "? " (ls-compile nil)
1416     ": tmp.car;" *newline*))
1417
1418 (define-builtin cdr (x)
1419   (js!selfcall
1420     "var tmp = " x ";" *newline*
1421     "return tmp === " (ls-compile nil) "? "
1422     (ls-compile nil)
1423     ": tmp.cdr;" *newline*))
1424
1425 (define-builtin setcar (x new)
1426   (type-check (("x" "object" x))
1427     (concat "(x.car = " new ")")))
1428
1429 (define-builtin setcdr (x new)
1430   (type-check (("x" "object" x))
1431     (concat "(x.cdr = " new ")")))
1432
1433 (define-builtin symbolp (x)
1434   (js!bool
1435    (js!selfcall
1436      "var tmp = " x ";" *newline*
1437      "return (typeof tmp == 'object' && 'name' in tmp);" *newline*)))
1438
1439 (define-builtin make-symbol (name)
1440   (type-check (("name" "string" name))
1441     "({name: name})"))
1442
1443 (define-builtin symbol-name (x)
1444   (concat "(" x ").name"))
1445
1446 (define-builtin set (symbol value)
1447   (concat "(" symbol ").value = " value))
1448
1449 (define-builtin fset (symbol value)
1450   (concat "(" symbol ").function = " value))
1451
1452 (define-builtin boundp (x)
1453   (js!bool (concat "(" x ".value !== undefined)")))
1454
1455 (define-builtin symbol-value (x)
1456   (js!selfcall
1457     "var symbol = " x ";" *newline*
1458     "var value = symbol.value;" *newline*
1459     "if (value === undefined) throw \"Variable `\" + symbol.name + \"' is unbound.\";" *newline*
1460     "return value;" *newline*))
1461
1462 (define-builtin symbol-function (x)
1463   (js!selfcall
1464     "var symbol = " x ";" *newline*
1465     "var func = symbol.function;" *newline*
1466     "if (func === undefined) throw \"Function `\" + symbol.name + \"' is undefined.\";" *newline*
1467     "return func;" *newline*))
1468
1469 (define-builtin symbol-plist (x)
1470   (concat "((" x ").plist || " (ls-compile nil) ")"))
1471
1472 (define-builtin lambda-code (x)
1473   (concat "(" x ").toString()"))
1474
1475
1476 (define-builtin eq    (x y) (js!bool (concat "(" x " === " y ")")))
1477 (define-builtin equal (x y) (js!bool (concat "(" x  " == " y ")")))
1478
1479 (define-builtin char-to-string (x)
1480   (type-check (("x" "number" x))
1481     "String.fromCharCode(x)"))
1482
1483 (define-builtin stringp (x)
1484   (js!bool (concat "(typeof(" x ") == \"string\")")))
1485
1486 (define-builtin string-upcase (x)
1487   (type-check (("x" "string" x))
1488     "x.toUpperCase()"))
1489
1490 (define-builtin string-length (x)
1491   (type-check (("x" "string" x))
1492     "x.length"))
1493
1494 (define-raw-builtin slice (string a &optional b)
1495   (js!selfcall
1496     "var str = " (ls-compile string) ";" *newline*
1497     "var a = " (ls-compile a) ";" *newline*
1498     "var b;" *newline*
1499     (if b
1500         (concat "b = " (ls-compile b) ";" *newline*)
1501         "")
1502     "return str.slice(a,b);" *newline*))
1503
1504 (define-builtin char (string index)
1505   (type-check (("string" "string" string)
1506                ("index" "number" index))
1507     "string.charCodeAt(index)"))
1508
1509 (define-builtin concat-two (string1 string2)
1510   (type-check (("string1" "string" string1)
1511                ("string2" "string" string2))
1512     "string1.concat(string2)"))
1513
1514 (define-raw-builtin funcall (func &rest args)
1515   (concat "(" (ls-compile func) ")("
1516           (join (mapcar #'ls-compile args)
1517                 ", ")
1518           ")"))
1519
1520 (define-raw-builtin apply (func &rest args)
1521   (if (null args)
1522       (concat "(" (ls-compile func) ")()")
1523       (let ((args (butlast args))
1524             (last (car (last args))))
1525         (js!selfcall
1526           "var f = " (ls-compile func) ";" *newline*
1527           "var args = [" (join (mapcar #'ls-compile args)
1528                                ", ")
1529           "];" *newline*
1530           "var tail = (" (ls-compile last) ");" *newline*
1531           "while (tail != " (ls-compile nil) "){" *newline*
1532           "    args.push(tail.car);" *newline*
1533           "    tail = tail.cdr;" *newline*
1534           "}" *newline*
1535           "return f.apply(this, args);" *newline*))))
1536
1537 (define-builtin js-eval (string)
1538   (type-check (("string" "string" string))
1539     "eval.apply(window, [string])"))
1540
1541 (define-builtin error (string)
1542   (js!selfcall "throw " string ";" *newline*))
1543
1544 (define-builtin new () "{}")
1545
1546 (define-builtin objectp (x)
1547   (js!bool (concat "(typeof (" x ") === 'object')")))
1548
1549 (define-builtin oget (object key)
1550   (js!selfcall
1551     "var tmp = " "(" object ")[" key "];" *newline*
1552     "return tmp == undefined? " (ls-compile nil) ": tmp ;" *newline*))
1553
1554 (define-builtin oset (object key value)
1555   (concat "((" object ")[" key "] = " value ")"))
1556
1557 (define-builtin in (key object)
1558   (js!bool (concat "((" key ") in (" object "))")))
1559
1560 (define-builtin functionp (x)
1561   (js!bool (concat "(typeof " x " == 'function')")))
1562
1563 (define-builtin write-string (x)
1564   (type-check (("x" "string" x))
1565     "lisp.write(x)"))
1566
1567 (defun macro (x)
1568   (and (symbolp x)
1569        (let ((b (lookup-in-lexenv x *environment* 'function)))
1570          (and (eq (binding-type b) 'macro)
1571               b))))
1572
1573 (defun ls-macroexpand-1 (form)
1574   (let ((macro-binding (macro (car form))))
1575     (if macro-binding
1576         (let ((expander (binding-value macro-binding)))
1577           (when (listp expander)
1578             (let ((compiled (eval expander)))
1579               ;; The list representation are useful while
1580               ;; bootstrapping, as we can dump the definition of the
1581               ;; macros easily, but they are slow because we have to
1582               ;; evaluate them and compile them now and again. So, let
1583               ;; us replace the list representation version of the
1584               ;; function with the compiled one.
1585               ;;
1586               #+ecmalisp (set-binding-value macro-binding compiled)
1587               (setq expander compiled)))
1588           (apply expander (cdr form)))
1589         form)))
1590
1591 (defun compile-funcall (function args)
1592   (if (and (symbolp function)
1593            (claimp function 'function 'non-overridable))
1594       (concat (ls-compile `',function) ".function("
1595               (join (mapcar #'ls-compile args)
1596                     ", ")
1597               ")")
1598       (concat (ls-compile `#',function) "("
1599               (join (mapcar #'ls-compile args)
1600                     ", ")
1601               ")")))
1602
1603 (defun ls-compile-block (sexps &optional return-last-p)
1604   (if return-last-p
1605       (concat (ls-compile-block (butlast sexps))
1606               "return " (ls-compile (car (last sexps))) ";")
1607       (join-trailing
1608        (remove-if #'null-or-empty-p (mapcar #'ls-compile sexps))
1609        (concat ";" *newline*))))
1610
1611 (defun ls-compile (sexp)
1612   (cond
1613     ((symbolp sexp)
1614      (let ((b (lookup-in-lexenv sexp *environment* 'variable)))
1615        (cond
1616          ((eq (binding-type b) 'lexical-variable)
1617           (binding-value b))
1618          ((claimp sexp 'variable 'constant)
1619           (concat (ls-compile `',sexp) ".value"))
1620          (t
1621           (ls-compile `(symbol-value ',sexp))))))
1622     ((integerp sexp) (integer-to-string sexp))
1623     ((stringp sexp) (concat "\"" (escape-string sexp) "\""))
1624     ((listp sexp)
1625      (let ((name (car sexp))
1626            (args (cdr sexp)))
1627        (cond
1628          ;; Special forms
1629          ((assoc name *compilations*)
1630           (let ((comp (second (assoc name *compilations*))))
1631             (apply comp args)))
1632          ;; Built-in functions
1633          ((and (assoc name *builtins*)
1634                (not (claimp name 'function 'notinline)))
1635           (let ((comp (second (assoc name *builtins*))))
1636             (apply comp args)))
1637          (t
1638           (if (macro name)
1639               (ls-compile (ls-macroexpand-1 sexp))
1640               (compile-funcall name args))))))))
1641
1642 (defun ls-compile-toplevel (sexp)
1643   (let ((*toplevel-compilations* nil))
1644     (cond
1645       ((and (consp sexp) (eq (car sexp) 'progn))
1646        (let ((subs (mapcar #'ls-compile-toplevel (cdr sexp))))
1647          (join (remove-if #'null-or-empty-p subs))))
1648       (t
1649        (let ((code (ls-compile sexp)))
1650          (concat (join-trailing (get-toplevel-compilations)
1651                                 (concat ";" *newline*))
1652                  (if code
1653                      (concat code ";" *newline*)
1654                      "")))))))
1655
1656
1657 ;;; Once we have the compiler, we define the runtime environment and
1658 ;;; interactive development (eval), which works calling the compiler
1659 ;;; and evaluating the Javascript result globally.
1660
1661 #+ecmalisp
1662 (progn
1663   (defmacro with-compilation-unit (&body body)
1664     `(prog1
1665          (progn
1666            (setq *compilation-unit-checks* nil)
1667            ,@body)
1668        (dolist (check *compilation-unit-checks*)
1669          (funcall check))))
1670
1671   (defun eval (x)
1672     (let ((code
1673            (with-compilation-unit
1674                (ls-compile-toplevel x))))
1675       (js-eval code)))
1676
1677   (js-eval "var lisp")
1678   (js-vset "lisp" (new))
1679   (js-vset "lisp.read" #'ls-read-from-string)
1680   (js-vset "lisp.print" #'prin1-to-string)
1681   (js-vset "lisp.eval" #'eval)
1682   (js-vset "lisp.compile" #'ls-compile-toplevel)
1683   (js-vset "lisp.evalString" (lambda (str) (eval (ls-read-from-string str))))
1684   (js-vset "lisp.compileString" (lambda (str) (ls-compile-toplevel (ls-read-from-string str))))
1685
1686   ;; Set the initial global environment to be equal to the host global
1687   ;; environment at this point of the compilation.
1688   (eval-when-compile
1689     (toplevel-compilation
1690      (ls-compile
1691       `(progn
1692          ,@(mapcar (lambda (s) `(%intern-symbol (js-vref ,(cdr s))))
1693                    *literal-symbols*)
1694          (setq *literal-symbols* ',*literal-symbols*)
1695          (setq *environment* ',*environment*)
1696          (setq *variable-counter* ,*variable-counter*)
1697          (setq *gensym-counter* ,*gensym-counter*)
1698          (setq *block-counter* ,*block-counter*)))))
1699
1700   (eval-when-compile
1701     (toplevel-compilation
1702      (ls-compile
1703       `(setq *literal-counter* ,*literal-counter*)))))
1704
1705
1706 ;;; Finally, we provide a couple of functions to easily bootstrap
1707 ;;; this. It just calls the compiler with this file as input.
1708
1709 #+common-lisp
1710 (progn
1711   (defun read-whole-file (filename)
1712     (with-open-file (in filename)
1713       (let ((seq (make-array (file-length in) :element-type 'character)))
1714         (read-sequence seq in)
1715         seq)))
1716
1717   (defun ls-compile-file (filename output)
1718     (setq *compilation-unit-checks* nil)
1719     (with-open-file (out output :direction :output :if-exists :supersede)
1720       (let* ((source (read-whole-file filename))
1721              (in (make-string-stream source)))
1722         (loop
1723            for x = (ls-read in)
1724            until (eq x *eof*)
1725            for compilation = (ls-compile-toplevel x)
1726            when (plusp (length compilation))
1727            do (write-string compilation out))
1728         (dolist (check *compilation-unit-checks*)
1729           (funcall check))
1730         (setq *compilation-unit-checks* nil))))
1731
1732   (defun bootstrap ()
1733     (setq *environment* (make-lexenv))
1734     (setq *literal-symbols* nil)
1735     (setq *variable-counter* 0
1736           *gensym-counter* 0
1737           *literal-counter* 0
1738           *block-counter* 0)
1739     (ls-compile-file "ecmalisp.lisp" "ecmalisp.js")))