src/compiler.lisp

   1 ;;; compiler.lisp ---
   2
   3 ;; copyright (C) 2012, 2013 David Vazquez
   4 ;; Copyright (C) 2012 Raimon Grau
   5
   6 ;; JSCL 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 ;; JSCL 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 JSCL.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  18
  19 ;;;; Compiler
  20
  21 ;;; Translate the Lisp code to Javascript. It will compile the special
  22 ;;; forms. Some primitive functions are compiled as special forms
  23 ;;; too. The respective real functions are defined in the target (see
  24 ;;; the beginning of this file) as well as some primitive functions.
  25
  26 (defun code (&rest args)
  27   (mapconcat (lambda (arg)
  28                (cond
  29                  ((null arg) "")
  30                  ((integerp arg) (integer-to-string arg))
  31                  ((floatp arg) (float-to-string arg))
  32                  ((stringp arg) arg)
  33                  (t (error "Unknown argument `~S'." arg))))
  34              args))
  35
  36 ;;; Wrap X with a Javascript code to convert the result from
  37 ;;; Javascript generalized booleans to T or NIL.
  38 (defun js!bool (x)
  39   (code "(" x "?" (ls-compile t) ": " (ls-compile nil) ")"))
  40
  41 ;;; Concatenate the arguments and wrap them with a self-calling
  42 ;;; Javascript anonymous function. It is used to make some Javascript
  43 ;;; statements valid expressions and provide a private scope as well.
  44 ;;; It could be defined as function, but we could do some
  45 ;;; preprocessing in the future.
  46 (defmacro js!selfcall (&body body)
  47   `(code "(function(){" *newline* (indent ,@body) "})()"))
  48
  49 ;;; Like CODE, but prefix each line with four spaces. Two versions
  50 ;;; of this function are available, because the Ecmalisp version is
  51 ;;; very slow and bootstraping was annoying.
  52
  53 #+jscl
  54 (defun indent (&rest string)
  55   (let ((input (apply #'code string)))
  56     (let ((output "")
  57           (index 0)
  58           (size (length input)))
  59       (when (plusp (length input)) (concatf output "    "))
  60       (while (< index size)
  61         (let ((str
  62                (if (and (char= (char input index) #\newline)
  63                         (< index (1- size))
  64                         (not (char= (char input (1+ index)) #\newline)))
  65                    (concat (string #\newline) "    ")
  66                    (string (char input index)))))
  67           (concatf output str))
  68         (incf index))
  69       output)))
  70
  71 #-jscl
  72 (defun indent (&rest string)
  73   (with-output-to-string (*standard-output*)
  74     (with-input-from-string (input (apply #'code string))
  75       (loop
  76          for line = (read-line input nil)
  77          while line
  78          do (write-string "    ")
  79          do (write-line line)))))
  80
  81
  82 ;;; A Form can return a multiple values object calling VALUES, like
  83 ;;; values(arg1, arg2, ...). It will work in any context, as well as
  84 ;;; returning an individual object. However, if the special variable
  85 ;;; `*multiple-value-p*' is NIL, is granted that only the primary
  86 ;;; value will be used, so we can optimize to avoid the VALUES
  87 ;;; function call.
  88 (defvar *multiple-value-p* nil)
  89
  90 ;;; Environment
  91
  92 (def!struct binding
  93   name
  94   type
  95   value
  96   declarations)
  97
  98 (def!struct lexenv
  99   variable
 100   function
 101   block
 102   gotag)
 103
 104 (defun lookup-in-lexenv (name lexenv namespace)
 105   (find name (ecase namespace
 106                 (variable (lexenv-variable lexenv))
 107                 (function (lexenv-function lexenv))
 108                 (block    (lexenv-block    lexenv))
 109                 (gotag    (lexenv-gotag    lexenv)))
 110         :key #'binding-name))
 111
 112 (defun push-to-lexenv (binding lexenv namespace)
 113   (ecase namespace
 114     (variable (push binding (lexenv-variable lexenv)))
 115     (function (push binding (lexenv-function lexenv)))
 116     (block    (push binding (lexenv-block    lexenv)))
 117     (gotag    (push binding (lexenv-gotag    lexenv)))))
 118
 119 (defun extend-lexenv (bindings lexenv namespace)
 120   (let ((env (copy-lexenv lexenv)))
 121     (dolist (binding (reverse bindings) env)
 122       (push-to-lexenv binding env namespace))))
 123
 124
 125 (defvar *environment* (make-lexenv))
 126
 127 (defvar *variable-counter* 0)
 128
 129 (defun gvarname (symbol)
 130   (declare (ignore symbol))
 131   (code "v" (incf *variable-counter*)))
 132
 133 (defun translate-variable (symbol)
 134   (awhen (lookup-in-lexenv symbol *environment* 'variable)
 135     (binding-value it)))
 136
 137 (defun extend-local-env (args)
 138   (let ((new (copy-lexenv *environment*)))
 139     (dolist (symbol args new)
 140       (let ((b (make-binding :name symbol :type 'variable :value (gvarname symbol))))
 141         (push-to-lexenv b new 'variable)))))
 142
 143 ;;; Toplevel compilations
 144 (defvar *toplevel-compilations* nil)
 145
 146 (defun toplevel-compilation (string)
 147   (push string *toplevel-compilations*))
 148
 149 (defun null-or-empty-p (x)
 150   (zerop (length x)))
 151
 152 (defun get-toplevel-compilations ()
 153   (reverse (remove-if #'null-or-empty-p *toplevel-compilations*)))
 154
 155 (defun %compile-defmacro (name lambda)
 156   (toplevel-compilation (ls-compile `',name))
 157   (let ((binding (make-binding :name name :type 'macro :value lambda)))
 158     (push-to-lexenv binding  *environment* 'function))
 159   name)
 160
 161 (defun global-binding (name type namespace)
 162   (or (lookup-in-lexenv name *environment* namespace)
 163       (let ((b (make-binding :name name :type type :value nil)))
 164         (push-to-lexenv b *environment* namespace)
 165         b)))
 166
 167 (defun claimp (symbol namespace claim)
 168   (let ((b (lookup-in-lexenv symbol *environment* namespace)))
 169     (and b (member claim (binding-declarations b)))))
 170
 171 (defun !proclaim (decl)
 172   (case (car decl)
 173     (special
 174      (dolist (name (cdr decl))
 175        (let ((b (global-binding name 'variable 'variable)))
 176          (push 'special (binding-declarations b)))))
 177     (notinline
 178      (dolist (name (cdr decl))
 179        (let ((b (global-binding name 'function 'function)))
 180          (push 'notinline (binding-declarations b)))))
 181     (constant
 182      (dolist (name (cdr decl))
 183        (let ((b (global-binding name 'variable 'variable)))
 184          (push 'constant (binding-declarations b)))))))
 185
 186 #+jscl
 187 (fset 'proclaim #'!proclaim)
 188
 189 (defun %define-symbol-macro (name expansion)
 190   (let ((b (make-binding :name name :type 'macro :value expansion)))
 191     (push-to-lexenv b *environment* 'variable)
 192     name))
 193
 194 #+jscl
 195 (defmacro define-symbol-macro (name expansion)
 196   `(%define-symbol-macro ',name ',expansion))
 197
 198
 199 ;;; Special forms
 200
 201 (defvar *compilations* nil)
 202
 203 (defmacro define-compilation (name args &body body)
 204   ;; Creates a new primitive `name' with parameters args and
 205   ;; @body. The body can access to the local environment through the
 206   ;; variable *ENVIRONMENT*.
 207   `(push (list ',name (lambda ,args (block ,name ,@body)))
 208          *compilations*))
 209
 210 (define-compilation if (condition true &optional false)
 211   (code "(" (ls-compile condition) " !== " (ls-compile nil)
 212         " ? " (ls-compile true *multiple-value-p*)
 213         " : " (ls-compile false *multiple-value-p*)
 214         ")"))
 215
 216 (defvar *ll-keywords* '(&optional &rest &key))
 217
 218 (defun list-until-keyword (list)
 219   (if (or (null list) (member (car list) *ll-keywords*))
 220       nil
 221       (cons (car list) (list-until-keyword (cdr list)))))
 222
 223 (defun ll-section (keyword ll)
 224   (list-until-keyword (cdr (member keyword ll))))
 225
 226 (defun ll-required-arguments (ll)
 227   (list-until-keyword ll))
 228
 229 (defun ll-optional-arguments-canonical (ll)
 230   (mapcar #'ensure-list (ll-section '&optional ll)))
 231
 232 (defun ll-optional-arguments (ll)
 233   (mapcar #'car (ll-optional-arguments-canonical ll)))
 234
 235 (defun ll-rest-argument (ll)
 236   (let ((rest (ll-section '&rest ll)))
 237     (when (cdr rest)
 238       (error "Bad lambda-list `~S'." ll))
 239     (car rest)))
 240
 241 (defun ll-keyword-arguments-canonical (ll)
 242   (flet ((canonicalize (keyarg)
 243            ;; Build a canonical keyword argument descriptor, filling
 244            ;; the optional fields. The result is a list of the form
 245            ;; ((keyword-name var) init-form).
 246            (let ((arg (ensure-list keyarg)))
 247              (cons (if (listp (car arg))
 248                        (car arg)
 249                        (list (intern (symbol-name (car arg)) "KEYWORD") (car arg)))
 250                    (cdr arg)))))
 251     (mapcar #'canonicalize (ll-section '&key ll))))
 252
 253 (defun ll-keyword-arguments (ll)
 254   (mapcar (lambda (keyarg) (second (first keyarg)))
 255           (ll-keyword-arguments-canonical ll)))
 256
 257 (defun ll-svars (lambda-list)
 258   (let ((args
 259          (append
 260           (ll-keyword-arguments-canonical lambda-list)
 261           (ll-optional-arguments-canonical lambda-list))))
 262     (remove nil (mapcar #'third args))))
 263
 264 (defun lambda-name/docstring-wrapper (name docstring &rest strs)
 265   (if (or name docstring)
 266       (js!selfcall
 267         "var func = " (join strs) ";" *newline*
 268         (when name
 269           (code "func.fname = " (js-escape-string name) ";" *newline*))
 270         (when docstring
 271           (code "func.docstring = " (js-escape-string docstring) ";" *newline*))
 272         "return func;" *newline*)
 273       (apply #'code strs)))
 274
 275 (defun lambda-check-argument-count
 276     (n-required-arguments n-optional-arguments rest-p)
 277   ;; Note: Remember that we assume that the number of arguments of a
 278   ;; call is at least 1 (the values argument).
 279   (let ((min n-required-arguments)
 280         (max (if rest-p 'n/a (+ n-required-arguments n-optional-arguments))))
 281     (block nil
 282       ;; Special case: a positive exact number of arguments.
 283       (when (and (< 0 min) (eql min max))
 284         (return (code "checkArgs(nargs, " min ");" *newline*)))
 285       ;; General case:
 286       (code
 287        (when (< 0 min)
 288          (code "checkArgsAtLeast(nargs, " min ");" *newline*))
 289        (when (numberp max)
 290          (code "checkArgsAtMost(nargs, " max ");" *newline*))))))
 291
 292 (defun compile-lambda-optional (ll)
 293   (let* ((optional-arguments (ll-optional-arguments-canonical ll))
 294          (n-required-arguments (length (ll-required-arguments ll)))
 295          (n-optional-arguments (length optional-arguments)))
 296     (when optional-arguments
 297       (code "switch(nargs){" *newline*
 298             (let ((cases nil)
 299                   (idx 0))
 300               (progn
 301                 (while (< idx n-optional-arguments)
 302                   (let ((arg (nth idx optional-arguments)))
 303                     (push (code "case " (+ idx n-required-arguments) ":" *newline*
 304                                 (indent (translate-variable (car arg))
 305                                         "="
 306                                         (ls-compile (cadr arg)) ";" *newline*)
 307                                 (when (third arg)
 308                                   (indent (translate-variable (third arg))
 309                                           "="
 310                                           (ls-compile nil)
 311                                           ";" *newline*)))
 312                           cases)
 313                     (incf idx)))
 314                 (push (code "default: break;" *newline*) cases)
 315                 (join (reverse cases))))
 316             "}" *newline*))))
 317
 318 (defun compile-lambda-rest (ll)
 319   (let ((n-required-arguments (length (ll-required-arguments ll)))
 320         (n-optional-arguments (length (ll-optional-arguments ll)))
 321         (rest-argument (ll-rest-argument ll)))
 322     (when rest-argument
 323       (let ((js!rest (translate-variable rest-argument)))
 324         (code "var " js!rest "= " (ls-compile nil) ";" *newline*
 325               "for (var i = nargs-1; i>=" (+ n-required-arguments n-optional-arguments)
 326               "; i--)" *newline*
 327               (indent js!rest " = {car: arguments[i+2], cdr: " js!rest "};" *newline*))))))
 328
 329 (defun compile-lambda-parse-keywords (ll)
 330   (let ((n-required-arguments
 331          (length (ll-required-arguments ll)))
 332         (n-optional-arguments
 333          (length (ll-optional-arguments ll)))
 334         (keyword-arguments
 335          (ll-keyword-arguments-canonical ll)))
 336     (code
 337      ;; Declare variables
 338      (mapconcat (lambda (arg)
 339                   (let ((var (second (car arg))))
 340                     (code "var " (translate-variable var) "; " *newline*
 341                           (when (third arg)
 342                             (code "var " (translate-variable (third arg))
 343                                   " = " (ls-compile nil)
 344                                   ";" *newline*)))))
 345                 keyword-arguments)
 346      ;; Parse keywords
 347      (flet ((parse-keyword (keyarg)
 348               ;; ((keyword-name var) init-form)
 349               (code "for (i=" (+ n-required-arguments n-optional-arguments)
 350                     "; i<nargs; i+=2){" *newline*
 351                     (indent
 352                      "if (arguments[i+2] === " (ls-compile (caar keyarg)) "){" *newline*
 353                      (indent (translate-variable (cadr (car keyarg)))
 354                              " = arguments[i+3];"
 355                              *newline*
 356                              (let ((svar (third keyarg)))
 357                                (when svar
 358                                  (code (translate-variable svar) " = " (ls-compile t) ";" *newline*)))
 359                              "break;" *newline*)
 360                      "}" *newline*)
 361                     "}" *newline*
 362                     ;; Default value
 363                     "if (i == nargs){" *newline*
 364                     (indent (translate-variable (cadr (car keyarg))) " = " (ls-compile (cadr keyarg)) ";" *newline*)
 365                     "}" *newline*)))
 366        (when keyword-arguments
 367          (code "var i;" *newline*
 368                (mapconcat #'parse-keyword keyword-arguments))))
 369      ;; Check for unknown keywords
 370      (when keyword-arguments
 371        (code "for (i=" (+ n-required-arguments n-optional-arguments)
 372              "; i<nargs; i+=2){" *newline*
 373              (indent "if ("
 374                      (join (mapcar (lambda (x)
 375                                      (concat "arguments[i+2] !== " (ls-compile (caar x))))
 376                                    keyword-arguments)
 377                            " && ")
 378                      ")" *newline*
 379                      (indent
 380                       "throw 'Unknown keyword argument ' + xstring(arguments[i].name);" *newline*))
 381              "}" *newline*)))))
 382
 383 (defun parse-lambda-list (ll)
 384   (values (ll-required-arguments ll)
 385           (ll-optional-arguments ll)
 386           (ll-keyword-arguments  ll)
 387           (ll-rest-argument      ll)))
 388
 389 ;;; Process BODY for declarations and/or docstrings. Return as
 390 ;;; multiple values the BODY without docstrings or declarations, the
 391 ;;; list of declaration forms and the docstring.
 392 (defun parse-body (body &key declarations docstring)
 393   (let ((value-declarations)
 394         (value-docstring))
 395     ;; Parse declarations
 396     (when declarations
 397       (do* ((rest body (cdr rest))
 398             (form (car rest) (car rest)))
 399            ((or (atom form) (not (eq (car form) 'declare)))
 400             (setf body rest))
 401         (push form value-declarations)))
 402     ;; Parse docstring
 403     (when (and docstring
 404                (stringp (car body))
 405                (not (null (cdr body))))
 406       (setq value-docstring (car body))
 407       (setq body (cdr body)))
 408     (values body value-declarations value-docstring)))
 409
 410 ;;; Compile a lambda function with lambda list LL and body BODY. If
 411 ;;; NAME is given, it should be a constant string and it will become
 412 ;;; the name of the function. If BLOCK is non-NIL, a named block is
 413 ;;; created around the body. NOTE: No block (even anonymous) is
 414 ;;; created if BLOCk is NIL.
 415 (defun compile-lambda (ll body &key name block)
 416   (multiple-value-bind (required-arguments
 417                         optional-arguments
 418                         keyword-arguments
 419                         rest-argument)
 420       (parse-lambda-list ll)
 421     (multiple-value-bind (body decls documentation)
 422         (parse-body body :declarations t :docstring t)
 423       (declare (ignore decls))
 424       (let ((n-required-arguments (length required-arguments))
 425             (n-optional-arguments (length optional-arguments))
 426             (*environment* (extend-local-env
 427                             (append (ensure-list rest-argument)
 428                                     required-arguments
 429                                     optional-arguments
 430                                     keyword-arguments
 431                                     (ll-svars ll)))))
 432         (lambda-name/docstring-wrapper name documentation
 433          "(function ("
 434          (join (list* "values"
 435                       "nargs"
 436                       (mapcar #'translate-variable
 437                               (append required-arguments optional-arguments)))
 438                ",")
 439          "){" *newline*
 440          (indent
 441           ;; Check number of arguments
 442           (lambda-check-argument-count n-required-arguments
 443                                        n-optional-arguments
 444                                        (or rest-argument keyword-arguments))
 445                                         (compile-lambda-optional ll)
 446                                         (compile-lambda-rest ll)
 447                                         (compile-lambda-parse-keywords ll)
 448                                         (let ((*multiple-value-p* t))
 449                                           (if block
 450                                               (ls-compile-block `((block ,block ,@body)) t)
 451                                               (ls-compile-block body t))))
 452          "})")))))
 453
 454
 455 (defun setq-pair (var val)
 456   (let ((b (lookup-in-lexenv var *environment* 'variable)))
 457     (cond
 458       ((and b
 459             (eq (binding-type b) 'variable)
 460             (not (member 'special (binding-declarations b)))
 461             (not (member 'constant (binding-declarations b))))
 462        (code (binding-value b) " = " (ls-compile val)))
 463       ((and b (eq (binding-type b) 'macro))
 464        (ls-compile `(setf ,var ,val)))
 465       (t
 466        (ls-compile `(set ',var ,val))))))
 467
 468
 469 (define-compilation setq (&rest pairs)
 470   (let ((result ""))
 471     (when (null pairs)
 472       (return-from setq (ls-compile nil)))
 473     (while t
 474       (cond
 475         ((null pairs)
 476          (return))
 477         ((null (cdr pairs))
 478          (error "Odd pairs in SETQ"))
 479         (t
 480          (concatf result
 481            (concat (setq-pair (car pairs) (cadr pairs))
 482                    (if (null (cddr pairs)) "" ", ")))
 483          (setq pairs (cddr pairs)))))
 484     (code "(" result ")")))
 485
 486
 487 ;;; Compilation of literals an object dumping
 488
 489 ;;; Two seperate functions are needed for escaping strings:
 490 ;;;  One for producing JavaScript string literals (which are singly or
 491 ;;;   doubly quoted)
 492 ;;;  And one for producing Lisp strings (which are only doubly quoted)
 493 ;;;
 494 ;;; The same function would suffice for both, but for javascript string
 495 ;;; literals it is neater to use either depending on the context, e.g:
 496 ;;;  foo's => "foo's"
 497 ;;;  "foo" => '"foo"'
 498 ;;; which avoids having to escape quotes where possible
 499 (defun js-escape-string (string)
 500   (let ((index 0)
 501         (size (length string))
 502         (seen-single-quote nil)
 503         (seen-double-quote nil))
 504     (flet ((%js-escape-string (string escape-single-quote-p)
 505              (let ((output "")
 506                    (index 0))
 507                (while (< index size)
 508                  (let ((ch (char string index)))
 509                    (when (char= ch #\\)
 510                      (setq output (concat output "\\")))
 511                    (when (and escape-single-quote-p (char= ch #\'))
 512                      (setq output (concat output "\\")))
 513                    (when (char= ch #\newline)
 514                      (setq output (concat output "\\"))
 515                      (setq ch #\n))
 516                    (setq output (concat output (string ch))))
 517                  (incf index))
 518                output)))
 519       ;; First, scan the string for single/double quotes
 520       (while (< index size)
 521         (let ((ch (char string index)))
 522           (when (char= ch #\')
 523             (setq seen-single-quote t))
 524           (when (char= ch #\")
 525             (setq seen-double-quote t)))
 526         (incf index))
 527       ;; Then pick the appropriate way to escape the quotes
 528       (cond
 529         ((not seen-single-quote)
 530          (concat "'"   (%js-escape-string string nil) "'"))
 531         ((not seen-double-quote)
 532          (concat "\""  (%js-escape-string string nil) "\""))
 533         (t (concat "'" (%js-escape-string string t)   "'"))))))
 534
 535 (defun lisp-escape-string (string)
 536   (let ((output "")
 537         (index 0)
 538         (size (length string)))
 539     (while (< index size)
 540       (let ((ch (char string index)))
 541         (when (or (char= ch #\") (char= ch #\\))
 542           (setq output (concat output "\\")))
 543         (when (or (char= ch #\newline))
 544           (setq output (concat output "\\"))
 545           (setq ch #\n))
 546         (setq output (concat output (string ch))))
 547       (incf index))
 548     (concat "\"" output "\"")))
 549
 550 ;;; BOOTSTRAP MAGIC: We record the macro definitions as lists during
 551 ;;; the bootstrap. Once everything is compiled, we want to dump the
 552 ;;; whole global environment to the output file to reproduce it in the
 553 ;;; run-time. However, the environment must contain expander functions
 554 ;;; rather than lists. We do not know how to dump function objects
 555 ;;; itself, so we mark the list definitions with this object and the
 556 ;;; compiler will be called when this object has to be dumped.
 557 ;;; Backquote/unquote does a similar magic, but this use is exclusive.
 558 ;;;
 559 ;;; Indeed, perhaps to compile the object other macros need to be
 560 ;;; evaluated. For this reason we define a valid macro-function for
 561 ;;; this symbol.
 562 (defvar *magic-unquote-marker* (gensym "MAGIC-UNQUOTE"))
 563 #-jscl
 564 (setf (macro-function *magic-unquote-marker*)
 565       (lambda (form &optional environment)
 566         (declare (ignore environment))
 567         (second form)))
 568
 569 (defvar *literal-table* nil)
 570 (defvar *literal-counter* 0)
 571
 572 (defun genlit ()
 573   (code "l" (incf *literal-counter*)))
 574
 575 (defun dump-symbol (symbol)
 576   #-jscl
 577   (let ((package (symbol-package symbol)))
 578     (if (eq package (find-package "KEYWORD"))
 579         (code "(new Symbol(" (dump-string (symbol-name symbol)) ", " (dump-string (package-name package)) "))")
 580         (code "(new Symbol(" (dump-string (symbol-name symbol)) "))")))
 581   #+jscl
 582   (let ((package (symbol-package symbol)))
 583     (if (null package)
 584         (code "(new Symbol(" (dump-string (symbol-name symbol)) "))")
 585         (ls-compile `(intern ,(symbol-name symbol) ,(package-name package))))))
 586
 587 (defun dump-cons (cons)
 588   (let ((head (butlast cons))
 589         (tail (last cons)))
 590     (code "QIList("
 591           (join-trailing (mapcar (lambda (x) (literal x t)) head) ",")
 592           (literal (car tail) t)
 593           ","
 594           (literal (cdr tail) t)
 595           ")")))
 596
 597 (defun dump-array (array)
 598   (let ((elements (vector-to-list array)))
 599     (concat "[" (join (mapcar #'literal elements) ", ") "]")))
 600
 601 (defun dump-string (string)
 602   (code "make_lisp_string(" (js-escape-string string) ")"))
 603
 604 (defun literal (sexp &optional recursive)
 605   (cond
 606     ((integerp sexp) (integer-to-string sexp))
 607     ((floatp sexp) (float-to-string sexp))
 608     ((characterp sexp) (js-escape-string (string sexp)))
 609     (t
 610      (or (cdr (assoc sexp *literal-table* :test #'eql))
 611          (let ((dumped (typecase sexp
 612                          (symbol (dump-symbol sexp))
 613                          (string (dump-string sexp))
 614                          (cons
 615                           ;; BOOTSTRAP MAGIC: See the root file
 616                           ;; jscl.lisp and the function
 617                           ;; `dump-global-environment' for futher
 618                           ;; information.
 619                           (if (eq (car sexp) *magic-unquote-marker*)
 620                               (ls-compile (second sexp))
 621                               (dump-cons sexp)))
 622                          (array (dump-array sexp)))))
 623            (if (and recursive (not (symbolp sexp)))
 624                dumped
 625                (let ((jsvar (genlit)))
 626                  (push (cons sexp jsvar) *literal-table*)
 627                  (toplevel-compilation (code "var " jsvar " = " dumped))
 628                  (when (keywordp sexp)
 629                    (toplevel-compilation (code jsvar ".value = " jsvar)))
 630                  jsvar)))))))
 631
 632
 633 (define-compilation quote (sexp)
 634   (literal sexp))
 635
 636 (define-compilation %while (pred &rest body)
 637   (js!selfcall
 638     "while(" (ls-compile pred) " !== " (ls-compile nil) "){" *newline*
 639     (indent (ls-compile-block body))
 640     "}"
 641     "return " (ls-compile nil) ";" *newline*))
 642
 643 (define-compilation function (x)
 644   (cond
 645     ((and (listp x) (eq (car x) 'lambda))
 646      (compile-lambda (cadr x) (cddr x)))
 647     ((and (listp x) (eq (car x) 'named-lambda))
 648      ;; TODO: destructuring-bind now! Do error checking manually is
 649      ;; very annoying.
 650      (let ((name (cadr x))
 651            (ll (caddr x))
 652            (body (cdddr x)))
 653        (compile-lambda ll body
 654                        :name (symbol-name name)
 655                        :block name)))
 656     ((symbolp x)
 657      (let ((b (lookup-in-lexenv x *environment* 'function)))
 658        (if b
 659            (binding-value b)
 660            (ls-compile `(symbol-function ',x)))))))
 661
 662
 663 (defun make-function-binding (fname)
 664   (make-binding :name fname :type 'function :value (gvarname fname)))
 665
 666 (defun compile-function-definition (list)
 667   (compile-lambda (car list) (cdr list)))
 668
 669 (defun translate-function (name)
 670   (let ((b (lookup-in-lexenv name *environment* 'function)))
 671     (and b (binding-value b))))
 672
 673 (define-compilation flet (definitions &rest body)
 674   (let* ((fnames (mapcar #'car definitions))
 675          (cfuncs (mapcar (lambda (def)
 676                            (compile-lambda (cadr def)
 677                                            `((block ,(car def)
 678                                                ,@(cddr def)))))
 679                          definitions))
 680          (*environment*
 681           (extend-lexenv (mapcar #'make-function-binding fnames)
 682                          *environment*
 683                          'function)))
 684     (code "(function("
 685           (join (mapcar #'translate-function fnames) ",")
 686           "){" *newline*
 687           (let ((body (ls-compile-block body t)))
 688             (indent body))
 689           "})(" (join cfuncs ",") ")")))
 690
 691 (define-compilation labels (definitions &rest body)
 692   (let* ((fnames (mapcar #'car definitions))
 693          (*environment*
 694           (extend-lexenv (mapcar #'make-function-binding fnames)
 695                          *environment*
 696                          'function)))
 697     (js!selfcall
 698       (mapconcat (lambda (func)
 699                    (code "var " (translate-function (car func))
 700                          " = " (compile-lambda (cadr func)
 701                                                `((block ,(car func) ,@(cddr func))))
 702                          ";" *newline*))
 703                  definitions)
 704       (ls-compile-block body t))))
 705
 706
 707 (defvar *compiling-file* nil)
 708 (define-compilation eval-when-compile (&rest body)
 709   (if *compiling-file*
 710       (progn
 711         (eval (cons 'progn body))
 712         nil)
 713       (ls-compile `(progn ,@body))))
 714
 715 (defmacro define-transformation (name args form)
 716   `(define-compilation ,name ,args
 717      (ls-compile ,form)))
 718
 719 (define-compilation progn (&rest body)
 720   (if (null (cdr body))
 721       (ls-compile (car body) *multiple-value-p*)
 722       (code "("
 723             (join
 724              (remove-if #'null-or-empty-p
 725                         (append
 726                          (mapcar #'ls-compile (butlast body))
 727                          (list (ls-compile (car (last body)) t))))
 728                   ",")
 729             ")")))
 730
 731 (defun special-variable-p (x)
 732   (and (claimp x 'variable 'special) t))
 733
 734 ;;; Wrap CODE to restore the symbol values of the dynamic
 735 ;;; bindings. BINDINGS is a list of pairs of the form
 736 ;;; (SYMBOL . PLACE),  where PLACE is a Javascript variable
 737 ;;; name to initialize the symbol value and where to stored
 738 ;;; the old value.
 739 (defun let-binding-wrapper (bindings body)
 740   (when (null bindings)
 741     (return-from let-binding-wrapper body))
 742   (code
 743    "try {" *newline*
 744    (indent "var tmp;" *newline*
 745            (mapconcat
 746             (lambda (b)
 747               (let ((s (ls-compile `(quote ,(car b)))))
 748                 (code "tmp = " s ".value;" *newline*
 749                       s ".value = " (cdr b) ";" *newline*
 750                       (cdr b) " = tmp;" *newline*)))
 751             bindings)
 752            body *newline*)
 753    "}" *newline*
 754    "finally {"  *newline*
 755    (indent
 756     (mapconcat (lambda (b)
 757                  (let ((s (ls-compile `(quote ,(car b)))))
 758                    (code s ".value" " = " (cdr b) ";" *newline*)))
 759                bindings))
 760    "}" *newline*))
 761
 762 (define-compilation let (bindings &rest body)
 763   (let* ((bindings (mapcar #'ensure-list bindings))
 764          (variables (mapcar #'first bindings))
 765          (cvalues (mapcar #'ls-compile (mapcar #'second bindings)))
 766          (*environment* (extend-local-env (remove-if #'special-variable-p variables)))
 767          (dynamic-bindings))
 768     (code "(function("
 769           (join (mapcar (lambda (x)
 770                           (if (special-variable-p x)
 771                               (let ((v (gvarname x)))
 772                                 (push (cons x v) dynamic-bindings)
 773                                 v)
 774                               (translate-variable x)))
 775                         variables)
 776                 ",")
 777           "){" *newline*
 778           (let ((body (ls-compile-block body t t)))
 779             (indent (let-binding-wrapper dynamic-bindings body)))
 780           "})(" (join cvalues ",") ")")))
 781
 782
 783 ;;; Return the code to initialize BINDING, and push it extending the
 784 ;;; current lexical environment if the variable is not special.
 785 (defun let*-initialize-value (binding)
 786   (let ((var (first binding))
 787         (value (second binding)))
 788     (if (special-variable-p var)
 789         (code (ls-compile `(setq ,var ,value)) ";" *newline*)
 790         (let* ((v (gvarname var))
 791                (b (make-binding :name var :type 'variable :value v)))
 792           (prog1 (code "var " v " = " (ls-compile value) ";" *newline*)
 793             (push-to-lexenv b *environment* 'variable))))))
 794
 795 ;;; Wrap BODY to restore the symbol values of SYMBOLS after body. It
 796 ;;; DOES NOT generate code to initialize the value of the symbols,
 797 ;;; unlike let-binding-wrapper.
 798 (defun let*-binding-wrapper (symbols body)
 799   (when (null symbols)
 800     (return-from let*-binding-wrapper body))
 801   (let ((store (mapcar (lambda (s) (cons s (gvarname s)))
 802                        (remove-if-not #'special-variable-p symbols))))
 803     (code
 804      "try {" *newline*
 805      (indent
 806       (mapconcat (lambda (b)
 807                    (let ((s (ls-compile `(quote ,(car b)))))
 808                      (code "var " (cdr b) " = " s ".value;" *newline*)))
 809                  store)
 810       body)
 811      "}" *newline*
 812      "finally {" *newline*
 813      (indent
 814       (mapconcat (lambda (b)
 815                    (let ((s (ls-compile `(quote ,(car b)))))
 816                      (code s ".value" " = " (cdr b) ";" *newline*)))
 817                  store))
 818      "}" *newline*)))
 819
 820 (define-compilation let* (bindings &rest body)
 821   (let ((bindings (mapcar #'ensure-list bindings))
 822         (*environment* (copy-lexenv *environment*)))
 823     (js!selfcall
 824       (let ((specials (remove-if-not #'special-variable-p (mapcar #'first bindings)))
 825             (body (concat (mapconcat #'let*-initialize-value bindings)
 826                           (ls-compile-block body t t))))
 827         (let*-binding-wrapper specials body)))))
 828
 829
 830 (define-compilation block (name &rest body)
 831   ;; We use Javascript exceptions to implement non local control
 832   ;; transfer. Exceptions has dynamic scoping, so we use a uniquely
 833   ;; generated object to identify the block. The instance of a empty
 834   ;; array is used to distinguish between nested dynamic Javascript
 835   ;; exceptions. See https://github.com/davazp/jscl/issues/64 for
 836   ;; futher details.
 837   (let* ((idvar (gvarname name))
 838          (b (make-binding :name name :type 'block :value idvar)))
 839     (when *multiple-value-p*
 840       (push 'multiple-value (binding-declarations b)))
 841     (let* ((*environment* (extend-lexenv (list b) *environment* 'block))
 842            (cbody (ls-compile-block body t)))
 843       (if (member 'used (binding-declarations b))
 844           (js!selfcall
 845             "try {" *newline*
 846             "var " idvar " = [];" *newline*
 847             (indent cbody)
 848             "}" *newline*
 849             "catch (cf){" *newline*
 850             "    if (cf.type == 'block' && cf.id == " idvar ")" *newline*
 851             (if *multiple-value-p*
 852                 "        return values.apply(this, forcemv(cf.values));"
 853                 "        return cf.values;")
 854             *newline*
 855             "    else" *newline*
 856             "        throw cf;" *newline*
 857             "}" *newline*)
 858           (js!selfcall cbody)))))
 859
 860 (define-compilation return-from (name &optional value)
 861   (let* ((b (lookup-in-lexenv name *environment* 'block))
 862          (multiple-value-p (member 'multiple-value (binding-declarations b))))
 863     (when (null b)
 864       (error "Return from unknown block `~S'." (symbol-name name)))
 865     (push 'used (binding-declarations b))
 866     ;; The binding value is the name of a variable, whose value is the
 867     ;; unique identifier of the block as exception. We can't use the
 868     ;; variable name itself, because it could not to be unique, so we
 869     ;; capture it in a closure.
 870     (js!selfcall
 871       (when multiple-value-p (code "var values = mv;" *newline*))
 872       "throw ({"
 873       "type: 'block', "
 874       "id: " (binding-value b) ", "
 875       "values: " (ls-compile value multiple-value-p) ", "
 876       "message: 'Return from unknown block " (symbol-name name) ".'"
 877       "})")))
 878
 879 (define-compilation catch (id &rest body)
 880   (js!selfcall
 881     "var id = " (ls-compile id) ";" *newline*
 882     "try {" *newline*
 883     (indent (ls-compile-block body t)) *newline*
 884     "}" *newline*
 885     "catch (cf){" *newline*
 886     "    if (cf.type == 'catch' && cf.id == id)" *newline*
 887     (if *multiple-value-p*
 888         "        return values.apply(this, forcemv(cf.values));"
 889         "        return pv.apply(this, forcemv(cf.values));")
 890     *newline*
 891     "    else" *newline*
 892     "        throw cf;" *newline*
 893     "}" *newline*))
 894
 895 (define-compilation throw (id value)
 896   (js!selfcall
 897     "var values = mv;" *newline*
 898     "throw ({"
 899     "type: 'catch', "
 900     "id: " (ls-compile id) ", "
 901     "values: " (ls-compile value t) ", "
 902     "message: 'Throw uncatched.'"
 903     "})"))
 904
 905 (defun go-tag-p (x)
 906   (or (integerp x) (symbolp x)))
 907
 908 (defun declare-tagbody-tags (tbidx body)
 909   (let* ((go-tag-counter 0)
 910          (bindings
 911           (mapcar (lambda (label)
 912                     (let ((tagidx (integer-to-string (incf go-tag-counter))))
 913                       (make-binding :name label :type 'gotag :value (list tbidx tagidx))))
 914                   (remove-if-not #'go-tag-p body))))
 915     (extend-lexenv bindings *environment* 'gotag)))
 916
 917 (define-compilation tagbody (&rest body)
 918   ;; Ignore the tagbody if it does not contain any go-tag. We do this
 919   ;; because 1) it is easy and 2) many built-in forms expand to a
 920   ;; implicit tagbody, so we save some space.
 921   (unless (some #'go-tag-p body)
 922     (return-from tagbody (ls-compile `(progn ,@body nil))))
 923   ;; The translation assumes the first form in BODY is a label
 924   (unless (go-tag-p (car body))
 925     (push (gensym "START") body))
 926   ;; Tagbody compilation
 927   (let ((branch (gvarname 'branch))
 928         (tbidx (gvarname 'tbidx)))
 929     (let ((*environment* (declare-tagbody-tags tbidx body))
 930           initag)
 931       (let ((b (lookup-in-lexenv (first body) *environment* 'gotag)))
 932         (setq initag (second (binding-value b))))
 933       (js!selfcall
 934         ;; TAGBODY branch to take
 935         "var " branch " = " initag ";" *newline*
 936         "var " tbidx " = [];" *newline*
 937         "tbloop:" *newline*
 938         "while (true) {" *newline*
 939         (indent "try {" *newline*
 940                 (indent (let ((content ""))
 941                           (code "switch(" branch "){" *newline*
 942                                 "case " initag ":" *newline*
 943                                 (dolist (form (cdr body) content)
 944                                   (concatf content
 945                                     (if (not (go-tag-p form))
 946                                         (indent (ls-compile form) ";" *newline*)
 947                                         (let ((b (lookup-in-lexenv form *environment* 'gotag)))
 948                                           (code "case " (second (binding-value b)) ":" *newline*)))))
 949                                 "default:" *newline*
 950                                 "    break tbloop;" *newline*
 951                                 "}" *newline*)))
 952                 "}" *newline*
 953                 "catch (jump) {" *newline*
 954                 "    if (jump.type == 'tagbody' && jump.id == " tbidx ")" *newline*
 955                 "        " branch " = jump.label;" *newline*
 956                 "    else" *newline*
 957                 "        throw(jump);" *newline*
 958                 "}" *newline*)
 959         "}" *newline*
 960         "return " (ls-compile nil) ";" *newline*))))
 961
 962 (define-compilation go (label)
 963   (let ((b (lookup-in-lexenv label *environment* 'gotag))
 964         (n (cond
 965              ((symbolp label) (symbol-name label))
 966              ((integerp label) (integer-to-string label)))))
 967     (when (null b)
 968       (error "Unknown tag `~S'" label))
 969     (js!selfcall
 970       "throw ({"
 971       "type: 'tagbody', "
 972       "id: " (first (binding-value b)) ", "
 973       "label: " (second (binding-value b)) ", "
 974       "message: 'Attempt to GO to non-existing tag " n "'"
 975       "})" *newline*)))
 976
 977 (define-compilation unwind-protect (form &rest clean-up)
 978   (js!selfcall
 979     "var ret = " (ls-compile nil) ";" *newline*
 980     "try {" *newline*
 981     (indent "ret = " (ls-compile form) ";" *newline*)
 982     "} finally {" *newline*
 983     (indent (ls-compile-block clean-up))
 984     "}" *newline*
 985     "return ret;" *newline*))
 986
 987 (define-compilation multiple-value-call (func-form &rest forms)
 988   (js!selfcall
 989     "var func = " (ls-compile func-form) ";" *newline*
 990     "var args = [" (if *multiple-value-p* "values" "pv") ", 0];" *newline*
 991     "return "
 992     (js!selfcall
 993       "var values = mv;" *newline*
 994       "var vs;" *newline*
 995       (mapconcat (lambda (form)
 996                    (code "vs = " (ls-compile form t) ";" *newline*
 997                          "if (typeof vs === 'object' && 'multiple-value' in vs)" *newline*
 998                          (indent "args = args.concat(vs);" *newline*)
 999                          "else" *newline*
1000                          (indent "args.push(vs);" *newline*)))
1001                  forms)
1002       "args[1] = args.length-2;" *newline*
1003       "return func.apply(window, args);" *newline*) ";" *newline*))
1004
1005 (define-compilation multiple-value-prog1 (first-form &rest forms)
1006   (js!selfcall
1007     "var args = " (ls-compile first-form *multiple-value-p*) ";" *newline*
1008     (ls-compile-block forms)
1009     "return args;" *newline*))
1010
1011 (define-transformation backquote (form)
1012   (bq-completely-process form))
1013
1014
1015 ;;; Primitives
1016
1017 (defvar *builtins* nil)
1018
1019 (defmacro define-raw-builtin (name args &body body)
1020   ;; Creates a new primitive function `name' with parameters args and
1021   ;; @body. The body can access to the local environment through the
1022   ;; variable *ENVIRONMENT*.
1023   `(push (list ',name (lambda ,args (block ,name ,@body)))
1024          *builtins*))
1025
1026 (defmacro define-builtin (name args &body body)
1027   `(define-raw-builtin ,name ,args
1028      (let ,(mapcar (lambda (arg) `(,arg (ls-compile ,arg))) args)
1029        ,@body)))
1030
1031 ;;; DECLS is a list of (JSVARNAME TYPE LISPFORM) declarations.
1032 (defmacro type-check (decls &body body)
1033   `(js!selfcall
1034      ,@(mapcar (lambda (decl)
1035                  `(code "var " ,(first decl) " = " ,(third decl) ";" *newline*))
1036                decls)
1037      ,@(mapcar (lambda (decl)
1038                  `(code "if (typeof " ,(first decl) " != '" ,(second decl) "')" *newline*
1039                         (indent "throw 'The value ' + "
1040                                 ,(first decl)
1041                                 " + ' is not a type "
1042                                 ,(second decl)
1043                                 ".';"
1044                                 *newline*)))
1045                decls)
1046      (code "return " (progn ,@body) ";" *newline*)))
1047
1048 ;;; VARIABLE-ARITY compiles variable arity operations. ARGS stands for
1049 ;;; a variable which holds a list of forms. It will compile them and
1050 ;;; store the result in some Javascript variables. BODY is evaluated
1051 ;;; with ARGS bound to the list of these variables to generate the
1052 ;;; code which performs the transformation on these variables.
1053
1054 (defun variable-arity-call (args function)
1055   (unless (consp args)
1056     (error "ARGS must be a non-empty list"))
1057   (let ((counter 0)
1058         (fargs '())
1059         (prelude ""))
1060     (dolist (x args)
1061       (cond
1062         ((floatp x) (push (float-to-string x) fargs))
1063         ((numberp x) (push (integer-to-string x) fargs))
1064         (t (let ((v (code "x" (incf counter))))
1065              (push v fargs)
1066              (concatf prelude
1067                (code "var " v " = " (ls-compile x) ";" *newline*
1068                      "if (typeof " v " !== 'number') throw 'Not a number!';"
1069                      *newline*))))))
1070     (js!selfcall prelude (funcall function (reverse fargs)))))
1071
1072
1073 (defmacro variable-arity (args &body body)
1074   (unless (symbolp args)
1075     (error "`~S' is not a symbol." args))
1076   `(variable-arity-call ,args
1077                         (lambda (,args)
1078                           (code "return " ,@body ";" *newline*))))
1079
1080 (defun num-op-num (x op y)
1081   (type-check (("x" "number" x) ("y" "number" y))
1082     (code "x" op "y")))
1083
1084 (define-raw-builtin + (&rest numbers)
1085   (if (null numbers)
1086       "0"
1087       (variable-arity numbers
1088         (join numbers "+"))))
1089
1090 (define-raw-builtin - (x &rest others)
1091   (let ((args (cons x others)))
1092     (variable-arity args
1093       (if (null others)
1094           (concat "-" (car args))
1095           (join args "-")))))
1096
1097 (define-raw-builtin * (&rest numbers)
1098   (if (null numbers)
1099       "1"
1100       (variable-arity numbers
1101         (join numbers "*"))))
1102
1103 (define-raw-builtin / (x &rest others)
1104   (let ((args (cons x others)))
1105     (variable-arity args
1106       (if (null others)
1107           (concat "1 /" (car args))
1108           (join args "/")))))
1109
1110 (define-builtin mod (x y) (num-op-num x "%" y))
1111
1112
1113 (defun comparison-conjuntion (vars op)
1114   (cond
1115     ((null (cdr vars))
1116      "true")
1117     ((null (cddr vars))
1118      (concat (car vars) op (cadr vars)))
1119     (t
1120      (concat (car vars) op (cadr vars)
1121              " && "
1122              (comparison-conjuntion (cdr vars) op)))))
1123
1124 (defmacro define-builtin-comparison (op sym)
1125   `(define-raw-builtin ,op (x &rest args)
1126      (let ((args (cons x args)))
1127        (variable-arity args
1128          (js!bool (comparison-conjuntion args ,sym))))))
1129
1130 (define-builtin-comparison > ">")
1131 (define-builtin-comparison < "<")
1132 (define-builtin-comparison >= ">=")
1133 (define-builtin-comparison <= "<=")
1134 (define-builtin-comparison = "==")
1135 (define-builtin-comparison /= "!=")
1136
1137 (define-builtin numberp (x)
1138   (js!bool (code "(typeof (" x ") == \"number\")")))
1139
1140 (define-builtin floor (x)
1141   (type-check (("x" "number" x))
1142     "Math.floor(x)"))
1143
1144 (define-builtin expt (x y)
1145   (type-check (("x" "number" x)
1146                ("y" "number" y))
1147     "Math.pow(x, y)"))
1148
1149 (define-builtin float-to-string (x)
1150   (type-check (("x" "number" x))
1151     "make_lisp_string(x.toString())"))
1152
1153 (define-builtin cons (x y)
1154   (code "({car: " x ", cdr: " y "})"))
1155
1156 (define-builtin consp (x)
1157   (js!bool
1158    (js!selfcall
1159      "var tmp = " x ";" *newline*
1160      "return (typeof tmp == 'object' && 'car' in tmp);" *newline*)))
1161
1162 (define-builtin car (x)
1163   (js!selfcall
1164     "var tmp = " x ";" *newline*
1165     "return tmp === " (ls-compile nil)
1166     "? " (ls-compile nil)
1167     ": tmp.car;" *newline*))
1168
1169 (define-builtin cdr (x)
1170   (js!selfcall
1171     "var tmp = " x ";" *newline*
1172     "return tmp === " (ls-compile nil) "? "
1173     (ls-compile nil)
1174     ": tmp.cdr;" *newline*))
1175
1176 (define-builtin rplaca (x new)
1177   (type-check (("x" "object" x))
1178     (code "(x.car = " new ", x)")))
1179
1180 (define-builtin rplacd (x new)
1181   (type-check (("x" "object" x))
1182     (code "(x.cdr = " new ", x)")))
1183
1184 (define-builtin symbolp (x)
1185   (js!bool (code "(" x " instanceof Symbol)")))
1186
1187 (define-builtin make-symbol (name)
1188   (code "(new Symbol(" name "))"))
1189
1190 (define-builtin symbol-name (x)
1191   (code "(" x ").name"))
1192
1193 (define-builtin set (symbol value)
1194   (code "(" symbol ").value = " value))
1195
1196 (define-builtin fset (symbol value)
1197   (code "(" symbol ").fvalue = " value))
1198
1199 (define-builtin boundp (x)
1200   (js!bool (code "(" x ".value !== undefined)")))
1201
1202 (define-builtin fboundp (x)
1203   (js!bool (code "(" x ".fvalue !== undefined)")))
1204
1205 (define-builtin symbol-value (x)
1206   (js!selfcall
1207     "var symbol = " x ";" *newline*
1208     "var value = symbol.value;" *newline*
1209     "if (value === undefined) throw \"Variable `\" + xstring(symbol.name) + \"' is unbound.\";" *newline*
1210     "return value;" *newline*))
1211
1212 (define-builtin symbol-function (x)
1213   (js!selfcall
1214     "var symbol = " x ";" *newline*
1215     "var func = symbol.fvalue;" *newline*
1216     "if (func === undefined) throw \"Function `\" + xstring(symbol.name) + \"' is undefined.\";" *newline*
1217     "return func;" *newline*))
1218
1219 (define-builtin symbol-plist (x)
1220   (code "((" x ").plist || " (ls-compile nil) ")"))
1221
1222 (define-builtin lambda-code (x)
1223   (code "make_lisp_string((" x ").toString())"))
1224
1225 (define-builtin eq (x y)
1226   (js!bool (code "(" x " === " y ")")))
1227
1228 (define-builtin char-code (x)
1229   (type-check (("x" "string" x))
1230     "char_to_codepoint(x)"))
1231
1232 (define-builtin code-char (x)
1233   (type-check (("x" "number" x))
1234     "char_from_codepoint(x)"))
1235
1236 (define-builtin characterp (x)
1237   (js!bool
1238    (js!selfcall
1239      "var x = " x ";" *newline*
1240      "return (typeof(" x ") == \"string\") && (x.length == 1 || x.length == 2);")))
1241
1242 (define-builtin char-upcase (x)
1243   (code "safe_char_upcase(" x ")"))
1244
1245 (define-builtin char-downcase (x)
1246   (code "safe_char_downcase(" x ")"))
1247
1248 (define-builtin stringp (x)
1249   (js!bool
1250    (js!selfcall
1251      "var x = " x ";" *newline*
1252      "return typeof(x) == 'object' && 'length' in x && x.stringp == 1;")))
1253
1254 (define-raw-builtin funcall (func &rest args)
1255   (js!selfcall
1256     "var f = " (ls-compile func) ";" *newline*
1257     "return (typeof f === 'function'? f: f.fvalue)("
1258     (join (list* (if *multiple-value-p* "values" "pv")
1259                  (integer-to-string (length args))
1260                  (mapcar #'ls-compile args))
1261           ", ")
1262     ")"))
1263
1264 (define-raw-builtin apply (func &rest args)
1265   (if (null args)
1266       (code "(" (ls-compile func) ")()")
1267       (let ((args (butlast args))
1268             (last (car (last args))))
1269         (js!selfcall
1270           "var f = " (ls-compile func) ";" *newline*
1271           "var args = [" (join (list* (if *multiple-value-p* "values" "pv")
1272                                       (integer-to-string (length args))
1273                                       (mapcar #'ls-compile args))
1274                                ", ")
1275           "];" *newline*
1276           "var tail = (" (ls-compile last) ");" *newline*
1277           "while (tail != " (ls-compile nil) "){" *newline*
1278           "    args.push(tail.car);" *newline*
1279           "    args[1] += 1;" *newline*
1280           "    tail = tail.cdr;" *newline*
1281           "}" *newline*
1282           "return (typeof f === 'function'? f : f.fvalue).apply(this, args);" *newline*))))
1283
1284 (define-builtin js-eval (string)
1285   (if *multiple-value-p*
1286       (js!selfcall
1287         "var v = globalEval(xstring(" string "));" *newline*
1288         "return values.apply(this, forcemv(v));" *newline*)
1289       (code "globalEval(xstring(" string "))")))
1290
1291 (define-builtin %throw (string)
1292   (js!selfcall "throw " string ";" *newline*))
1293
1294 (define-builtin functionp (x)
1295   (js!bool (code "(typeof " x " == 'function')")))
1296
1297 (define-builtin write-string (x)
1298   (code "lisp.write(" x ")"))
1299
1300
1301 ;;; Storage vectors. They are used to implement arrays and (in the
1302 ;;; future) structures.
1303
1304 (define-builtin storage-vector-p (x)
1305   (js!bool
1306    (js!selfcall
1307      "var x = " x ";" *newline*
1308      "return typeof x === 'object' && 'length' in x;")))
1309
1310 (define-builtin make-storage-vector (n)
1311   (js!selfcall
1312     "var r = [];" *newline*
1313     "r.length = " n ";" *newline*
1314     "return r;" *newline*))
1315
1316 (define-builtin storage-vector-size (x)
1317   (code x ".length"))
1318
1319 (define-builtin resize-storage-vector (vector new-size)
1320   (code "(" vector ".length = " new-size ")"))
1321
1322 (define-builtin storage-vector-ref (vector n)
1323   (js!selfcall
1324     "var x = " "(" vector ")[" n "];" *newline*
1325     "if (x === undefined) throw 'Out of range';" *newline*
1326     "return x;" *newline*))
1327
1328 (define-builtin storage-vector-set (vector n value)
1329   (js!selfcall
1330     "var x = " vector ";" *newline*
1331     "var i = " n ";" *newline*
1332     "if (i < 0 || i >= x.length) throw 'Out of range';" *newline*
1333     "return x[i] = " value ";" *newline*))
1334
1335 (define-builtin concatenate-storage-vector (sv1 sv2)
1336   (js!selfcall
1337     "var sv1 = " sv1 ";" *newline*
1338     "var r = sv1.concat(" sv2 ");" *newline*
1339     "r.type = sv1.type;" *newline*
1340     "r.stringp = sv1.stringp;" *newline*
1341     "return r;" *newline*))
1342
1343 (define-builtin get-internal-real-time ()
1344   "(new Date()).getTime()")
1345
1346 (define-builtin values-array (array)
1347   (if *multiple-value-p*
1348       (code "values.apply(this, " array ")")
1349       (code "pv.apply(this, " array ")")))
1350
1351 (define-raw-builtin values (&rest args)
1352   (if *multiple-value-p*
1353       (code "values(" (join (mapcar #'ls-compile args) ", ") ")")
1354       (code "pv(" (join (mapcar #'ls-compile args) ", ") ")")))
1355
1356
1357 ;;; Javascript FFI
1358
1359 (define-builtin new () "{}")
1360
1361 (define-raw-builtin oget* (object key &rest keys)
1362   (js!selfcall
1363     "var tmp = (" (ls-compile object) ")[xstring(" (ls-compile key) ")];" *newline*
1364     (mapconcat (lambda (key)
1365                  (code "if (tmp === undefined) return " (ls-compile nil) ";" *newline*)
1366                  (code "tmp = tmp[xstring(" (ls-compile key) ")];" *newline*))
1367                keys)
1368     "return tmp === undefined? " (ls-compile nil) " : tmp;" *newline*))
1369
1370 (define-raw-builtin oset* (value object key &rest keys)
1371   (let ((keys (cons key keys)))
1372     (js!selfcall
1373       "var obj = " (ls-compile object) ";" *newline*
1374       (mapconcat (lambda (key)
1375                    "obj = obj[xstring(" (ls-compile key) ")];"
1376                    "if (obj === undefined) throw 'Impossible to set Javascript property.';" *newline*)
1377                  (butlast keys))
1378       "var tmp = obj[xstring(" (ls-compile (car (last keys))) ")] = " (ls-compile value) ";" *newline*
1379       "return tmp === undefined? " (ls-compile nil) " : tmp;" *newline*)))
1380
1381 (define-raw-builtin oget (object key &rest keys)
1382   (code "js_to_lisp(" (ls-compile `(oget* ,object ,key ,@keys)) ")"))
1383
1384 (define-raw-builtin oset (value object key &rest keys)
1385   (ls-compile `(oset* (lisp-to-js ,value) ,object ,key ,@keys)))
1386
1387 (define-builtin objectp (x)
1388   (js!bool (code "(typeof (" x ") === 'object')")))
1389
1390 (define-builtin lisp-to-js (x) (code "lisp_to_js(" x ")"))
1391 (define-builtin js-to-lisp (x) (code "js_to_lisp(" x ")"))
1392
1393
1394 (define-builtin in (key object)
1395   (js!bool (code "(xstring(" key ") in (" object "))")))
1396
1397 (define-builtin map-for-in (function object)
1398   (js!selfcall
1399    "var f = " function ";" *newline*
1400    "var g = (typeof f === 'function' ? f : f.fvalue);" *newline*
1401    "var o = " object ";" *newline*
1402    "for (var key in o){" *newline*
1403    (indent "g(" (if *multiple-value-p* "values" "pv") ", 1, o[key]);" *newline*)
1404    "}"
1405    " return " (ls-compile nil) ";" *newline*))
1406
1407 (define-compilation %js-vref (var)
1408   (code "js_to_lisp(" var ")"))
1409
1410 (define-compilation %js-vset (var val)
1411   (code "(" var " = lisp_to_js(" (ls-compile val) "))"))
1412
1413 (define-setf-expander %js-vref (var)
1414   (let ((new-value (gensym)))
1415     (unless (stringp var)
1416       (error "`~S' is not a string." var))
1417     (values nil
1418             (list var)
1419             (list new-value)
1420             `(%js-vset ,var ,new-value)
1421             `(%js-vref ,var))))
1422
1423
1424 #-jscl
1425 (defvar *macroexpander-cache*
1426   (make-hash-table :test #'eq))
1427
1428 (defun !macro-function (symbol)
1429   (unless (symbolp symbol)
1430     (error "`~S' is not a symbol." symbol))
1431   (let ((b (lookup-in-lexenv symbol *environment* 'function)))
1432     (if (and b (eq (binding-type b) 'macro))
1433         (let ((expander (binding-value b)))
1434           (cond
1435             #-jscl
1436             ((gethash b *macroexpander-cache*)
1437              (setq expander (gethash b *macroexpander-cache*)))
1438             ((listp expander)
1439              (let ((compiled (eval expander)))
1440                ;; The list representation are useful while
1441                ;; bootstrapping, as we can dump the definition of the
1442                ;; macros easily, but they are slow because we have to
1443                ;; evaluate them and compile them now and again. So, let
1444                ;; us replace the list representation version of the
1445                ;; function with the compiled one.
1446                ;;
1447                #+jscl (setf (binding-value b) compiled)
1448                #-jscl (setf (gethash b *macroexpander-cache*) compiled)
1449                (setq expander compiled))))
1450           expander)
1451         nil)))
1452
1453 (defun !macroexpand-1 (form)
1454   (cond
1455     ((symbolp form)
1456      (let ((b (lookup-in-lexenv form *environment* 'variable)))
1457        (if (and b (eq (binding-type b) 'macro))
1458            (values (binding-value b) t)
1459            (values form nil))))
1460     ((and (consp form) (symbolp (car form)))
1461      (let ((macrofun (!macro-function (car form))))
1462        (if macrofun
1463            (values (funcall macrofun (cdr form)) t)
1464            (values form nil))))
1465     (t
1466      (values form nil))))
1467
1468 (defun compile-funcall (function args)
1469   (let* ((values-funcs (if *multiple-value-p* "values" "pv"))
1470          (arglist (concat "(" (join (list* values-funcs
1471                                            (integer-to-string (length args))
1472                                            (mapcar #'ls-compile args)) ", ") ")")))
1473     (unless (or (symbolp function)
1474                 (and (consp function)
1475                      (member (car function) '(lambda oget))))
1476       (error "Bad function designator `~S'" function))
1477     (cond
1478       ((translate-function function)
1479        (concat (translate-function function) arglist))
1480       ((and (symbolp function)
1481             #+jscl (eq (symbol-package function) (find-package "COMMON-LISP"))
1482             #-jscl t)
1483        (code (ls-compile `',function) ".fvalue" arglist))
1484       #+jscl((symbolp function)
1485        (code (ls-compile `#',function) arglist))
1486       ((and (consp function) (eq (car function) 'lambda))
1487        (code (ls-compile `#',function) arglist))
1488       ((and (consp function) (eq (car function) 'oget))
1489        (code (ls-compile function) arglist))
1490       (t
1491        (error "Bad function descriptor")))))
1492
1493 (defun ls-compile-block (sexps &optional return-last-p decls-allowed-p)
1494   (multiple-value-bind (sexps decls)
1495       (parse-body sexps :declarations decls-allowed-p)
1496     (declare (ignore decls))
1497     (if return-last-p
1498         (code (ls-compile-block (butlast sexps) nil decls-allowed-p)
1499               "return " (ls-compile (car (last sexps)) *multiple-value-p*) ";")
1500         (join-trailing
1501          (remove-if #'null-or-empty-p (mapcar #'ls-compile sexps))
1502          (concat ";" *newline*)))))
1503
1504 (defun ls-compile (sexp &optional multiple-value-p)
1505   (multiple-value-bind (sexp expandedp) (!macroexpand-1 sexp)
1506     (when expandedp
1507       (return-from ls-compile (ls-compile sexp multiple-value-p)))
1508     ;; The expression has been macroexpanded. Now compile it!
1509     (let ((*multiple-value-p* multiple-value-p))
1510       (cond
1511         ((symbolp sexp)
1512          (let ((b (lookup-in-lexenv sexp *environment* 'variable)))
1513            (cond
1514              ((and b (not (member 'special (binding-declarations b))))
1515               (binding-value b))
1516              ((or (keywordp sexp)
1517                   (and b (member 'constant (binding-declarations b))))
1518               (code (ls-compile `',sexp) ".value"))
1519              (t
1520               (ls-compile `(symbol-value ',sexp))))))
1521         ((or (integerp sexp) (floatp sexp) (characterp sexp) (stringp sexp) (arrayp sexp))
1522          (literal sexp))
1523         ((listp sexp)
1524          (let ((name (car sexp))
1525                (args (cdr sexp)))
1526            (cond
1527              ;; Special forms
1528              ((assoc name *compilations*)
1529               (let ((comp (second (assoc name *compilations*))))
1530                 (apply comp args)))
1531              ;; Built-in functions
1532              ((and (assoc name *builtins*)
1533                    (not (claimp name 'function 'notinline)))
1534               (let ((comp (second (assoc name *builtins*))))
1535                 (apply comp args)))
1536              (t
1537               (compile-funcall name args)))))
1538         (t
1539          (error "How should I compile `~S'?" sexp))))))
1540
1541
1542 (defvar *compile-print-toplevels* nil)
1543
1544 (defun truncate-string (string &optional (width 60))
1545   (let ((n (or (position #\newline string)
1546                (min width (length string)))))
1547     (subseq string 0 n)))
1548
1549 (defun ls-compile-toplevel (sexp &optional multiple-value-p)
1550   (let ((*toplevel-compilations* nil))
1551     (cond
1552       ((and (consp sexp) (eq (car sexp) 'progn))
1553        (let ((subs (mapcar (lambda (s)
1554                              (ls-compile-toplevel s t))
1555                            (cdr sexp))))
1556          (join (remove-if #'null-or-empty-p subs))))
1557       (t
1558        (when *compile-print-toplevels*
1559          (let ((form-string (prin1-to-string sexp)))
1560            (format t "Compiling ~a..." (truncate-string form-string))))
1561        (let ((code (ls-compile sexp multiple-value-p)))
1562          (code (join-trailing (get-toplevel-compilations)
1563                               (code ";" *newline*))
1564                (when code
1565                  (code code ";" *newline*))))))))