Set CL-USER package as default
[jscl.git] / ecmalisp.lisp
index 81f92d5..53b5490 100644 (file)
                                                                  args)
                                                  ,@body))))))
 
+  (defmacro declaim (&rest decls)
+    `(eval-when-compile
+       ,@(mapcar (lambda (decl) `(!proclaim ',decl)) decls)))
+
+  (declaim (constant nil t))
   (setq nil 'nil)
   (setq t 't)
 
@@ -47,8 +52,7 @@
 
   (defmacro defvar (name value &optional docstring)
     `(progn
-       (unless (boundp ',name)
-        (setq ,name ,value))
+       (unless (boundp ',name) (setq ,name ,value))
        ,@(when (stringp docstring) `((oset ',name "vardoc" ,docstring)))
        ',name))
 
 
   (defmacro defun (name args &rest body)
     `(progn
+       (declaim (non-overridable ,name))
        (fset ',name
              (named-lambda ,(symbol-name name) ,args
-               ,@(when (stringp (car body)) `(,(car body)))
-               (block ,name
-                 ,@(if (stringp (car body))
-                       (cdr body)
-                       body))))
+               ,@(if (and (stringp (car body)) (not (null (cdr body))))
+                     `(,(car body) (block ,name ,@(cdr body)))
+                     `((block ,name ,@body)))))
        ',name))
 
-  (defvar *package* (new))
-
   (defun null (x)
     (eq x nil))
 
   (defmacro while (condition &body body)
     `(block nil (%while ,condition ,@body)))
 
-  (defun internp (name)
-    (in name *package*))
-
-  (defun intern (name)
-    (if (internp name)
-        (oget *package* name)
-        (oset *package* name (make-symbol name))))
-
-  (defun find-symbol (name)
-    (oget *package* name))
-
   (defvar *gensym-counter* 0)
   (defun gensym (&optional (prefix "G"))
     (setq *gensym-counter* (+ *gensym-counter* 1))
     `(prog1 (progn ,form1 ,result) ,@body)))
 
 
-
 ;;; This couple of helper functions will be defined in both Common
 ;;; Lisp and in Ecmalisp.
 (defun ensure-list (x)
           (setq alist (cdr alist))))
     (car alist))
 
+  (defun string (x)
+    (cond ((stringp x) x)
+          ((symbolp x) (symbol-name x))
+          (t (char-to-string x))))
+
   (defun string= (s1 s2)
     (equal s1 s2))
 
        (unless (symbolp x)
          (error "Wrong argument type! it should be a symbol"))
        (oget x "vardoc"))))
-  )
+
+  ;; Packages
+
+  (defvar *package-list* nil)
+
+  (defun make-package (name &optional use)
+    (let ((package (new))
+          (use (mapcar #'find-package-or-fail use)))
+      (oset package "packageName" name)
+      (oset package "symbols" (new))
+      (oset package "exports" (new))
+      (oset package "use" use)
+      (push package *package-list*)
+      package))
+
+  (defun packagep (x)
+    (and (objectp x) (in "symbols" x)))
+
+  (defun find-package (package-designator)
+    (when (packagep package-designator)
+      (return-from find-package package-designator))
+    (let ((name (string package-designator)))
+      (dolist (package *package-list*)
+        (when (string= (package-name package) name)
+          (return package)))))
+
+  (defun find-package-or-fail (package-designator)
+    (or (find-package package-designator)
+        (error "Package unknown.")))
+
+  (defun package-name (package-designator)
+    (let ((package (find-package-or-fail package-designator)))
+      (oget package "packageName")))
+
+  (defun %package-symbols (package-designator)
+    (let ((package (find-package-or-fail package-designator)))
+      (oget package "symbols")))
+
+  (defun package-use-list (package-designator)
+    (let ((package (find-package-or-fail package-designator)))
+      (oget package "use")))
+
+  (defun %package-external-symbols (package-designator)
+    (let ((package (find-package-or-fail package-designator)))
+      (oget package "exports")))
+
+  (defvar *common-lisp-package*
+    (make-package "CL"))
+
+  (defvar *user-package*
+    (make-package "CL-USER" (list *common-lisp-package*)))
+
+  (defvar *package* *common-lisp-package*)
+
+  (defmacro in-package (package-designator)
+    `(eval-when-compile
+       (setq *package* (find-package-or-fail ,package-designator))))
+
+  ;; This function is used internally to initialize the CL package
+  ;; with the symbols built during bootstrap.
+  (defun %intern-symbol (symbol)
+    (let ((symbols (%package-symbols *common-lisp-package*)))
+      (oset symbol "package" *common-lisp-package*)
+      (oset symbols (symbol-name symbol) symbol)))
+
+  (defun %find-symbol (name package)
+    (let ((package (find-package-or-fail package)))
+      (let ((symbols (%package-symbols package)))
+        (if (in name symbols)
+            (cons (oget symbols name) t)
+            (dolist (used (package-use-list package) (cons nil nil))
+              (let ((exports (%package-external-symbols used)))
+                (when (in name exports)
+                  (return (cons (oget exports name) t)))))))))
+
+  (defun find-symbol (name &optional (package *package*))
+    (car (%find-symbol name package)))
+
+  (defun intern (name &optional (package *package*))
+    (let ((result (%find-symbol name package)))
+      (if (cdr result)
+          (car result)
+          (let ((symbols (%package-symbols package)))
+            (oget symbols name)
+            (let ((symbol (make-symbol name)))
+              (oset symbol "package" package)
+              (oset symbols name symbol))))))
+
+  (defun symbol-package (symbol)
+    (unless (symbolp symbol)
+      (error "it is not a symbol"))
+    (oget symbol "package"))
+
+  (defun export (symbols &optional (package *package*))
+    (let ((exports (%package-external-symbols package)))
+      (dolist (symb symbols t)
+        (oset exports (symbol-name symb) symb)))))
+
 
 ;;; The compiler offers some primitives and special forms which are
 ;;; not found in Common Lisp, for instance, while. So, we grow Common
                  (if (null (cdr last))
                      (prin1-to-string (car last))
                      (concat (prin1-to-string (car last)) " . " (prin1-to-string (cdr last)))))
-               ")"))))
+               ")"))
+      ((packagep form)
+       (concat "#<PACKAGE " (package-name form) ">"))))
 
   (defun write-line (x)
     (write-string x)
 
 (defvar *compilation-unit-checks* '())
 
-(defun make-binding (name type translation declared)
-  (list name type translation declared))
+(defun make-binding (name type value &optional declarations)
+  (list name type value declarations))
 
 (defun binding-name (b) (first b))
 (defun binding-type (b) (second b))
 (defun binding-value (b) (third b))
+(defun binding-declarations (b) (fourth b))
+
 (defun set-binding-value (b value)
-  (setcar (cdr (cdr b)) value))
+  (setcar (cddr b) value))
+
+(defun set-binding-declarations (b value)
+  (setcar (cdddr b) value))
+
+(defun push-binding-declaration (decl b)
+  (set-binding-declarations b (cons decl (binding-declarations b))))
 
-(defun binding-declared (b)
-  (and b (fourth b)))
-(defun mark-binding-as-declared (b)
-  (setcar (cdddr b) t))
 
 (defun make-lexenv ()
   (list nil nil nil nil))
                 (block (third lexenv))
                 (gotag (fourth lexenv)))))
 
-(defvar *global-environment* (make-lexenv))
 (defvar *environment* (make-lexenv))
 
-(defun clear-undeclared-global-bindings ()
-  (setq *environment*
-       (mapcar (lambda (namespace)
-                 (remove-if-not #'binding-declared namespace))
-               *environment*)))
-
-
 (defvar *variable-counter* 0)
 (defun gvarname (symbol)
   (concat "v" (integer-to-string (incf *variable-counter*))))
 (defun extend-local-env (args)
   (let ((new (copy-lexenv *environment*)))
     (dolist (symbol args new)
-      (let ((b (make-binding symbol 'lexical-variable (gvarname symbol) t)))
+      (let ((b (make-binding symbol 'lexical-variable (gvarname symbol))))
         (push-to-lexenv b new 'variable)))))
 
 ;;; Toplevel compilations
 
 (defun %compile-defmacro (name lambda)
   (toplevel-compilation (ls-compile `',name))
-  (push-to-lexenv (make-binding name 'macro lambda t) *environment* 'function))
+  (push-to-lexenv (make-binding name 'macro lambda) *environment* 'function))
+
+(defun global-binding (name type namespace)
+  (or (lookup-in-lexenv name *environment* namespace)
+      (let ((b (make-binding name type nil)))
+        (push-to-lexenv b *environment* namespace)
+        b)))
+
+(defun claimp (symbol namespace claim)
+  (let ((b (lookup-in-lexenv symbol *environment* namespace)))
+    (and b (member claim (binding-declarations b)))))
+
+(defun !proclaim (decl)
+  (case (car decl)
+    (notinline
+     (dolist (name (cdr decl))
+       (let ((b (global-binding name 'function 'function)))
+         (push-binding-declaration 'notinline b))))
+    (constant
+     (dolist (name (cdr decl))
+       (let ((b (global-binding name 'variable 'variable)))
+         (push-binding-declaration 'constant b))))
+    (non-overridable
+     (dolist (name (cdr decl))
+       (let ((b (global-binding name 'function 'function)))
+         (push-binding-declaration 'non-overridable b))))))
 
-(defvar *compilations* nil)
+#+ecmalisp
+(fset 'proclaim #'!proclaim)
 
-(defun ls-compile-block (sexps &optional return-last-p)
-  (if return-last-p
-      (concat (ls-compile-block (butlast sexps))
-              "return " (ls-compile (car (last sexps))) ";")
-      (join-trailing
-       (remove-if #'null-or-empty-p (mapcar #'ls-compile sexps))
-       (concat ";" *newline*))))
+;;; Special forms
+
+(defvar *compilations* nil)
 
 (defmacro define-compilation (name args &body body)
   ;; Creates a new primitive `name' with parameters args and
 (defun lambda-docstring-wrapper (docstring &rest strs)
   (if docstring
       (js!selfcall
-        "var func = " (reduce #'concat strs) ";" *newline*
+        "var func = " (join strs) ";" *newline*
         "func.docstring = '" docstring "';" *newline*
         "return func;" *newline*)
-      (reduce #'concat strs)))
+      (join strs)))
 
 (define-compilation lambda (lambda-list &rest body)
   (let ((required-arguments (lambda-list-required-arguments lambda-list))
 
 (define-compilation block (name &rest body)
   (let ((tr (integer-to-string (incf *block-counter*))))
-    (let ((b (make-binding name 'block tr t)))
+    (let ((b (make-binding name 'block tr)))
       (js!selfcall
         "try {" *newline*
         (let ((*environment* (extend-lexenv (list b) *environment* 'block)))
   (let ((bindings
          (mapcar (lambda (label)
                    (let ((tagidx (integer-to-string (incf *go-tag-counter*))))
-                     (make-binding label 'gotag (list tbidx tagidx) t)))
+                     (make-binding label 'gotag (list tbidx tagidx))))
                  (remove-if-not #'go-tag-p body))))
     (extend-lexenv bindings *environment* 'gotag)))
 
 
 ;;; Primitives
 
+(defvar *builtins* nil)
+
+(defmacro define-raw-builtin (name args &body body)
+  ;; Creates a new primitive function `name' with parameters args and
+  ;; @body. The body can access to the local environment through the
+  ;; variable *ENVIRONMENT*.
+  `(push (list ',name (lambda ,args (block ,name ,@body)))
+         *builtins*))
+
 (defmacro define-builtin (name args &body body)
   `(progn
-     (define-compilation ,name ,args
+     (define-raw-builtin ,name ,args
        (let ,(mapcar (lambda (arg) `(,arg (ls-compile ,arg))) args)
          ,@body))))
 
 (define-builtin eq    (x y) (js!bool (concat "(" x " === " y ")")))
 (define-builtin equal (x y) (js!bool (concat "(" x  " == " y ")")))
 
-(define-builtin string (x)
+(define-builtin char-to-string (x)
   (type-check (("x" "number" x))
     "String.fromCharCode(x)"))
 
   (type-check (("x" "string" x))
     "x.length"))
 
-(define-compilation slice (string a &optional b)
+(define-raw-builtin slice (string a &optional b)
   (js!selfcall
     "var str = " (ls-compile string) ";" *newline*
     "var a = " (ls-compile a) ";" *newline*
                ("string2" "string" string2))
     "string1.concat(string2)"))
 
-(define-compilation funcall (func &rest args)
+(define-raw-builtin funcall (func &rest args)
   (concat "(" (ls-compile func) ")("
           (join (mapcar #'ls-compile args)
                 ", ")
           ")"))
 
-(define-compilation apply (func &rest args)
+(define-raw-builtin apply (func &rest args)
   (if (null args)
       (concat "(" (ls-compile func) ")()")
       (let ((args (butlast args))
 
 (define-builtin new () "{}")
 
+(define-builtin objectp (x)
+  (js!bool (concat "(typeof (" x ") === 'object')")))
+
 (define-builtin oget (object key)
   (js!selfcall
     "var tmp = " "(" object ")[" key "];" *newline*
         form)))
 
 (defun compile-funcall (function args)
-  (concat (ls-compile `#',function) "("
-          (join (mapcar #'ls-compile args)
-                ", ")
-          ")"))
+  (if (and (symbolp function)
+           (claimp function 'function 'non-overridable))
+      (concat (ls-compile `',function) ".function("
+              (join (mapcar #'ls-compile args)
+                    ", ")
+              ")")
+      (concat (ls-compile `#',function) "("
+              (join (mapcar #'ls-compile args)
+                    ", ")
+              ")")))
+
+(defun ls-compile-block (sexps &optional return-last-p)
+  (if return-last-p
+      (concat (ls-compile-block (butlast sexps))
+              "return " (ls-compile (car (last sexps))) ";")
+      (join-trailing
+       (remove-if #'null-or-empty-p (mapcar #'ls-compile sexps))
+       (concat ";" *newline*))))
 
 (defun ls-compile (sexp)
   (cond
     ((symbolp sexp)
      (let ((b (lookup-in-lexenv sexp *environment* 'variable)))
-       (if (eq (binding-type b) 'lexical-variable)
-           (binding-value b)
-           (ls-compile `(symbol-value ',sexp)))))
+       (cond
+         ((eq (binding-type b) 'lexical-variable)
+          (binding-value b))
+         ((claimp sexp 'variable 'constant)
+          (concat (ls-compile `',sexp) ".value"))
+         (t
+          (ls-compile `(symbol-value ',sexp))))))
     ((integerp sexp) (integer-to-string sexp))
     ((stringp sexp) (concat "\"" (escape-string sexp) "\""))
     ((listp sexp)
-     (if (assoc (car sexp) *compilations*)
-         (let ((comp (second (assoc (car sexp) *compilations*))))
-           (apply comp (cdr sexp)))
-         (if (macro (car sexp))
-             (ls-compile (ls-macroexpand-1 sexp))
-             (compile-funcall (car sexp) (cdr sexp)))))))
+     (let ((name (car sexp))
+           (args (cdr sexp)))
+       (cond
+         ;; Special forms
+         ((assoc name *compilations*)
+          (let ((comp (second (assoc name *compilations*))))
+            (apply comp args)))
+         ;; Built-in functions
+         ((and (assoc name *builtins*)
+               (not (claimp name 'function 'notinline)))
+          (let ((comp (second (assoc name *builtins*))))
+            (apply comp args)))
+         (t
+          (if (macro name)
+              (ls-compile (ls-macroexpand-1 sexp))
+              (compile-funcall name args))))))))
 
 (defun ls-compile-toplevel (sexp)
   (let ((*toplevel-compilations* nil))
     `(prog1
          (progn
            (setq *compilation-unit-checks* nil)
-           (clear-undeclared-global-bindings)
            ,@body)
        (dolist (check *compilation-unit-checks*)
          (funcall check))))
                (ls-compile-toplevel x))))
       (js-eval code)))
 
+  (export '(* *gensym-counter* *package* + - / 1+ 1- < <= = = > >= and append
+            apply assoc atom block boundp boundp butlast caar cadddr
+            caddr cadr car car case catch cdar cdddr cddr cdr cdr char
+            char-code char= code-char cond cons consp copy-list decf
+            declaim defparameter defun defvar digit-char-p disassemble
+            documentation dolist dotimes ecase eq eql equal error eval
+            every export fdefinition find-package find-symbol first
+            fourth fset funcall function functionp gensym go identity
+            in-package incf integerp integerp intern lambda-code last
+            length let list listp make-package make-symbol mapcar
+            member minusp mod nil not nth nthcdr null numberp or
+            package-name package-use-list packagep plusp
+            prin1-to-string print proclaim prog1 prog2 pron push quote
+            remove remove-if remove-if-not return return-from
+            revappend reverse second set setq some string-upcase
+            string string= stringp subseq symbol-function symbol-name
+            symbol-package symbol-plist symbol-value symbolp t tagbody
+            third throw truncate unless unwind-protect variable warn
+            when write-line write-string zerop))
+
+  (setq *package* *user-package*)
+
   (js-eval "var lisp")
   (js-vset "lisp" (new))
   (js-vset "lisp.read" #'ls-read-from-string)
     (toplevel-compilation
      (ls-compile
       `(progn
-         ,@(mapcar (lambda (s)
-                     `(oset *package* ,(symbol-name (car s))
-                            (js-vref ,(cdr s))))
+         ,@(mapcar (lambda (s) `(%intern-symbol (js-vref ,(cdr s))))
                    *literal-symbols*)
          (setq *literal-symbols* ',*literal-symbols*)
          (setq *environment* ',*environment*)