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   (setq nil 'nil)
  40   (setq t 't)
  41
  42   (defmacro when (condition &body body)
  43     `(if ,condition (progn ,@body) nil))
  44
  45   (defmacro unless (condition &body body)
  46     `(if ,condition nil (progn ,@body)))
  47
  48   (defmacro defvar (name value &optional docstring)
  49     `(progn
  50        (unless (boundp ',name)
  51          (setq ,name ,value))
  52        ,@(when (stringp docstring) `((oset ',name "vardoc" ,docstring)))
  53        ',name))
  54
  55   (defmacro defparameter (name value &optional docstring)
  56     `(progn
  57        (setq ,name ,value)
  58        ,@(when (stringp docstring) `((oset ',name "vardoc" ,docstring)))
  59        ',name))
  60
  61   (defmacro named-lambda (name args &rest body)
  62     (let ((x (gensym "FN")))
  63       `(let ((,x (lambda ,args ,@body)))
  64          (oset ,x "fname" ,name)
  65          ,x)))
  66
  67   (defmacro defun (name args &rest body)
  68     `(progn
  69        (fset ',name
  70              (named-lambda ,(symbol-name name) ,args
  71                ,@(when (stringp (car body)) `(,(car body)))
  72                (block ,name
  73                  ,@(if (stringp (car body))
  74                        (cdr body)
  75                        body))))
  76        ',name))
  77
  78   (defvar *package* (new))
  79
  80   (defun null (x)
  81     (eq x nil))
  82
  83   (defmacro return (&optional value)
  84     `(return-from nil ,value))
  85
  86   (defmacro while (condition &body body)
  87     `(block nil (%while ,condition ,@body)))
  88
  89   (defun internp (name)
  90     (in name *package*))
  91
  92   (defun intern (name)
  93     (if (internp name)
  94         (oget *package* name)
  95         (oset *package* name (make-symbol name))))
  96
  97   (defun find-symbol (name)
  98     (oget *package* name))
  99
 100   (defvar *gensym-counter* 0)
 101   (defun gensym (&optional (prefix "G"))
 102     (setq *gensym-counter* (+ *gensym-counter* 1))
 103     (make-symbol (concat-two prefix (integer-to-string *gensym-counter*))))
 104
 105   (defun boundp (x)
 106     (boundp x))
 107
 108   ;; Basic functions
 109   (defun = (x y) (= x y))
 110   (defun + (x y) (+ x y))
 111   (defun - (x y) (- x y))
 112   (defun * (x y) (* x y))
 113   (defun / (x y) (/ x y))
 114   (defun 1+ (x) (+ x 1))
 115   (defun 1- (x) (- x 1))
 116   (defun zerop (x) (= x 0))
 117   (defun truncate (x y) (floor (/ x y)))
 118
 119   (defun eql (x y) (eq x y))
 120
 121   (defun not (x) (if x nil t))
 122
 123   (defun cons (x y ) (cons x y))
 124   (defun consp (x) (consp x))
 125
 126   (defun car (x)
 127     "Return the CAR part of a cons, or NIL if X is null."
 128     (car x))
 129
 130   (defun cdr (x) (cdr x))
 131   (defun caar (x) (car (car x)))
 132   (defun cadr (x) (car (cdr x)))
 133   (defun cdar (x) (cdr (car x)))
 134   (defun cddr (x) (cdr (cdr x)))
 135   (defun caddr (x) (car (cdr (cdr x))))
 136   (defun cdddr (x) (cdr (cdr (cdr x))))
 137   (defun cadddr (x) (car (cdr (cdr (cdr x)))))
 138   (defun first (x) (car x))
 139   (defun second (x) (cadr x))
 140   (defun third (x) (caddr x))
 141   (defun fourth (x) (cadddr x))
 142
 143   (defun list (&rest args) args)
 144   (defun atom (x)
 145     (not (consp x)))
 146
 147   ;; Basic macros
 148
 149   (defmacro incf (x &optional (delta 1))
 150     `(setq ,x (+ ,x ,delta)))
 151
 152   (defmacro decf (x &optional (delta 1))
 153     `(setq ,x (- ,x ,delta)))
 154
 155   (defmacro push (x place)
 156     `(setq ,place (cons ,x ,place)))
 157
 158   (defmacro dolist (iter &body body)
 159     (let ((var (first iter))
 160           (g!list (gensym)))
 161       `(block nil
 162          (let ((,g!list ,(second iter))
 163                (,var nil))
 164            (%while ,g!list
 165                    (setq ,var (car ,g!list))
 166                    (tagbody ,@body)
 167                    (setq ,g!list (cdr ,g!list)))
 168            ,(third iter)))))
 169
 170   (defmacro dotimes (iter &body body)
 171     (let ((g!to (gensym))
 172           (var (first iter))
 173           (to (second iter))
 174           (result (third iter)))
 175       `(block nil
 176          (let ((,var 0)
 177                (,g!to ,to))
 178            (%while (< ,var ,g!to)
 179                    (tagbody ,@body)
 180                    (incf ,var))
 181            ,result))))
 182
 183   (defmacro cond (&rest clausules)
 184     (if (null clausules)
 185         nil
 186         (if (eq (caar clausules) t)
 187             `(progn ,@(cdar clausules))
 188             `(if ,(caar clausules)
 189                  (progn ,@(cdar clausules))
 190                  (cond ,@(cdr clausules))))))
 191
 192   (defmacro case (form &rest clausules)
 193     (let ((!form (gensym)))
 194       `(let ((,!form ,form))
 195          (cond
 196            ,@(mapcar (lambda (clausule)
 197                        (if (eq (car clausule) t)
 198                            clausule
 199                            `((eql ,!form ',(car clausule))
 200                              ,@(cdr clausule))))
 201                      clausules)))))
 202
 203   (defmacro ecase (form &rest clausules)
 204     `(case ,form
 205        ,@(append
 206           clausules
 207           `((t
 208              (error "ECASE expression failed."))))))
 209
 210   (defmacro and (&rest forms)
 211     (cond
 212       ((null forms)
 213        t)
 214       ((null (cdr forms))
 215        (car forms))
 216       (t
 217        `(if ,(car forms)
 218             (and ,@(cdr forms))
 219             nil))))
 220
 221   (defmacro or (&rest forms)
 222     (cond
 223       ((null forms)
 224        nil)
 225       ((null (cdr forms))
 226        (car forms))
 227       (t
 228        (let ((g (gensym)))
 229          `(let ((,g ,(car forms)))
 230             (if ,g ,g (or ,@(cdr forms))))))))
 231
 232   (defmacro prog1 (form &body body)
 233     (let ((value (gensym)))
 234       `(let ((,value ,form))
 235          ,@body
 236          ,value)))
 237
 238   (defmacro prog2 (form1 result &body body)
 239     `(prog1 (progn ,form1 ,result) ,@body)))
 240
 241
 242
 243 ;;; This couple of helper functions will be defined in both Common
 244 ;;; Lisp and in Ecmalisp.
 245 (defun ensure-list (x)
 246   (if (listp x)
 247       x
 248       (list x)))
 249
 250 (defun !reduce (func list initial)
 251   (if (null list)
 252       initial
 253       (!reduce func
 254                (cdr list)
 255                (funcall func initial (car list)))))
 256
 257 ;;; Go on growing the Lisp language in Ecmalisp, with more high
 258 ;;; level utilities as well as correct versions of other
 259 ;;; constructions.
 260 #+ecmalisp
 261 (progn
 262   (defun append-two (list1 list2)
 263     (if (null list1)
 264         list2
 265         (cons (car list1)
 266               (append (cdr list1) list2))))
 267
 268   (defun append (&rest lists)
 269     (!reduce #'append-two lists '()))
 270
 271   (defun revappend (list1 list2)
 272     (while list1
 273       (push (car list1) list2)
 274       (setq list1 (cdr list1)))
 275     list2)
 276
 277   (defun reverse (list)
 278     (revappend list '()))
 279
 280   (defun list-length (list)
 281     (let ((l 0))
 282       (while (not (null list))
 283         (incf l)
 284         (setq list (cdr list)))
 285       l))
 286
 287   (defun length (seq)
 288     (if (stringp seq)
 289         (string-length seq)
 290         (list-length seq)))
 291
 292   (defun concat-two (s1 s2)
 293     (concat-two s1 s2))
 294
 295   (defun mapcar (func list)
 296     (if (null list)
 297         '()
 298         (cons (funcall func (car list))
 299               (mapcar func (cdr list)))))
 300
 301   (defun identity (x) x)
 302
 303   (defun copy-list (x)
 304     (mapcar #'identity x))
 305
 306   (defun code-char (x) x)
 307   (defun char-code (x) x)
 308   (defun char= (x y) (= x y))
 309
 310   (defun integerp (x)
 311     (and (numberp x) (= (floor x) x)))
 312
 313   (defun plusp (x) (< 0 x))
 314   (defun minusp (x) (< x 0))
 315
 316   (defun listp (x)
 317     (or (consp x) (null x)))
 318
 319   (defun nthcdr (n list)
 320     (while (and (plusp n) list)
 321       (setq n (1- n))
 322       (setq list (cdr list)))
 323     list)
 324
 325   (defun nth (n list)
 326     (car (nthcdr n list)))
 327
 328   (defun last (x)
 329     (while (consp (cdr x))
 330       (setq x (cdr x)))
 331     x)
 332
 333   (defun butlast (x)
 334     (and (consp (cdr x))
 335          (cons (car x) (butlast (cdr x)))))
 336
 337   (defun member (x list)
 338     (while list
 339       (when (eql x (car list))
 340         (return list))
 341       (setq list (cdr list))))
 342
 343   (defun remove (x list)
 344     (cond
 345       ((null list)
 346        nil)
 347       ((eql x (car list))
 348        (remove x (cdr list)))
 349       (t
 350        (cons (car list) (remove x (cdr list))))))
 351
 352   (defun remove-if (func list)
 353     (cond
 354       ((null list)
 355        nil)
 356       ((funcall func (car list))
 357        (remove-if func (cdr list)))
 358       (t
 359        (cons (car list) (remove-if func (cdr list))))))
 360
 361   (defun remove-if-not (func list)
 362     (cond
 363       ((null list)
 364        nil)
 365       ((funcall func (car list))
 366        (cons (car list) (remove-if-not func (cdr list))))
 367       (t
 368        (remove-if-not func (cdr list)))))
 369
 370   (defun digit-char-p (x)
 371     (if (and (<= #\0 x) (<= x #\9))
 372         (- x #\0)
 373         nil))
 374
 375   (defun subseq (seq a &optional b)
 376     (cond
 377       ((stringp seq)
 378        (if b
 379            (slice seq a b)
 380            (slice seq a)))
 381       (t
 382        (error "Unsupported argument."))))
 383
 384   (defun parse-integer (string)
 385     (let ((value 0)
 386           (index 0)
 387           (size (length string)))
 388       (while (< index size)
 389         (setq value (+ (* value 10) (digit-char-p (char string index))))
 390         (incf index))
 391       value))
 392
 393   (defun some (function seq)
 394     (cond
 395       ((stringp seq)
 396        (let ((index 0)
 397              (size (length seq)))
 398          (while (< index size)
 399            (when (funcall function (char seq index))
 400              (return-from some t))
 401            (incf index))
 402          nil))
 403       ((listp seq)
 404        (dolist (x seq nil)
 405          (when (funcall function x)
 406            (return t))))
 407       (t
 408        (error "Unknown sequence."))))
 409
 410   (defun every (function seq)
 411     (cond
 412       ((stringp seq)
 413        (let ((index 0)
 414              (size (length seq)))
 415          (while (< index size)
 416            (unless (funcall function (char seq index))
 417              (return-from every nil))
 418            (incf index))
 419          t))
 420       ((listp seq)
 421        (dolist (x seq t)
 422          (unless (funcall function x)
 423            (return))))
 424       (t
 425        (error "Unknown sequence."))))
 426
 427   (defun assoc (x alist)
 428     (while alist
 429       (if (eql x (caar alist))
 430           (return)
 431           (setq alist (cdr alist))))
 432     (car alist))
 433
 434   (defun string= (s1 s2)
 435     (equal s1 s2))
 436
 437   (defun fdefinition (x)
 438     (cond
 439       ((functionp x)
 440        x)
 441       ((symbolp x)
 442        (symbol-function x))
 443       (t
 444        (error "Invalid function"))))
 445
 446   (defun disassemble (function)
 447     (write-line (lambda-code (fdefinition function)))
 448     nil)
 449
 450   (defun documentation (x type)
 451     "Return the documentation of X. TYPE must be the symbol VARIABLE or FUNCTION."
 452     (ecase type
 453       (function
 454        (let ((func (fdefinition x)))
 455          (oget func "docstring")))
 456       (variable
 457        (unless (symbolp x)
 458          (error "Wrong argument type! it should be a symbol"))
 459        (oget x "vardoc"))))
 460   )
 461
 462 ;;; The compiler offers some primitives and special forms which are
 463 ;;; not found in Common Lisp, for instance, while. So, we grow Common
 464 ;;; Lisp a bit to it can execute the rest of the file.
 465 #+common-lisp
 466 (progn
 467   (defmacro while (condition &body body)
 468     `(do ()
 469          ((not ,condition))
 470        ,@body))
 471
 472   (defmacro eval-when-compile (&body body)
 473     `(eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
 474        ,@body))
 475
 476   (defun concat-two (s1 s2)
 477     (concatenate 'string s1 s2))
 478
 479   (defun setcar (cons new)
 480     (setf (car cons) new))
 481   (defun setcdr (cons new)
 482     (setf (cdr cons) new)))
 483
 484 ;;; At this point, no matter if Common Lisp or ecmalisp is compiling
 485 ;;; from here, this code will compile on both. We define some helper
 486 ;;; functions now for string manipulation and so on. They will be
 487 ;;; useful in the compiler, mostly.
 488
 489 (defvar *newline* (string (code-char 10)))
 490
 491 (defun concat (&rest strs)
 492   (!reduce #'concat-two strs ""))
 493
 494 (defmacro concatf (variable &body form)
 495   `(setq ,variable (concat ,variable (progn ,@form))))
 496
 497 ;;; Concatenate a list of strings, with a separator
 498 (defun join (list &optional (separator ""))
 499   (cond
 500     ((null list)
 501      "")
 502     ((null (cdr list))
 503      (car list))
 504     (t
 505      (concat (car list)
 506              separator
 507              (join (cdr list) separator)))))
 508
 509 (defun join-trailing (list &optional (separator ""))
 510   (if (null list)
 511       ""
 512       (concat (car list) separator (join-trailing (cdr list) separator))))
 513
 514 (defun mapconcat (func list)
 515   (join (mapcar func list)))
 516
 517 ;;; Like CONCAT, but prefix each line with four spaces. Two versions
 518 ;;; of this function are available, because the Ecmalisp version is
 519 ;;; very slow and bootstraping was annoying.
 520
 521 #+ecmalisp
 522 (defun indent (&rest string)
 523   (let ((input (join string)))
 524     (let ((output "")
 525           (index 0)
 526           (size (length input)))
 527       (when (plusp (length input)) (concatf output "    "))
 528       (while (< index size)
 529         (let ((str
 530                (if (and (char= (char input index) #\newline)
 531                         (< index (1- size))
 532                         (not (char= (char input (1+ index)) #\newline)))
 533                    (concat (string #\newline) "    ")
 534                    (string (char input index)))))
 535           (concatf output str))
 536         (incf index))
 537       output)))
 538
 539 #+common-lisp
 540 (defun indent (&rest string)
 541   (with-output-to-string (*standard-output*)
 542     (with-input-from-string (input (join string))
 543       (loop
 544          for line = (read-line input nil)
 545          while line
 546          do (write-string "    ")
 547          do (write-line line)))))
 548
 549
 550 (defun integer-to-string (x)
 551   (cond
 552     ((zerop x)
 553      "0")
 554     ((minusp x)
 555      (concat "-" (integer-to-string (- 0 x))))
 556     (t
 557      (let ((digits nil))
 558        (while (not (zerop x))
 559          (push (mod x 10) digits)
 560          (setq x (truncate x 10)))
 561        (join (mapcar (lambda (d) (string (char "0123456789" d)))
 562                      digits))))))
 563
 564
 565 ;;; Wrap X with a Javascript code to convert the result from
 566 ;;; Javascript generalized booleans to T or NIL.
 567 (defun js!bool (x)
 568   (concat "(" x "?" (ls-compile t) ": " (ls-compile nil) ")"))
 569
 570 ;;; Concatenate the arguments and wrap them with a self-calling
 571 ;;; Javascript anonymous function. It is used to make some Javascript
 572 ;;; statements valid expressions and provide a private scope as well.
 573 ;;; It could be defined as function, but we could do some
 574 ;;; preprocessing in the future.
 575 (defmacro js!selfcall (&body body)
 576   `(concat "(function(){" *newline* (indent ,@body) "})()"))
 577
 578
 579 ;;; Printer
 580
 581 #+ecmalisp
 582 (progn
 583   (defun prin1-to-string (form)
 584     (cond
 585       ((symbolp form) (symbol-name form))
 586       ((integerp form) (integer-to-string form))
 587       ((stringp form) (concat "\"" (escape-string form) "\""))
 588       ((functionp form)
 589        (let ((name (oget form "fname")))
 590          (if name
 591              (concat "#<FUNCTION " name ">")
 592              (concat "#<FUNCTION>"))))
 593       ((listp form)
 594        (concat "("
 595                (join-trailing (mapcar #'prin1-to-string (butlast form)) " ")
 596                (let ((last (last form)))
 597                  (if (null (cdr last))
 598                      (prin1-to-string (car last))
 599                      (concat (prin1-to-string (car last)) " . " (prin1-to-string (cdr last)))))
 600                ")"))))
 601
 602   (defun write-line (x)
 603     (write-string x)
 604     (write-string *newline*)
 605     x)
 606
 607   (defun warn (string)
 608     (write-string "WARNING: ")
 609     (write-line string))
 610
 611   (defun print (x)
 612     (write-line (prin1-to-string x))
 613     x))
 614
 615
 616 ;;;; Reader
 617
 618 ;;; The Lisp reader, parse strings and return Lisp objects. The main
 619 ;;; entry points are `ls-read' and `ls-read-from-string'.
 620
 621 (defun make-string-stream (string)
 622   (cons string 0))
 623
 624 (defun %peek-char (stream)
 625   (and (< (cdr stream) (length (car stream)))
 626        (char (car stream) (cdr stream))))
 627
 628 (defun %read-char (stream)
 629   (and (< (cdr stream) (length (car stream)))
 630        (prog1 (char (car stream) (cdr stream))
 631          (setcdr stream (1+ (cdr stream))))))
 632
 633 (defun whitespacep (ch)
 634   (or (char= ch #\space) (char= ch #\newline) (char= ch #\tab)))
 635
 636 (defun skip-whitespaces (stream)
 637   (let (ch)
 638     (setq ch (%peek-char stream))
 639     (while (and ch (whitespacep ch))
 640       (%read-char stream)
 641       (setq ch (%peek-char stream)))))
 642
 643 (defun terminalp (ch)
 644   (or (null ch) (whitespacep ch) (char= #\) ch) (char= #\( ch)))
 645
 646 (defun read-until (stream func)
 647   (let ((string "")
 648         (ch))
 649     (setq ch (%peek-char stream))
 650     (while (and ch (not (funcall func ch)))
 651       (setq string (concat string (string ch)))
 652       (%read-char stream)
 653       (setq ch (%peek-char stream)))
 654     string))
 655
 656 (defun skip-whitespaces-and-comments (stream)
 657   (let (ch)
 658     (skip-whitespaces stream)
 659     (setq ch (%peek-char stream))
 660     (while (and ch (char= ch #\;))
 661       (read-until stream (lambda (x) (char= x #\newline)))
 662       (skip-whitespaces stream)
 663       (setq ch (%peek-char stream)))))
 664
 665 (defun %read-list (stream)
 666   (skip-whitespaces-and-comments stream)
 667   (let ((ch (%peek-char stream)))
 668     (cond
 669       ((null ch)
 670        (error "Unspected EOF"))
 671       ((char= ch #\))
 672        (%read-char stream)
 673        nil)
 674       ((char= ch #\.)
 675        (%read-char stream)
 676        (prog1 (ls-read stream)
 677          (skip-whitespaces-and-comments stream)
 678          (unless (char= (%read-char stream) #\))
 679            (error "')' was expected."))))
 680       (t
 681        (cons (ls-read stream) (%read-list stream))))))
 682
 683 (defun read-string (stream)
 684   (let ((string "")
 685         (ch nil))
 686     (setq ch (%read-char stream))
 687     (while (not (eql ch #\"))
 688       (when (null ch)
 689         (error "Unexpected EOF"))
 690       (when (eql ch #\\)
 691         (setq ch (%read-char stream)))
 692       (setq string (concat string (string ch)))
 693       (setq ch (%read-char stream)))
 694     string))
 695
 696 (defun read-sharp (stream)
 697   (%read-char stream)
 698   (ecase (%read-char stream)
 699     (#\'
 700      (list 'function (ls-read stream)))
 701     (#\\
 702      (let ((cname
 703             (concat (string (%read-char stream))
 704                     (read-until stream #'terminalp))))
 705        (cond
 706          ((string= cname "space") (char-code #\space))
 707          ((string= cname "tab") (char-code #\tab))
 708          ((string= cname "newline") (char-code #\newline))
 709          (t (char-code (char cname 0))))))
 710     (#\+
 711      (let ((feature (read-until stream #'terminalp)))
 712        (cond
 713          ((string= feature "common-lisp")
 714           (ls-read stream)              ;ignore
 715           (ls-read stream))
 716          ((string= feature "ecmalisp")
 717           (ls-read stream))
 718          (t
 719           (error "Unknown reader form.")))))))
 720
 721 (defvar *eof* (make-symbol "EOF"))
 722 (defun ls-read (stream)
 723   (skip-whitespaces-and-comments stream)
 724   (let ((ch (%peek-char stream)))
 725     (cond
 726       ((null ch)
 727        *eof*)
 728       ((char= ch #\()
 729        (%read-char stream)
 730        (%read-list stream))
 731       ((char= ch #\')
 732        (%read-char stream)
 733        (list 'quote (ls-read stream)))
 734       ((char= ch #\`)
 735        (%read-char stream)
 736        (list 'backquote (ls-read stream)))
 737       ((char= ch #\")
 738        (%read-char stream)
 739        (read-string stream))
 740       ((char= ch #\,)
 741        (%read-char stream)
 742        (if (eql (%peek-char stream) #\@)
 743            (progn (%read-char stream) (list 'unquote-splicing (ls-read stream)))
 744            (list 'unquote (ls-read stream))))
 745       ((char= ch #\#)
 746        (read-sharp stream))
 747       (t
 748        (let ((string (read-until stream #'terminalp)))
 749          (if (every #'digit-char-p string)
 750              (parse-integer string)
 751              (intern (string-upcase string))))))))
 752
 753 (defun ls-read-from-string (string)
 754   (ls-read (make-string-stream string)))
 755
 756
 757 ;;;; Compiler
 758
 759 ;;; Translate the Lisp code to Javascript. It will compile the special
 760 ;;; forms. Some primitive functions are compiled as special forms
 761 ;;; too. The respective real functions are defined in the target (see
 762 ;;; the beginning of this file) as well as some primitive functions.
 763
 764 (defvar *compilation-unit-checks* '())
 765
 766 (defun make-binding (name type translation declared)
 767   (list name type translation declared))
 768
 769 (defun binding-name (b) (first b))
 770 (defun binding-type (b) (second b))
 771 (defun binding-value (b) (third b))
 772 (defun set-binding-value (b value)
 773   (setcar (cdr (cdr b)) value))
 774
 775 (defun binding-declared (b)
 776   (and b (fourth b)))
 777 (defun mark-binding-as-declared (b)
 778   (setcar (cdddr b) t))
 779
 780 (defun make-lexenv ()
 781   (list nil nil nil nil))
 782
 783 (defun copy-lexenv (lexenv)
 784   (copy-list lexenv))
 785
 786 (defun push-to-lexenv (binding lexenv namespace)
 787   (ecase namespace
 788     (variable   (setcar        lexenv  (cons binding (car lexenv))))
 789     (function   (setcar   (cdr lexenv) (cons binding (cadr lexenv))))
 790     (block      (setcar  (cddr lexenv) (cons binding (caddr lexenv))))
 791     (gotag      (setcar (cdddr lexenv) (cons binding (cadddr lexenv))))))
 792
 793 (defun extend-lexenv (bindings lexenv namespace)
 794   (let ((env (copy-lexenv lexenv)))
 795     (dolist (binding (reverse bindings) env)
 796       (push-to-lexenv binding env namespace))))
 797
 798 (defun lookup-in-lexenv (name lexenv namespace)
 799   (assoc name (ecase namespace
 800                 (variable (first lexenv))
 801                 (function (second lexenv))
 802                 (block (third lexenv))
 803                 (gotag (fourth lexenv)))))
 804
 805 (defvar *global-environment* (make-lexenv))
 806 (defvar *environment* (make-lexenv))
 807
 808 (defun clear-undeclared-global-bindings ()
 809   (setq *environment*
 810         (mapcar (lambda (namespace)
 811                   (remove-if-not #'binding-declared namespace))
 812                 *environment*)))
 813
 814
 815 (defvar *variable-counter* 0)
 816 (defun gvarname (symbol)
 817   (concat "v" (integer-to-string (incf *variable-counter*))))
 818
 819 (defun translate-variable (symbol)
 820   (binding-value (lookup-in-lexenv symbol *environment* 'variable)))
 821
 822 (defun extend-local-env (args)
 823   (let ((new (copy-lexenv *environment*)))
 824     (dolist (symbol args new)
 825       (let ((b (make-binding symbol 'lexical-variable (gvarname symbol) t)))
 826         (push-to-lexenv b new 'variable)))))
 827
 828 ;;; Toplevel compilations
 829 (defvar *toplevel-compilations* nil)
 830
 831 (defun toplevel-compilation (string)
 832   (push string *toplevel-compilations*))
 833
 834 (defun null-or-empty-p (x)
 835   (zerop (length x)))
 836
 837 (defun get-toplevel-compilations ()
 838   (reverse (remove-if #'null-or-empty-p *toplevel-compilations*)))
 839
 840 (defun %compile-defmacro (name lambda)
 841   (toplevel-compilation (ls-compile `',name))
 842   (push-to-lexenv (make-binding name 'macro lambda t) *environment* 'function))
 843
 844 (defvar *compilations* nil)
 845
 846 (defun ls-compile-block (sexps &optional return-last-p)
 847   (if return-last-p
 848       (concat (ls-compile-block (butlast sexps))
 849               "return " (ls-compile (car (last sexps))) ";")
 850       (join-trailing
 851        (remove-if #'null-or-empty-p (mapcar #'ls-compile sexps))
 852        (concat ";" *newline*))))
 853
 854 (defmacro define-compilation (name args &body body)
 855   ;; Creates a new primitive `name' with parameters args and
 856   ;; @body. The body can access to the local environment through the
 857   ;; variable *ENVIRONMENT*.
 858   `(push (list ',name (lambda ,args (block ,name ,@body)))
 859          *compilations*))
 860
 861 (define-compilation if (condition true false)
 862   (concat "(" (ls-compile condition) " !== " (ls-compile nil)
 863           " ? " (ls-compile true)
 864           " : " (ls-compile false)
 865           ")"))
 866
 867 (defvar *lambda-list-keywords* '(&optional &rest))
 868
 869 (defun list-until-keyword (list)
 870   (if (or (null list) (member (car list) *lambda-list-keywords*))
 871       nil
 872       (cons (car list) (list-until-keyword (cdr list)))))
 873
 874 (defun lambda-list-required-arguments (lambda-list)
 875   (list-until-keyword lambda-list))
 876
 877 (defun lambda-list-optional-arguments-with-default (lambda-list)
 878   (mapcar #'ensure-list (list-until-keyword (cdr (member '&optional lambda-list)))))
 879
 880 (defun lambda-list-optional-arguments (lambda-list)
 881   (mapcar #'car (lambda-list-optional-arguments-with-default lambda-list)))
 882
 883 (defun lambda-list-rest-argument (lambda-list)
 884   (let ((rest (list-until-keyword (cdr (member '&rest lambda-list)))))
 885     (when (cdr rest)
 886       (error "Bad lambda-list"))
 887     (car rest)))
 888
 889
 890 (defun lambda-docstring-wrapper (docstring &rest strs)
 891   (if docstring
 892       (js!selfcall
 893         "var func = " (reduce #'concat strs) ";" *newline*
 894         "func.docstring = '" docstring "';" *newline*
 895         "return func;" *newline*)
 896       (reduce #'concat strs)))
 897
 898 (define-compilation lambda (lambda-list &rest body)
 899   (let ((required-arguments (lambda-list-required-arguments lambda-list))
 900         (optional-arguments (lambda-list-optional-arguments lambda-list))
 901         (rest-argument (lambda-list-rest-argument lambda-list))
 902         documentation)
 903     ;; Get the documentation string for the lambda function
 904     (when (and (stringp (car body))
 905                (not (null (cdr body))))
 906       (setq documentation (car body))
 907       (setq body (cdr body)))
 908     (let ((n-required-arguments (length required-arguments))
 909           (n-optional-arguments (length optional-arguments))
 910           (*environment* (extend-local-env
 911                           (append (ensure-list rest-argument)
 912                                   required-arguments
 913                                   optional-arguments))))
 914       (lambda-docstring-wrapper
 915        documentation
 916        "(function ("
 917        (join (mapcar #'translate-variable
 918                      (append required-arguments optional-arguments))
 919              ",")
 920        "){" *newline*
 921        ;; Check number of arguments
 922        (indent
 923         (if required-arguments
 924             (concat "if (arguments.length < " (integer-to-string n-required-arguments)
 925                     ") throw 'too few arguments';" *newline*)
 926             "")
 927         (if (not rest-argument)
 928             (concat "if (arguments.length > "
 929                     (integer-to-string (+ n-required-arguments n-optional-arguments))
 930                     ") throw 'too many arguments';" *newline*)
 931             "")
 932         ;; Optional arguments
 933         (if optional-arguments
 934             (concat "switch(arguments.length){" *newline*
 935                     (let ((optional-and-defaults
 936                            (lambda-list-optional-arguments-with-default lambda-list))
 937                           (cases nil)
 938                           (idx 0))
 939                       (progn
 940                         (while (< idx n-optional-arguments)
 941                           (let ((arg (nth idx optional-and-defaults)))
 942                             (push (concat "case "
 943                                           (integer-to-string (+ idx n-required-arguments)) ":" *newline*
 944                                           (translate-variable (car arg))
 945                                           "="
 946                                           (ls-compile (cadr arg))
 947                                           ";" *newline*)
 948                                   cases)
 949                             (incf idx)))
 950                         (push (concat "default: break;" *newline*) cases)
 951                         (join (reverse cases))))
 952                     "}" *newline*)
 953             "")
 954         ;; &rest/&body argument
 955         (if rest-argument
 956             (let ((js!rest (translate-variable rest-argument)))
 957               (concat "var " js!rest "= " (ls-compile nil) ";" *newline*
 958                       "for (var i = arguments.length-1; i>="
 959                       (integer-to-string (+ n-required-arguments n-optional-arguments))
 960                       "; i--)" *newline*
 961                       (indent js!rest " = "
 962                               "{car: arguments[i], cdr: ") js!rest "};"
 963                       *newline*))
 964             "")
 965         ;; Body
 966         (ls-compile-block body t)) *newline*
 967        "})"))))
 968
 969 (define-compilation setq (var val)
 970   (let ((b (lookup-in-lexenv var *environment* 'variable)))
 971     (if (eq (binding-type b) 'lexical-variable)
 972         (concat (binding-value b) " = " (ls-compile val))
 973         (ls-compile `(set ',var ,val)))))
 974
 975 ;;; FFI Variable accessors
 976 (define-compilation js-vref (var)
 977   var)
 978
 979 (define-compilation js-vset (var val)
 980   (concat "(" var " = " (ls-compile val) ")"))
 981
 982
 983 ;;; Literals
 984 (defun escape-string (string)
 985   (let ((output "")
 986         (index 0)
 987         (size (length string)))
 988     (while (< index size)
 989       (let ((ch (char string index)))
 990         (when (or (char= ch #\") (char= ch #\\))
 991           (setq output (concat output "\\")))
 992         (when (or (char= ch #\newline))
 993           (setq output (concat output "\\"))
 994           (setq ch #\n))
 995         (setq output (concat output (string ch))))
 996       (incf index))
 997     output))
 998
 999
1000 (defvar *literal-symbols* nil)
1001 (defvar *literal-counter* 0)
1002
1003 (defun genlit ()
1004   (concat "l" (integer-to-string (incf *literal-counter*))))
1005
1006 (defun literal (sexp &optional recursive)
1007   (cond
1008     ((integerp sexp) (integer-to-string sexp))
1009     ((stringp sexp) (concat "\"" (escape-string sexp) "\""))
1010     ((symbolp sexp)
1011      (or (cdr (assoc sexp *literal-symbols*))
1012          (let ((v (genlit))
1013                (s #+common-lisp (concat "{name: \"" (escape-string (symbol-name sexp)) "\"}")
1014                   #+ecmalisp (ls-compile `(intern ,(symbol-name sexp)))))
1015            (push (cons sexp v) *literal-symbols*)
1016            (toplevel-compilation (concat "var " v " = " s))
1017            v)))
1018     ((consp sexp)
1019      (let ((c (concat "{car: " (literal (car sexp) t) ", "
1020                       "cdr: " (literal (cdr sexp) t) "}")))
1021        (if recursive
1022            c
1023            (let ((v (genlit)))
1024              (toplevel-compilation (concat "var " v " = " c))
1025              v))))))
1026
1027 (define-compilation quote (sexp)
1028   (literal sexp))
1029
1030 (define-compilation %while (pred &rest body)
1031   (js!selfcall
1032     "while(" (ls-compile pred) " !== " (ls-compile nil) "){" *newline*
1033     (indent (ls-compile-block body))
1034     "}"
1035     "return " (ls-compile nil) ";" *newline*))
1036
1037 (define-compilation function (x)
1038   (cond
1039     ((and (listp x) (eq (car x) 'lambda))
1040      (ls-compile x))
1041     ((symbolp x)
1042      (ls-compile `(symbol-function ',x)))))
1043
1044 (define-compilation eval-when-compile (&rest body)
1045   (eval (cons 'progn body))
1046   nil)
1047
1048 (defmacro define-transformation (name args form)
1049   `(define-compilation ,name ,args
1050      (ls-compile ,form)))
1051
1052 (define-compilation progn (&rest body)
1053   (js!selfcall (ls-compile-block body t)))
1054
1055 (defun dynamic-binding-wrapper (bindings body)
1056   (if (null bindings)
1057       body
1058       (concat
1059        "try {" *newline*
1060        (indent
1061         "var tmp;" *newline*
1062         (join
1063          (mapcar (lambda (b)
1064                    (let ((s (ls-compile `(quote ,(car b)))))
1065                      (concat "tmp = " s ".value;" *newline*
1066                              s ".value = " (cdr b) ";" *newline*
1067                              (cdr b) " = tmp;" *newline*)))
1068                  bindings))
1069         body)
1070        "}" *newline*
1071        "finally {"  *newline*
1072        (indent
1073         (join-trailing
1074          (mapcar (lambda (b)
1075                    (let ((s (ls-compile `(quote ,(car b)))))
1076                      (concat s ".value" " = " (cdr b))))
1077                  bindings)
1078          (concat ";" *newline*)))
1079        "}" *newline*)))
1080
1081
1082 (define-compilation let (bindings &rest body)
1083   (let ((bindings (mapcar #'ensure-list bindings)))
1084     (let ((variables (mapcar #'first bindings))
1085           (values    (mapcar #'second bindings)))
1086       (let ((cvalues (mapcar #'ls-compile values))
1087             (*environment* (extend-local-env (remove-if #'boundp variables)))
1088             (dynamic-bindings))
1089         (concat "(function("
1090                 (join (mapcar (lambda (x)
1091                                 (if (boundp x)
1092                                     (let ((v (gvarname x)))
1093                                       (push (cons x v) dynamic-bindings)
1094                                       v)
1095                                     (translate-variable x)))
1096                               variables)
1097                       ",")
1098                 "){" *newline*
1099                 (let ((body (ls-compile-block body t)))
1100                   (indent (dynamic-binding-wrapper dynamic-bindings body)))
1101                 "})(" (join cvalues ",") ")")))))
1102
1103
1104 (defvar *block-counter* 0)
1105
1106 (define-compilation block (name &rest body)
1107   (let ((tr (integer-to-string (incf *block-counter*))))
1108     (let ((b (make-binding name 'block tr t)))
1109       (js!selfcall
1110         "try {" *newline*
1111         (let ((*environment* (extend-lexenv (list b) *environment* 'block)))
1112           (indent "return " (ls-compile `(progn ,@body)) ";" *newline*))
1113         "}" *newline*
1114         "catch (cf){" *newline*
1115         "    if (cf.type == 'block' && cf.id == " tr ")" *newline*
1116         "        return cf.value;" *newline*
1117         "    else" *newline*
1118         "        throw cf;" *newline*
1119         "}" *newline*))))
1120
1121 (define-compilation return-from (name &optional value)
1122   (let ((b (lookup-in-lexenv name *environment* 'block)))
1123     (if b
1124         (js!selfcall
1125           "throw ({"
1126           "type: 'block', "
1127           "id: " (binding-value b) ", "
1128           "value: " (ls-compile value) ", "
1129           "message: 'Return from unknown block " (symbol-name name) ".'"
1130           "})")
1131         (error (concat "Unknown block `" (symbol-name name) "'.")))))
1132
1133
1134 (define-compilation catch (id &rest body)
1135   (js!selfcall
1136     "var id = " (ls-compile id) ";" *newline*
1137     "try {" *newline*
1138     (indent "return " (ls-compile `(progn ,@body))
1139             ";" *newline*)
1140     "}" *newline*
1141     "catch (cf){" *newline*
1142     "    if (cf.type == 'catch' && cf.id == id)" *newline*
1143     "        return cf.value;" *newline*
1144     "    else" *newline*
1145     "        throw cf;" *newline*
1146     "}" *newline*))
1147
1148 (define-compilation throw (id &optional value)
1149   (js!selfcall
1150     "throw ({"
1151     "type: 'catch', "
1152     "id: " (ls-compile id) ", "
1153     "value: " (ls-compile value) ", "
1154     "message: 'Throw uncatched.'"
1155     "})"))
1156
1157
1158 (defvar *tagbody-counter* 0)
1159 (defvar *go-tag-counter* 0)
1160
1161 (defun go-tag-p (x)
1162   (or (integerp x) (symbolp x)))
1163
1164 (defun declare-tagbody-tags (tbidx body)
1165   (let ((bindings
1166          (mapcar (lambda (label)
1167                    (let ((tagidx (integer-to-string (incf *go-tag-counter*))))
1168                      (make-binding label 'gotag (list tbidx tagidx) t)))
1169                  (remove-if-not #'go-tag-p body))))
1170     (extend-lexenv bindings *environment* 'gotag)))
1171
1172 (define-compilation tagbody (&rest body)
1173   ;; Ignore the tagbody if it does not contain any go-tag. We do this
1174   ;; because 1) it is easy and 2) many built-in forms expand to a
1175   ;; implicit tagbody, so we save some space.
1176   (unless (some #'go-tag-p body)
1177     (return-from tagbody (ls-compile `(progn ,@body nil))))
1178   ;; The translation assumes the first form in BODY is a label
1179   (unless (go-tag-p (car body))
1180     (push (gensym "START") body))
1181   ;; Tagbody compilation
1182   (let ((tbidx (integer-to-string *tagbody-counter*)))
1183     (let ((*environment* (declare-tagbody-tags tbidx body))
1184           initag)
1185       (let ((b (lookup-in-lexenv (first body) *environment* 'gotag)))
1186         (setq initag (second (binding-value b))))
1187       (js!selfcall
1188         "var tagbody_" tbidx " = " initag ";" *newline*
1189         "tbloop:" *newline*
1190         "while (true) {" *newline*
1191         (indent "try {" *newline*
1192                 (indent (let ((content ""))
1193                           (concat "switch(tagbody_" tbidx "){" *newline*
1194                                   "case " initag ":" *newline*
1195                                   (dolist (form (cdr body) content)
1196                                     (concatf content
1197                                       (if (not (go-tag-p form))
1198                                           (indent (ls-compile form) ";" *newline*)
1199                                           (let ((b (lookup-in-lexenv form *environment* 'gotag)))
1200                                             (concat "case " (second (binding-value b)) ":" *newline*)))))
1201                                   "default:" *newline*
1202                                   "    break tbloop;" *newline*
1203                                   "}" *newline*)))
1204                 "}" *newline*
1205                 "catch (jump) {" *newline*
1206                 "    if (jump.type == 'tagbody' && jump.id == " tbidx ")" *newline*
1207                 "        tagbody_" tbidx " = jump.label;" *newline*
1208                 "    else" *newline*
1209                 "        throw(jump);" *newline*
1210                 "}" *newline*)
1211         "}" *newline*
1212         "return " (ls-compile nil) ";" *newline*))))
1213
1214 (define-compilation go (label)
1215   (let ((b (lookup-in-lexenv label *environment* 'gotag))
1216         (n (cond
1217              ((symbolp label) (symbol-name label))
1218              ((integerp label) (integer-to-string label)))))
1219     (if b
1220         (js!selfcall
1221           "throw ({"
1222           "type: 'tagbody', "
1223           "id: " (first (binding-value b)) ", "
1224           "label: " (second (binding-value b)) ", "
1225           "message: 'Attempt to GO to non-existing tag " n "'"
1226           "})" *newline*)
1227         (error (concat "Unknown tag `" n "'.")))))
1228
1229
1230 (define-compilation unwind-protect (form &rest clean-up)
1231   (js!selfcall
1232     "var ret = " (ls-compile nil) ";" *newline*
1233     "try {" *newline*
1234     (indent "ret = " (ls-compile form) ";" *newline*)
1235     "} finally {" *newline*
1236     (indent (ls-compile-block clean-up))
1237     "}" *newline*
1238     "return ret;" *newline*))
1239
1240
1241 ;;; A little backquote implementation without optimizations of any
1242 ;;; kind for ecmalisp.
1243 (defun backquote-expand-1 (form)
1244   (cond
1245     ((symbolp form)
1246      (list 'quote form))
1247     ((atom form)
1248      form)
1249     ((eq (car form) 'unquote)
1250      (car form))
1251     ((eq (car form) 'backquote)
1252      (backquote-expand-1 (backquote-expand-1 (cadr form))))
1253     (t
1254      (cons 'append
1255            (mapcar (lambda (s)
1256                      (cond
1257                        ((and (listp s) (eq (car s) 'unquote))
1258                         (list 'list (cadr s)))
1259                        ((and (listp s) (eq (car s) 'unquote-splicing))
1260                         (cadr s))
1261                        (t
1262                         (list 'list (backquote-expand-1 s)))))
1263                    form)))))
1264
1265 (defun backquote-expand (form)
1266   (if (and (listp form) (eq (car form) 'backquote))
1267       (backquote-expand-1 (cadr form))
1268       form))
1269
1270 (defmacro backquote (form)
1271   (backquote-expand-1 form))
1272
1273 (define-transformation backquote (form)
1274   (backquote-expand-1 form))
1275
1276 ;;; Primitives
1277
1278 (defmacro define-builtin (name args &body body)
1279   `(progn
1280      (define-compilation ,name ,args
1281        (let ,(mapcar (lambda (arg) `(,arg (ls-compile ,arg))) args)
1282          ,@body))))
1283
1284 ;;; DECLS is a list of (JSVARNAME TYPE LISPFORM) declarations.
1285 (defmacro type-check (decls &body body)
1286   `(js!selfcall
1287      ,@(mapcar (lambda (decl)
1288                    `(concat "var " ,(first decl) " = " ,(third decl) ";" *newline*))
1289                  decls)
1290      ,@(mapcar (lambda (decl)
1291                  `(concat "if (typeof " ,(first decl) " != '" ,(second decl) "')" *newline*
1292                           (indent "throw 'The value ' + "
1293                                   ,(first decl)
1294                                   " + ' is not a type "
1295                                   ,(second decl)
1296                                   ".';"
1297                                   *newline*)))
1298                decls)
1299      (concat "return " (progn ,@body) ";" *newline*)))
1300
1301 (defun num-op-num (x op y)
1302   (type-check (("x" "number" x) ("y" "number" y))
1303     (concat "x" op "y")))
1304
1305 (define-builtin + (x y) (num-op-num x "+" y))
1306 (define-builtin - (x y) (num-op-num x "-" y))
1307 (define-builtin * (x y) (num-op-num x "*" y))
1308 (define-builtin / (x y) (num-op-num x "/" y))
1309
1310 (define-builtin mod (x y) (num-op-num x "%" y))
1311
1312 (define-builtin < (x y)  (js!bool (num-op-num x "<" y)))
1313 (define-builtin > (x y)  (js!bool (num-op-num x ">" y)))
1314 (define-builtin = (x y)  (js!bool (num-op-num x "==" y)))
1315 (define-builtin <= (x y) (js!bool (num-op-num x "<=" y)))
1316 (define-builtin >= (x y) (js!bool (num-op-num x ">=" y)))
1317
1318 (define-builtin numberp (x)
1319   (js!bool (concat "(typeof (" x ") == \"number\")")))
1320
1321 (define-builtin floor (x)
1322   (type-check (("x" "number" x))
1323     "Math.floor(x)"))
1324
1325 (define-builtin cons (x y)
1326   (concat "({car: " x ", cdr: " y "})"))
1327
1328 (define-builtin consp (x)
1329   (js!bool
1330    (js!selfcall
1331      "var tmp = " x ";" *newline*
1332      "return (typeof tmp == 'object' && 'car' in tmp);" *newline*)))
1333
1334 (define-builtin car (x)
1335   (js!selfcall
1336     "var tmp = " x ";" *newline*
1337     "return tmp === " (ls-compile nil)
1338     "? " (ls-compile nil)
1339     ": tmp.car;" *newline*))
1340
1341 (define-builtin cdr (x)
1342   (js!selfcall
1343     "var tmp = " x ";" *newline*
1344     "return tmp === " (ls-compile nil) "? "
1345     (ls-compile nil)
1346     ": tmp.cdr;" *newline*))
1347
1348 (define-builtin setcar (x new)
1349   (type-check (("x" "object" x))
1350     (concat "(x.car = " new ")")))
1351
1352 (define-builtin setcdr (x new)
1353   (type-check (("x" "object" x))
1354     (concat "(x.cdr = " new ")")))
1355
1356 (define-builtin symbolp (x)
1357   (js!bool
1358    (js!selfcall
1359      "var tmp = " x ";" *newline*
1360      "return (typeof tmp == 'object' && 'name' in tmp);" *newline*)))
1361
1362 (define-builtin make-symbol (name)
1363   (type-check (("name" "string" name))
1364     "({name: name})"))
1365
1366 (define-builtin symbol-name (x)
1367   (concat "(" x ").name"))
1368
1369 (define-builtin set (symbol value)
1370   (concat "(" symbol ").value = " value))
1371
1372 (define-builtin fset (symbol value)
1373   (concat "(" symbol ").function = " value))
1374
1375 (define-builtin boundp (x)
1376   (js!bool (concat "(" x ".value !== undefined)")))
1377
1378 (define-builtin symbol-value (x)
1379   (js!selfcall
1380     "var symbol = " x ";" *newline*
1381     "var value = symbol.value;" *newline*
1382     "if (value === undefined) throw \"Variable `\" + symbol.name + \"' is unbound.\";" *newline*
1383     "return value;" *newline*))
1384
1385 (define-builtin symbol-function (x)
1386   (js!selfcall
1387     "var symbol = " x ";" *newline*
1388     "var func = symbol.function;" *newline*
1389     "if (func === undefined) throw \"Function `\" + symbol.name + \"' is undefined.\";" *newline*
1390     "return func;" *newline*))
1391
1392 (define-builtin symbol-plist (x)
1393   (concat "((" x ").plist || " (ls-compile nil) ")"))
1394
1395 (define-builtin lambda-code (x)
1396   (concat "(" x ").toString()"))
1397
1398
1399 (define-builtin eq    (x y) (js!bool (concat "(" x " === " y ")")))
1400 (define-builtin equal (x y) (js!bool (concat "(" x  " == " y ")")))
1401
1402 (define-builtin string (x)
1403   (type-check (("x" "number" x))
1404     "String.fromCharCode(x)"))
1405
1406 (define-builtin stringp (x)
1407   (js!bool (concat "(typeof(" x ") == \"string\")")))
1408
1409 (define-builtin string-upcase (x)
1410   (type-check (("x" "string" x))
1411     "x.toUpperCase()"))
1412
1413 (define-builtin string-length (x)
1414   (type-check (("x" "string" x))
1415     "x.length"))
1416
1417 (define-compilation slice (string a &optional b)
1418   (js!selfcall
1419     "var str = " (ls-compile string) ";" *newline*
1420     "var a = " (ls-compile a) ";" *newline*
1421     "var b;" *newline*
1422     (if b
1423         (concat "b = " (ls-compile b) ";" *newline*)
1424         "")
1425     "return str.slice(a,b);" *newline*))
1426
1427 (define-builtin char (string index)
1428   (type-check (("string" "string" string)
1429                ("index" "number" index))
1430     "string.charCodeAt(index)"))
1431
1432 (define-builtin concat-two (string1 string2)
1433   (type-check (("string1" "string" string1)
1434                ("string2" "string" string2))
1435     "string1.concat(string2)"))
1436
1437 (define-compilation funcall (func &rest args)
1438   (concat "(" (ls-compile func) ")("
1439           (join (mapcar #'ls-compile args)
1440                 ", ")
1441           ")"))
1442
1443 (define-compilation apply (func &rest args)
1444   (if (null args)
1445       (concat "(" (ls-compile func) ")()")
1446       (let ((args (butlast args))
1447             (last (car (last args))))
1448         (js!selfcall
1449           "var f = " (ls-compile func) ";" *newline*
1450           "var args = [" (join (mapcar #'ls-compile args)
1451                                ", ")
1452           "];" *newline*
1453           "var tail = (" (ls-compile last) ");" *newline*
1454           "while (tail != " (ls-compile nil) "){" *newline*
1455           "    args.push(tail.car);" *newline*
1456           "    tail = tail.cdr;" *newline*
1457           "}" *newline*
1458           "return f.apply(this, args);" *newline*))))
1459
1460 (define-builtin js-eval (string)
1461   (type-check (("string" "string" string))
1462     "eval.apply(window, [string])"))
1463
1464 (define-builtin error (string)
1465   (js!selfcall "throw " string ";" *newline*))
1466
1467 (define-builtin new () "{}")
1468
1469 (define-builtin oget (object key)
1470   (js!selfcall
1471     "var tmp = " "(" object ")[" key "];" *newline*
1472     "return tmp == undefined? " (ls-compile nil) ": tmp ;" *newline*))
1473
1474 (define-builtin oset (object key value)
1475   (concat "((" object ")[" key "] = " value ")"))
1476
1477 (define-builtin in (key object)
1478   (js!bool (concat "((" key ") in (" object "))")))
1479
1480 (define-builtin functionp (x)
1481   (js!bool (concat "(typeof " x " == 'function')")))
1482
1483 (define-builtin write-string (x)
1484   (type-check (("x" "string" x))
1485     "lisp.write(x)"))
1486
1487 (defun macro (x)
1488   (and (symbolp x)
1489        (let ((b (lookup-in-lexenv x *environment* 'function)))
1490          (and (eq (binding-type b) 'macro)
1491               b))))
1492
1493 (defun ls-macroexpand-1 (form)
1494   (let ((macro-binding (macro (car form))))
1495     (if macro-binding
1496         (let ((expander (binding-value macro-binding)))
1497           (when (listp expander)
1498             (let ((compiled (eval expander)))
1499               ;; The list representation are useful while
1500               ;; bootstrapping, as we can dump the definition of the
1501               ;; macros easily, but they are slow because we have to
1502               ;; evaluate them and compile them now and again. So, let
1503               ;; us replace the list representation version of the
1504               ;; function with the compiled one.
1505               ;;
1506               #+ecmalisp (set-binding-value macro-binding compiled)
1507               (setq expander compiled)))
1508           (apply expander (cdr form)))
1509         form)))
1510
1511 (defun compile-funcall (function args)
1512   (concat (ls-compile `#',function) "("
1513           (join (mapcar #'ls-compile args)
1514                 ", ")
1515           ")"))
1516
1517 (defun ls-compile (sexp)
1518   (cond
1519     ((symbolp sexp)
1520      (let ((b (lookup-in-lexenv sexp *environment* 'variable)))
1521        (if (eq (binding-type b) 'lexical-variable)
1522            (binding-value b)
1523            (ls-compile `(symbol-value ',sexp)))))
1524     ((integerp sexp) (integer-to-string sexp))
1525     ((stringp sexp) (concat "\"" (escape-string sexp) "\""))
1526     ((listp sexp)
1527      (if (assoc (car sexp) *compilations*)
1528          (let ((comp (second (assoc (car sexp) *compilations*))))
1529            (apply comp (cdr sexp)))
1530          (if (macro (car sexp))
1531              (ls-compile (ls-macroexpand-1 sexp))
1532              (compile-funcall (car sexp) (cdr sexp)))))))
1533
1534 (defun ls-compile-toplevel (sexp)
1535   (let ((*toplevel-compilations* nil))
1536     (cond
1537       ((and (consp sexp) (eq (car sexp) 'progn))
1538        (let ((subs (mapcar #'ls-compile-toplevel (cdr sexp))))
1539          (join (remove-if #'null-or-empty-p subs))))
1540       (t
1541        (let ((code (ls-compile sexp)))
1542          (concat (join-trailing (get-toplevel-compilations)
1543                                 (concat ";" *newline*))
1544                  (if code
1545                      (concat code ";" *newline*)
1546                      "")))))))
1547
1548
1549 ;;; Once we have the compiler, we define the runtime environment and
1550 ;;; interactive development (eval), which works calling the compiler
1551 ;;; and evaluating the Javascript result globally.
1552
1553 #+ecmalisp
1554 (progn
1555   (defmacro with-compilation-unit (&body body)
1556     `(prog1
1557          (progn
1558            (setq *compilation-unit-checks* nil)
1559            (clear-undeclared-global-bindings)
1560            ,@body)
1561        (dolist (check *compilation-unit-checks*)
1562          (funcall check))))
1563
1564   (defun eval (x)
1565     (let ((code
1566            (with-compilation-unit
1567                (ls-compile-toplevel x))))
1568       (js-eval code)))
1569
1570   (js-eval "var lisp")
1571   (js-vset "lisp" (new))
1572   (js-vset "lisp.read" #'ls-read-from-string)
1573   (js-vset "lisp.print" #'prin1-to-string)
1574   (js-vset "lisp.eval" #'eval)
1575   (js-vset "lisp.compile" #'ls-compile-toplevel)
1576   (js-vset "lisp.evalString" (lambda (str) (eval (ls-read-from-string str))))
1577   (js-vset "lisp.compileString" (lambda (str) (ls-compile-toplevel (ls-read-from-string str))))
1578
1579   ;; Set the initial global environment to be equal to the host global
1580   ;; environment at this point of the compilation.
1581   (eval-when-compile
1582     (toplevel-compilation
1583      (ls-compile
1584       `(progn
1585          ,@(mapcar (lambda (s)
1586                      `(oset *package* ,(symbol-name (car s))
1587                             (js-vref ,(cdr s))))
1588                    *literal-symbols*)
1589          (setq *literal-symbols* ',*literal-symbols*)
1590          (setq *environment* ',*environment*)
1591          (setq *variable-counter* ,*variable-counter*)
1592          (setq *gensym-counter* ,*gensym-counter*)
1593          (setq *block-counter* ,*block-counter*)))))
1594
1595   (eval-when-compile
1596     (toplevel-compilation
1597      (ls-compile
1598       `(setq *literal-counter* ,*literal-counter*)))))
1599
1600
1601 ;;; Finally, we provide a couple of functions to easily bootstrap
1602 ;;; this. It just calls the compiler with this file as input.
1603
1604 #+common-lisp
1605 (progn
1606   (defun read-whole-file (filename)
1607     (with-open-file (in filename)
1608       (let ((seq (make-array (file-length in) :element-type 'character)))
1609         (read-sequence seq in)
1610         seq)))
1611
1612   (defun ls-compile-file (filename output)
1613     (setq *compilation-unit-checks* nil)
1614     (with-open-file (out output :direction :output :if-exists :supersede)
1615       (let* ((source (read-whole-file filename))
1616              (in (make-string-stream source)))
1617         (loop
1618            for x = (ls-read in)
1619            until (eq x *eof*)
1620            for compilation = (ls-compile-toplevel x)
1621            when (plusp (length compilation))
1622            do (write-string compilation out))
1623         (dolist (check *compilation-unit-checks*)
1624           (funcall check))
1625         (setq *compilation-unit-checks* nil))))
1626
1627   (defun bootstrap ()
1628     (setq *environment* (make-lexenv))
1629     (setq *literal-symbols* nil)
1630     (setq *variable-counter* 0
1631           *gensym-counter* 0
1632           *literal-counter* 0
1633           *block-counter* 0)
1634     (ls-compile-file "ecmalisp.lisp" "ecmalisp.js")))