Export <slot> from GOOPS
[bpt/guile.git] / libguile / memoize.c
dissimilarity index 60%
index f20241c..6396d94 100644 (file)
-/* Copyright (C) 1995, 1996, 1997, 1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003,
- *   2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013
- *   Free Software Foundation, Inc.
- *
- * This library is free software; you can redistribute it and/or
- * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License
- * as published by the Free Software Foundation; either version 3 of
- * the License, or (at your option) any later version.
- *
- * This library is distributed in the hope that it will be useful, but
- * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
- * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
- * Lesser General Public License for more details.
- *
- * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
- * License along with this library; if not, write to the Free Software
- * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
- * 02110-1301 USA
- */
-
-\f
-
-#ifdef HAVE_CONFIG_H
-#  include <config.h>
-#endif
-
-#include "libguile/__scm.h"
-#include "libguile/_scm.h"
-#include "libguile/continuations.h"
-#include "libguile/eq.h"
-#include "libguile/expand.h"
-#include "libguile/list.h"
-#include "libguile/macros.h"
-#include "libguile/memoize.h"
-#include "libguile/modules.h"
-#include "libguile/srcprop.h"
-#include "libguile/ports.h"
-#include "libguile/print.h"
-#include "libguile/strings.h"
-#include "libguile/throw.h"
-#include "libguile/validate.h"
-
-
-\f
-
-
-#define CAR(x)   SCM_CAR(x)
-#define CDR(x)   SCM_CDR(x)
-#define CAAR(x)  SCM_CAAR(x)
-#define CADR(x)  SCM_CADR(x)
-#define CDAR(x)  SCM_CDAR(x)
-#define CDDR(x)  SCM_CDDR(x)
-#define CADDR(x) SCM_CADDR(x)
-#define CDDDR(x) SCM_CDDDR(x)
-#define CADDDR(x) SCM_CADDDR(x)
-
-
-SCM_SYMBOL (sym_case_lambda_star, "case-lambda*");
-
-\f
-
-
-/* {Evaluator memoized expressions}
- */
-
-scm_t_bits scm_tc16_memoized;
-
-#define MAKMEMO(n, args)                                                \
-  (scm_cell (scm_tc16_memoized | ((n) << 16), SCM_UNPACK (args)))
-
-#define MAKMEMO_SEQ(head,tail) \
-  MAKMEMO (SCM_M_SEQ, scm_cons (head, tail))
-#define MAKMEMO_IF(test, then, else_) \
-  MAKMEMO (SCM_M_IF, scm_cons (test, scm_cons (then, else_)))
-#define FIXED_ARITY(nreq) \
-  scm_list_1 (SCM_I_MAKINUM (nreq))
-#define REST_ARITY(nreq, rest) \
-  scm_list_2 (SCM_I_MAKINUM (nreq), rest)
-#define FULL_ARITY(nreq, rest, nopt, kw, inits, alt) \
-  scm_list_n (SCM_I_MAKINUM (nreq), rest, SCM_I_MAKINUM (nopt), kw, inits, \
-              alt, SCM_UNDEFINED)
-#define MAKMEMO_LAMBDA(body, arity, docstring)                 \
-  MAKMEMO (SCM_M_LAMBDA,                                       \
-          scm_cons (body, scm_cons (docstring, arity)))
-#define MAKMEMO_LET(inits, body) \
-  MAKMEMO (SCM_M_LET, scm_cons (inits, body))
-#define MAKMEMO_QUOTE(exp) \
-  MAKMEMO (SCM_M_QUOTE, exp)
-#define MAKMEMO_DEFINE(var, val) \
-  MAKMEMO (SCM_M_DEFINE, scm_cons (var, val))
-#define MAKMEMO_DYNWIND(in, expr, out) \
-  MAKMEMO (SCM_M_DYNWIND, scm_cons (in, scm_cons (expr, out)))
-#define MAKMEMO_WITH_FLUIDS(fluids, vals, expr) \
-  MAKMEMO (SCM_M_WITH_FLUIDS, scm_cons (fluids, scm_cons (vals, expr)))
-#define MAKMEMO_APPLY(proc, args)\
-  MAKMEMO (SCM_M_APPLY, scm_list_2 (proc, args))
-#define MAKMEMO_CONT(proc) \
-  MAKMEMO (SCM_M_CONT, proc)
-#define MAKMEMO_CALL_WITH_VALUES(prod, cons) \
-  MAKMEMO (SCM_M_CALL_WITH_VALUES, scm_cons (prod, cons))
-#define MAKMEMO_CALL(proc, nargs, args) \
-  MAKMEMO (SCM_M_CALL, scm_cons (proc, scm_cons (SCM_I_MAKINUM (nargs), args)))
-#define MAKMEMO_LEX_REF(n) \
-  MAKMEMO (SCM_M_LEXICAL_REF, SCM_I_MAKINUM (n))
-#define MAKMEMO_LEX_SET(n, val) \
-  MAKMEMO (SCM_M_LEXICAL_SET, scm_cons (SCM_I_MAKINUM (n), val))
-#define MAKMEMO_TOP_REF(var) \
-  MAKMEMO (SCM_M_TOPLEVEL_REF, var)
-#define MAKMEMO_TOP_SET(var, val) \
-  MAKMEMO (SCM_M_TOPLEVEL_SET, scm_cons (var, val))
-#define MAKMEMO_MOD_REF(mod, var, public) \
-  MAKMEMO (SCM_M_MODULE_REF, scm_cons (mod, scm_cons (var, public)))
-#define MAKMEMO_MOD_SET(val, mod, var, public) \
-  MAKMEMO (SCM_M_MODULE_SET, scm_cons (val, scm_cons (mod, scm_cons (var, public))))
-#define MAKMEMO_PROMPT(tag, exp, handler) \
-  MAKMEMO (SCM_M_PROMPT, scm_cons (tag, scm_cons (exp, handler)))
-
-
-/* Primitives for the evaluator */
-scm_t_bits scm_tc16_memoizer;
-#define SCM_MEMOIZER_P(x) (SCM_SMOB_PREDICATE (scm_tc16_memoizer, (x)))
-#define SCM_MEMOIZER(M) (SCM_SMOB_OBJECT_1 (M))
-
-\f
-
-/* This table must agree with the list of M_ constants in memoize.h */
-static const char *const memoized_tags[] =
-{
-  "seq",
-  "if",
-  "lambda",
-  "let",
-  "quote",
-  "define",
-  "dynwind",
-  "with-fluids",
-  "apply",
-  "call/cc",
-  "call-with-values",
-  "call",
-  "lexical-ref",
-  "lexical-set!",
-  "toplevel-ref",
-  "toplevel-set!",
-  "module-ref",
-  "module-set!",
-  "prompt",
-};
-
-static int
-scm_print_memoized (SCM memoized, SCM port, scm_print_state *pstate)
-{
-  scm_puts_unlocked ("#<memoized ", port);
-  scm_write (scm_unmemoize_expression (memoized), port);
-  scm_puts_unlocked (">", port);
-  return 1;
-}
-
-
-\f
-
-
-static int
-lookup (SCM x, SCM env)
-{
-  int i = 0;
-  for (; scm_is_pair (env); env = CDR (env), i++)
-    if (scm_is_eq (x, CAR (env)))
-      return i; /* bound */
-  abort ();
-}
-
-
-/* Abbreviate SCM_EXPANDED_REF. Copied because I'm not sure about symbol pasting */
-#define REF(x,type,field) \
-  (scm_struct_ref (x, SCM_I_MAKINUM (SCM_EXPANDED_##type##_##field)))
-
-static SCM list_of_guile = SCM_BOOL_F;
-
-static SCM memoize (SCM exp, SCM env);
-
-static SCM
-memoize_exps (SCM exps, SCM env)
-{
-  SCM ret;
-  for (ret = SCM_EOL; scm_is_pair (exps); exps = CDR (exps))
-    ret = scm_cons (memoize (CAR (exps), env), ret);
-  return scm_reverse_x (ret, SCM_UNDEFINED);
-}
-  
-static SCM
-memoize (SCM exp, SCM env)
-{
-  if (!SCM_EXPANDED_P (exp))
-    abort ();
-
-  switch (SCM_EXPANDED_TYPE (exp))
-    {
-    case SCM_EXPANDED_VOID:
-      return MAKMEMO_QUOTE (SCM_UNSPECIFIED);
-      
-    case SCM_EXPANDED_CONST:
-      return MAKMEMO_QUOTE (REF (exp, CONST, EXP));
-
-    case SCM_EXPANDED_PRIMITIVE_REF:
-      if (scm_is_eq (scm_current_module (), scm_the_root_module ()))
-        return MAKMEMO_TOP_REF (REF (exp, PRIMITIVE_REF, NAME));
-      else
-        return MAKMEMO_MOD_REF (list_of_guile, REF (exp, PRIMITIVE_REF, NAME),
-                                SCM_BOOL_F);
-                                
-    case SCM_EXPANDED_LEXICAL_REF:
-      return MAKMEMO_LEX_REF (lookup (REF (exp, LEXICAL_REF, GENSYM), env));
-
-    case SCM_EXPANDED_LEXICAL_SET:
-      return MAKMEMO_LEX_SET (lookup (REF (exp, LEXICAL_SET, GENSYM), env),
-                              memoize (REF (exp, LEXICAL_SET, EXP), env));
-
-    case SCM_EXPANDED_MODULE_REF:
-      return MAKMEMO_MOD_REF (REF (exp, MODULE_REF, MOD),
-                              REF (exp, MODULE_REF, NAME),
-                              REF (exp, MODULE_REF, PUBLIC));
-
-    case SCM_EXPANDED_MODULE_SET:
-      return MAKMEMO_MOD_SET (memoize (REF (exp, MODULE_SET, EXP), env),
-                              REF (exp, MODULE_SET, MOD),
-                              REF (exp, MODULE_SET, NAME),
-                              REF (exp, MODULE_SET, PUBLIC));
-
-    case SCM_EXPANDED_TOPLEVEL_REF:
-      return MAKMEMO_TOP_REF (REF (exp, TOPLEVEL_REF, NAME));
-
-    case SCM_EXPANDED_TOPLEVEL_SET:
-      return MAKMEMO_TOP_SET (REF (exp, TOPLEVEL_SET, NAME),
-                              memoize (REF (exp, TOPLEVEL_SET, EXP), env));
-
-    case SCM_EXPANDED_TOPLEVEL_DEFINE:
-      return MAKMEMO_DEFINE (REF (exp, TOPLEVEL_DEFINE, NAME),
-                             memoize (REF (exp, TOPLEVEL_DEFINE, EXP), env));
-
-    case SCM_EXPANDED_CONDITIONAL:
-      return MAKMEMO_IF (memoize (REF (exp, CONDITIONAL, TEST), env),
-                         memoize (REF (exp, CONDITIONAL, CONSEQUENT), env),
-                         memoize (REF (exp, CONDITIONAL, ALTERNATE), env));
-
-    case SCM_EXPANDED_CALL:
-      {
-        SCM proc, args;
-
-        proc = REF (exp, CALL, PROC);
-        args = memoize_exps (REF (exp, CALL, ARGS), env);
-
-        if (SCM_EXPANDED_TYPE (proc) == SCM_EXPANDED_TOPLEVEL_REF)
-          {
-            SCM var = scm_module_variable (scm_current_module (),
-                                           REF (proc, TOPLEVEL_REF, NAME));
-            if (SCM_VARIABLEP (var))
-              {
-                SCM val = SCM_VARIABLE_REF (var);
-                if (SCM_MEMOIZER_P (val))
-                  return scm_apply (SCM_SMOB_OBJECT_1 (val), args, SCM_EOL);
-              }
-          }
-        /* otherwise we all fall down here */
-        return MAKMEMO_CALL (memoize (proc, env), scm_ilength (args), args);
-      }
-
-    case SCM_EXPANDED_PRIMCALL:
-      {
-        SCM proc, args;
-
-        if (scm_is_eq (scm_current_module (), scm_the_root_module ()))
-          proc = MAKMEMO_TOP_REF (REF (exp, PRIMCALL, NAME));
-        else
-          proc = MAKMEMO_MOD_REF (list_of_guile, REF (exp, PRIMCALL, NAME),
-                                  SCM_BOOL_F);
-        args = memoize_exps (REF (exp, PRIMCALL, ARGS), env);
-
-        return MAKMEMO_CALL (proc, scm_ilength (args), args);
-      }
-
-    case SCM_EXPANDED_SEQ:
-      return MAKMEMO_SEQ (memoize (REF (exp, SEQ, HEAD), env),
-                          memoize (REF (exp, SEQ, TAIL), env));
-
-    case SCM_EXPANDED_LAMBDA:
-      /* The body will be a lambda-case or #f. */
-      {
-       SCM meta, docstring, body, proc;
-
-       meta = REF (exp, LAMBDA, META);
-       docstring = scm_assoc_ref (meta, scm_sym_documentation);
-
-        body = REF (exp, LAMBDA, BODY);
-        if (scm_is_false (body))
-          /* Give a body to case-lambda with no clauses.  */
-          proc = MAKMEMO_LAMBDA
-            (MAKMEMO_CALL
-             (MAKMEMO_MOD_REF (list_of_guile,
-                               scm_from_latin1_symbol ("throw"),
-                               SCM_BOOL_F),
-              5,
-              scm_list_5 (MAKMEMO_QUOTE (scm_args_number_key),
-                          MAKMEMO_QUOTE (SCM_BOOL_F),
-                          MAKMEMO_QUOTE (scm_from_latin1_string
-                                         ("Wrong number of arguments")),
-                          MAKMEMO_QUOTE (SCM_EOL),
-                          MAKMEMO_QUOTE (SCM_BOOL_F))),
-             FIXED_ARITY (0),
-             SCM_BOOL_F /* docstring */);
-        else
-          proc = memoize (body, env);
-
-       if (scm_is_string (docstring))
-         {
-           SCM args = SCM_MEMOIZED_ARGS (proc);
-           SCM_SETCAR (SCM_CDR (args), docstring);
-         }
-
-       return proc;
-      }
-
-    case SCM_EXPANDED_LAMBDA_CASE:
-      {
-        SCM req, rest, opt, kw, inits, vars, body, alt;
-        SCM walk, minits, arity, new_env;
-        int nreq, nopt, ntotal;
-
-        req = REF (exp, LAMBDA_CASE, REQ);
-        rest = scm_not (scm_not (REF (exp, LAMBDA_CASE, REST)));
-        opt = REF (exp, LAMBDA_CASE, OPT);
-        kw = REF (exp, LAMBDA_CASE, KW);
-        inits = REF (exp, LAMBDA_CASE, INITS);
-        vars = REF (exp, LAMBDA_CASE, GENSYMS);
-        body = REF (exp, LAMBDA_CASE, BODY);
-        alt = REF (exp, LAMBDA_CASE, ALTERNATE);
-
-        nreq = scm_ilength (req);
-        nopt = scm_is_pair (opt) ? scm_ilength (opt) : 0;
-        ntotal = scm_ilength (vars);
-
-        /* The vars are the gensyms, according to the divine plan. But we need
-           to memoize the inits within their appropriate environment,
-           complicating things. */
-        new_env = env;
-        for (walk = req; scm_is_pair (walk);
-             walk = CDR (walk), vars = CDR (vars))
-          new_env = scm_cons (CAR (vars), new_env);
-
-        minits = SCM_EOL;
-        for (walk = opt; scm_is_pair (walk);
-             walk = CDR (walk), vars = CDR (vars), inits = CDR (inits))
-          {
-            minits = scm_cons (memoize (CAR (inits), new_env), minits);
-            new_env = scm_cons (CAR (vars), new_env);
-          }
-
-        if (scm_is_true (rest))
-          {
-            new_env = scm_cons (CAR (vars), new_env);
-            vars = CDR (vars);
-          }
-
-        for (; scm_is_pair (inits); vars = CDR (vars), inits = CDR (inits))
-          {
-            minits = scm_cons (memoize (CAR (inits), new_env), minits);
-            new_env = scm_cons (CAR (vars), new_env);
-          }
-        if (!scm_is_null (vars))
-          abort ();
-
-        minits = scm_reverse_x (minits, SCM_UNDEFINED);
-
-        if (scm_is_true (kw))
-          {
-            /* (aok? (kw name sym) ...) -> (aok? (kw . index) ...) */
-            SCM aok = CAR (kw), indices = SCM_EOL;
-            for (kw = CDR (kw); scm_is_pair (kw); kw = CDR (kw))
-              {
-                SCM k;
-                int idx;
-
-                k = CAR (CAR (kw));
-                idx = ntotal - 1 - lookup (CADDR (CAR (kw)), new_env);
-                indices = scm_acons (k, SCM_I_MAKINUM (idx), indices);
-              }
-            kw = scm_cons (aok, scm_reverse_x (indices, SCM_UNDEFINED));
-          }
-
-        if (scm_is_false (alt) && scm_is_false (kw) && scm_is_false (opt))
-          {
-            if (scm_is_false (rest))
-              arity = FIXED_ARITY (nreq);
-            else
-              arity = REST_ARITY (nreq, SCM_BOOL_T);
-          }
-        else if (scm_is_true (alt))
-          arity = FULL_ARITY (nreq, rest, nopt, kw, minits,
-                              SCM_MEMOIZED_ARGS (memoize (alt, env)));
-        else
-          arity = FULL_ARITY (nreq, rest, nopt, kw, minits, SCM_BOOL_F);
-
-        return MAKMEMO_LAMBDA (memoize (body, new_env), arity,
-                              SCM_BOOL_F /* docstring */);
-      }
-
-    case SCM_EXPANDED_LET:
-      {
-        SCM vars, exps, body, inits, new_env;
-        
-        vars = REF (exp, LET, GENSYMS);
-        exps = REF (exp, LET, VALS);
-        body = REF (exp, LET, BODY);
-        
-        inits = SCM_EOL;
-        new_env = env;
-        for (; scm_is_pair (vars); vars = CDR (vars), exps = CDR (exps))
-          {
-            new_env = scm_cons (CAR (vars), new_env);
-            inits = scm_cons (memoize (CAR (exps), env), inits);
-          }
-
-        return MAKMEMO_LET (scm_reverse_x (inits, SCM_UNDEFINED),
-                            memoize (body, new_env));
-      }
-
-    case SCM_EXPANDED_LETREC:
-      {
-        SCM vars, exps, body, undefs, new_env;
-        int i, nvars, in_order_p;
-        
-        vars = REF (exp, LETREC, GENSYMS);
-        exps = REF (exp, LETREC, VALS);
-        body = REF (exp, LETREC, BODY);
-        in_order_p = scm_is_true (REF (exp, LETREC, IN_ORDER_P));
-        nvars = i = scm_ilength (vars);
-        undefs = SCM_EOL;
-        new_env = env;
-
-        for (; scm_is_pair (vars); vars = CDR (vars))
-          {
-            new_env = scm_cons (CAR (vars), new_env);
-            undefs = scm_cons (MAKMEMO_QUOTE (SCM_UNDEFINED), undefs);
-          }
-
-        if (in_order_p)
-          {
-            SCM body_exps = SCM_EOL, seq;
-            for (; scm_is_pair (exps); exps = CDR (exps), i--)
-              body_exps = scm_cons (MAKMEMO_LEX_SET (i-1,
-                                                     memoize (CAR (exps), new_env)),
-                                    body_exps);
-
-            seq = memoize (body, new_env);
-            for (; scm_is_pair (body_exps); body_exps = CDR (body_exps))
-              seq = MAKMEMO_SEQ (CAR (body_exps), seq);
-
-            return MAKMEMO_LET (undefs, seq);
-          }
-        else
-          {
-            SCM sets = SCM_EOL, inits = SCM_EOL, set_seq;
-            for (; scm_is_pair (exps); exps = CDR (exps), i--)
-              {
-                sets = scm_cons (MAKMEMO_LEX_SET ((i-1) + nvars,
-                                                  MAKMEMO_LEX_REF (i-1)),
-                                 sets);
-                inits = scm_cons (memoize (CAR (exps), new_env), inits);
-              }
-            inits = scm_reverse_x (inits, SCM_UNDEFINED);
-
-            sets = scm_reverse_x (sets, SCM_UNDEFINED);
-            if (scm_is_null (sets))
-              return memoize (body, env);
-
-            for (set_seq = CAR (sets), sets = CDR (sets); scm_is_pair (sets);
-                 sets = CDR (sets))
-              set_seq = MAKMEMO_SEQ (CAR (sets), set_seq);
-            
-            return MAKMEMO_LET (undefs,
-                                MAKMEMO_SEQ (MAKMEMO_LET (inits, set_seq),
-                                             memoize (body, new_env)));
-          }
-      }
-
-    case SCM_EXPANDED_DYNLET:
-      return MAKMEMO_WITH_FLUIDS (memoize_exps (REF (exp, DYNLET, FLUIDS), env),
-                                  memoize_exps (REF (exp, DYNLET, VALS), env),
-                                  memoize (REF (exp, DYNLET, BODY), env));
-
-    default:
-      abort ();
-    }
-}
-
-
-\f
-
-SCM_DEFINE (scm_memoize_expression, "memoize-expression", 1, 0, 0, 
-            (SCM exp),
-           "Memoize the expression @var{exp}.")
-#define FUNC_NAME s_scm_memoize_expression
-{
-  SCM_ASSERT_TYPE (SCM_EXPANDED_P (exp), exp, 1, FUNC_NAME, "expanded");
-  return memoize (exp, scm_current_module ());
-}
-#undef FUNC_NAME
-
-
-\f
-
-#define SCM_MAKE_MEMOIZER(STR, MEMOIZER, N)                             \
-  (scm_cell (scm_tc16_memoizer,                                         \
-             SCM_UNPACK (scm_c_make_gsubr (STR, N, 0, 0, MEMOIZER))))
-#define SCM_DEFINE_MEMOIZER(STR, MEMOIZER, N)                           \
-SCM_SNARF_INIT(scm_c_define (STR, SCM_MAKE_MEMOIZER (STR, MEMOIZER, N)))
-
-#define SCM_MAKE_REST_MEMOIZER(STR, MEMOIZER, N)                        \
-  (scm_cell (scm_tc16_memoizer,                                         \
-             SCM_UNPACK ((scm_c_make_gsubr (STR, N, 0, 1, MEMOIZER)))))
-#define SCM_DEFINE_REST_MEMOIZER(STR, MEMOIZER, N)                      \
-SCM_SNARF_INIT(scm_c_define (STR, SCM_MAKE_REST_MEMOIZER (STR, MEMOIZER, N)))
-
-static SCM m_apply (SCM proc, SCM arg, SCM rest);
-static SCM m_call_cc (SCM proc);
-static SCM m_call_values (SCM prod, SCM cons);
-static SCM m_dynamic_wind (SCM pre, SCM exp, SCM post);
-static SCM m_prompt (SCM tag, SCM exp, SCM handler);
-
-SCM_DEFINE_REST_MEMOIZER ("@apply", m_apply, 2);
-SCM_DEFINE_MEMOIZER ("@call-with-current-continuation", m_call_cc, 1);
-SCM_DEFINE_MEMOIZER ("@call-with-values", m_call_values, 2);
-SCM_DEFINE_MEMOIZER ("@dynamic-wind", m_dynamic_wind, 3);
-SCM_DEFINE_MEMOIZER ("@prompt", m_prompt, 3);
-
-
-\f
-
-static SCM m_apply (SCM proc, SCM arg, SCM rest)
-#define FUNC_NAME "@apply"
-{
-  long len;
-  
-  SCM_VALIDATE_MEMOIZED (1, proc);
-  SCM_VALIDATE_MEMOIZED (2, arg);
-  len = scm_ilength (rest);
-  if (len < 0)
-    abort ();
-  else if (len == 0)
-    return MAKMEMO_APPLY (proc, arg);
-  else
-    {
-      SCM tail;
-
-      rest = scm_reverse (rest);
-      tail = scm_car (rest);
-      rest = scm_cdr (rest);
-      len--;
-      
-      while (scm_is_pair (rest))
-        {
-          tail = MAKMEMO_CALL (MAKMEMO_MOD_REF (scm_list_1 (scm_from_latin1_symbol ("guile")),
-                                                scm_from_latin1_symbol ("cons"),
-                                                SCM_BOOL_F),
-                               2,
-                               scm_list_2 (scm_car (rest), tail));
-          rest = scm_cdr (rest);
-        }
-      return MAKMEMO_APPLY (proc, tail);
-    }
-}
-#undef FUNC_NAME
-
-static SCM m_call_cc (SCM proc)
-#define FUNC_NAME "@call-with-current-continuation"
-{
-  SCM_VALIDATE_MEMOIZED (1, proc);
-  return MAKMEMO_CONT (proc);
-}
-#undef FUNC_NAME
-
-static SCM m_call_values (SCM prod, SCM cons)
-#define FUNC_NAME "@call-with-values"
-{
-  SCM_VALIDATE_MEMOIZED (1, prod);
-  SCM_VALIDATE_MEMOIZED (2, cons);
-  return MAKMEMO_CALL_WITH_VALUES (prod, cons);
-}
-#undef FUNC_NAME
-
-static SCM m_dynamic_wind (SCM in, SCM expr, SCM out)
-#define FUNC_NAME "memoize-dynwind"
-{
-  SCM_VALIDATE_MEMOIZED (1, in);
-  SCM_VALIDATE_MEMOIZED (2, expr);
-  SCM_VALIDATE_MEMOIZED (3, out);
-  return MAKMEMO_DYNWIND (in, expr, out);
-}
-#undef FUNC_NAME
-
-static SCM m_prompt (SCM tag, SCM exp, SCM handler)
-#define FUNC_NAME "@prompt"
-{
-  SCM_VALIDATE_MEMOIZED (1, tag);
-  SCM_VALIDATE_MEMOIZED (2, exp);
-  SCM_VALIDATE_MEMOIZED (3, handler);
-  return MAKMEMO_PROMPT (tag, exp, handler);
-}
-#undef FUNC_NAME
-
-
-\f
-
-SCM_SYMBOL (sym_placeholder, "_");
-
-static SCM unmemoize (SCM expr);
-
-static SCM
-unmemoize_exprs (SCM exprs)
-{
-  SCM ret, tail;
-  if (scm_is_null (exprs))
-    return SCM_EOL;
-  ret = scm_list_1 (unmemoize (CAR (exprs)));
-  tail = ret;
-  for (exprs = CDR (exprs); !scm_is_null (exprs); exprs = CDR (exprs))
-    {
-      SCM_SETCDR (tail, scm_list_1 (unmemoize (CAR (exprs))));
-      tail = CDR (tail);
-    }
-  return ret;
-}
-
-static SCM
-unmemoize_bindings (SCM inits)
-{
-  SCM ret, tail;
-  if (scm_is_null (inits))
-    return SCM_EOL;
-  ret = scm_list_1 (scm_list_2 (sym_placeholder, unmemoize (CAR (inits))));
-  tail = ret;
-  for (inits = CDR (inits); !scm_is_null (inits); inits = CDR (inits))
-    {
-      SCM_SETCDR (tail, scm_list_1 (scm_list_2 (sym_placeholder,
-                                                unmemoize (CAR (inits)))));
-      tail = CDR (tail);
-    }
-  return ret;
-}
-
-static SCM
-unmemoize_lexical (SCM n)
-{
-  char buf[16];
-  buf[15] = 0;
-  snprintf (buf, 15, "<%u>", scm_to_uint32 (n));
-  return scm_from_utf8_symbol (buf);
-}
-
-static SCM
-unmemoize (const SCM expr)
-{
-  SCM args;
-  
-  if (!SCM_MEMOIZED_P (expr))
-    abort ();
-
-  args = SCM_MEMOIZED_ARGS (expr);
-  switch (SCM_MEMOIZED_TAG (expr))
-    {
-    case SCM_M_APPLY:
-      return scm_cons (scm_sym_atapply, unmemoize_exprs (args));
-    case SCM_M_SEQ:
-      return scm_list_3 (scm_sym_begin, unmemoize (CAR (args)),
-                         unmemoize (CDR (args)));
-    case SCM_M_CALL:
-      return scm_cons (unmemoize (CAR (args)), unmemoize_exprs (CDDR (args)));
-    case SCM_M_CONT:
-      return scm_list_2 (scm_sym_atcall_cc, unmemoize (args));
-    case SCM_M_CALL_WITH_VALUES:
-      return scm_list_3 (scm_sym_at_call_with_values,
-                         unmemoize (CAR (args)), unmemoize (CDR (args)));
-    case SCM_M_DEFINE:
-      return scm_list_3 (scm_sym_define, CAR (args), unmemoize (CDR (args)));
-    case SCM_M_DYNWIND:
-      return scm_list_4 (scm_sym_at_dynamic_wind,
-                         unmemoize (CAR (args)),
-                         unmemoize (CADR (args)),
-                         unmemoize (CDDR (args)));
-    case SCM_M_WITH_FLUIDS:
-      {
-        SCM binds = SCM_EOL, fluids, vals;
-        for (fluids = CAR (args), vals = CADR (args); scm_is_pair (fluids);
-             fluids = CDR (fluids), vals = CDR (vals))
-          binds = scm_cons (scm_list_2 (unmemoize (CAR (fluids)),
-                                        unmemoize (CAR (vals))),
-                            binds);
-        return scm_list_3 (scm_sym_with_fluids,
-                           scm_reverse_x (binds, SCM_UNDEFINED),
-                           unmemoize (CDDR (args)));
-      }
-    case SCM_M_IF:
-      return scm_list_4 (scm_sym_if, unmemoize (scm_car (args)),
-                         unmemoize (scm_cadr (args)), unmemoize (scm_cddr (args)));
-    case SCM_M_LAMBDA:
-      {
-       SCM body = CAR (args), spec = CDDR (args);
-
-       if (scm_is_null (CDR (spec)))
-         return scm_list_3 (scm_sym_lambda,
-                            scm_make_list (CAR (spec), sym_placeholder),
-                            unmemoize (CAR (args)));
-       else if (scm_is_null (SCM_CDDR (spec)))
-         {
-           SCM formals = scm_make_list (CAR (spec), sym_placeholder);
-           return scm_list_3 (scm_sym_lambda,
-                              scm_is_true (CADR (spec))
-                              ? scm_cons_star (sym_placeholder, formals)
-                              : formals,
-                              unmemoize (CAR (args)));
-         }
-       else
-         {
-           SCM alt, tail;
-
-           alt = CADDR (CDDDR (spec));
-           if (scm_is_true (alt))
-             tail = CDR (unmemoize (alt));
-           else
-             tail = SCM_EOL;
-
-           return scm_cons
-             (sym_case_lambda_star,
-              scm_cons (scm_list_2 (scm_list_5 (CAR (spec),
-                                                CADR (spec),
-                                                CADDR (spec),
-                                                CADDDR (spec),
-                                                unmemoize_exprs (CADR (CDDDR (spec)))),
-                                    unmemoize (body)),
-                        tail));
-         }
-      }
-    case SCM_M_LET:
-      return scm_list_3 (scm_sym_let,
-                         unmemoize_bindings (CAR (args)),
-                         unmemoize (CDR (args)));
-    case SCM_M_QUOTE:
-      return scm_list_2 (scm_sym_quote, args);
-    case SCM_M_LEXICAL_REF:
-      return unmemoize_lexical (args);
-    case SCM_M_LEXICAL_SET:
-      return scm_list_3 (scm_sym_set_x, unmemoize_lexical (CAR (args)),
-                         unmemoize (CDR (args)));
-    case SCM_M_TOPLEVEL_REF:
-      return args;
-    case SCM_M_TOPLEVEL_SET:
-      return scm_list_3 (scm_sym_set_x, CAR (args), unmemoize (CDR (args)));
-    case SCM_M_MODULE_REF:
-      return SCM_VARIABLEP (args) ? args
-        : scm_list_3 (scm_is_true (CDDR (args)) ? scm_sym_at : scm_sym_atat,
-                      scm_i_finite_list_copy (CAR (args)),
-                      CADR (args));
-    case SCM_M_MODULE_SET:
-      return scm_list_3 (scm_sym_set_x,
-                         SCM_VARIABLEP (CDR (args)) ? CDR (args)
-                         : scm_list_3 (scm_is_true (CDDDR (args))
-                                       ? scm_sym_at : scm_sym_atat,
-                                       scm_i_finite_list_copy (CADR (args)),
-                                       CADDR (args)),
-                         unmemoize (CAR (args)));
-    case SCM_M_PROMPT:
-      return scm_list_4 (scm_sym_at_prompt,
-                         unmemoize (CAR (args)),
-                         unmemoize (CADR (args)),
-                         unmemoize (CDDR (args)));
-    default:
-      abort ();
-    }
-}
-
-
-\f
-
-SCM_DEFINE (scm_memoized_p, "memoized?", 1, 0, 0, 
-            (SCM obj),
-           "Return @code{#t} if @var{obj} is memoized.")
-#define FUNC_NAME s_scm_memoized_p
-{
-  return scm_from_bool (SCM_MEMOIZED_P (obj));
-}
-#undef FUNC_NAME
-
-SCM_DEFINE (scm_unmemoize_expression, "unmemoize-expression", 1, 0, 0, 
-            (SCM m),
-           "Unmemoize the memoized expression @var{m}.")
-#define FUNC_NAME s_scm_unmemoize_expression
-{
-  SCM_VALIDATE_MEMOIZED (1, m);
-  return unmemoize (m);
-}
-#undef FUNC_NAME
-
-SCM_DEFINE (scm_memoized_expression_typecode, "memoized-expression-typecode", 1, 0, 0, 
-            (SCM m),
-           "Return the typecode from the memoized expression @var{m}.")
-#define FUNC_NAME s_scm_memoized_expression_typecode
-{
-  SCM_VALIDATE_MEMOIZED (1, m);
-
-  /* The tag is a 16-bit integer so it fits in an inum.  */
-  return SCM_I_MAKINUM (SCM_MEMOIZED_TAG (m));
-}
-#undef FUNC_NAME
-
-SCM_DEFINE (scm_memoized_expression_data, "memoized-expression-data", 1, 0, 0, 
-            (SCM m),
-           "Return the data from the memoized expression @var{m}.")
-#define FUNC_NAME s_scm_memoized_expression_data
-{
-  SCM_VALIDATE_MEMOIZED (1, m);
-  return SCM_MEMOIZED_ARGS (m);
-}
-#undef FUNC_NAME
-
-SCM_DEFINE (scm_memoized_typecode, "memoized-typecode", 1, 0, 0, 
-            (SCM sym),
-           "Return the memoized typecode corresponding to the symbol @var{sym}.")
-#define FUNC_NAME s_scm_memoized_typecode
-{
-  int i;
-
-  SCM_VALIDATE_SYMBOL (1, sym);
-
-  for (i = 0; i < sizeof(memoized_tags)/sizeof(const char*); i++)
-    if (strcmp (scm_i_symbol_chars (sym), memoized_tags[i]) == 0)
-      return scm_from_int32 (i);
-
-  return SCM_BOOL_F;
-}
-#undef FUNC_NAME
-
-SCM_SYMBOL (scm_unbound_variable_key, "unbound-variable");
-static void error_unbound_variable (SCM symbol) SCM_NORETURN;
-static void error_unbound_variable (SCM symbol)
-{
-  scm_error (scm_unbound_variable_key, NULL, "Unbound variable: ~S",
-            scm_list_1 (symbol), SCM_BOOL_F);
-}
-
-SCM_DEFINE (scm_memoize_variable_access_x, "memoize-variable-access!", 2, 0, 0, 
-            (SCM m, SCM mod),
-           "Look up and cache the variable that @var{m} will access, returning the variable.")
-#define FUNC_NAME s_scm_memoize_variable_access_x
-{
-  SCM mx;
-  SCM_VALIDATE_MEMOIZED (1, m);
-  mx = SCM_MEMOIZED_ARGS (m);
-  switch (SCM_MEMOIZED_TAG (m))
-    {
-    case SCM_M_TOPLEVEL_REF:
-      if (SCM_VARIABLEP (mx))
-        return mx;
-      else
-        {
-          SCM var = scm_module_variable (mod, mx);
-          if (scm_is_false (var) || scm_is_false (scm_variable_bound_p (var)))
-            error_unbound_variable (mx);
-          SCM_SET_SMOB_OBJECT (m, var);
-          return var;
-        }
-
-    case SCM_M_TOPLEVEL_SET:
-      {
-        SCM var = CAR (mx);
-        if (SCM_VARIABLEP (var))
-          return var;
-        else
-          {
-            var = scm_module_variable (mod, var);
-            if (scm_is_false (var))
-              error_unbound_variable (CAR (mx));
-            SCM_SETCAR (mx, var);
-            return var;
-          }
-      }
-
-    case SCM_M_MODULE_REF:
-      if (SCM_VARIABLEP (mx))
-        return mx;
-      else
-        {
-          SCM var;
-          mod = scm_resolve_module (CAR (mx));
-          if (scm_is_true (CDDR (mx)))
-            mod = scm_module_public_interface (mod);
-          var = scm_module_lookup (mod, CADR (mx));
-          if (scm_is_false (scm_variable_bound_p (var)))
-            error_unbound_variable (CADR (mx));
-          SCM_SET_SMOB_OBJECT (m, var);
-          return var;
-        }
-
-    case SCM_M_MODULE_SET:
-      /* FIXME: not quite threadsafe */
-      if (SCM_VARIABLEP (CDR (mx)))
-        return CDR (mx);
-      else
-        {
-          SCM var;
-          mod = scm_resolve_module (CADR (mx));
-          if (scm_is_true (CDDDR (mx)))
-            mod = scm_module_public_interface (mod);
-          var = scm_module_lookup (mod, CADDR (mx));
-          SCM_SETCDR (mx, var);
-          return var;
-        }
-
-    default:
-      scm_wrong_type_arg (FUNC_NAME, 1, m);
-      return SCM_BOOL_F;
-    }
-}
-#undef FUNC_NAME
-
-
-\f
-
-void
-scm_init_memoize ()
-{
-  scm_tc16_memoized = scm_make_smob_type ("%memoized", 0);
-  scm_set_smob_print (scm_tc16_memoized, scm_print_memoized);
-
-  scm_tc16_memoizer = scm_make_smob_type ("memoizer", 0);
-
-#include "libguile/memoize.x"
-
-  list_of_guile = scm_list_1 (scm_from_latin1_symbol ("guile"));
-}
-
-/*
-  Local Variables:
-  c-file-style: "gnu"
-  End:
-*/
+/* Copyright (C) 1995, 1996, 1997, 1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003,
+ *   2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014
+ *   Free Software Foundation, Inc.
+ *
+ * This library is free software; you can redistribute it and/or
+ * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License
+ * as published by the Free Software Foundation; either version 3 of
+ * the License, or (at your option) any later version.
+ *
+ * This library is distributed in the hope that it will be useful, but
+ * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
+ * Lesser General Public License for more details.
+ *
+ * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
+ * License along with this library; if not, write to the Free Software
+ * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
+ * 02110-1301 USA
+ */
+
+\f
+
+#ifdef HAVE_CONFIG_H
+#  include <config.h>
+#endif
+
+#include "libguile/__scm.h"
+#include "libguile/_scm.h"
+#include "libguile/continuations.h"
+#include "libguile/eq.h"
+#include "libguile/expand.h"
+#include "libguile/list.h"
+#include "libguile/macros.h"
+#include "libguile/memoize.h"
+#include "libguile/modules.h"
+#include "libguile/srcprop.h"
+#include "libguile/ports.h"
+#include "libguile/print.h"
+#include "libguile/strings.h"
+#include "libguile/throw.h"
+#include "libguile/validate.h"
+
+
+\f
+
+
+#define CAR(x)   SCM_CAR(x)
+#define CDR(x)   SCM_CDR(x)
+#define CAAR(x)  SCM_CAAR(x)
+#define CADR(x)  SCM_CADR(x)
+#define CDAR(x)  SCM_CDAR(x)
+#define CDDR(x)  SCM_CDDR(x)
+#define CADDR(x) SCM_CADDR(x)
+#define CDDDR(x) SCM_CDDDR(x)
+#define CADDDR(x) SCM_CADDDR(x)
+
+#define VECTOR_REF(v, i) (SCM_SIMPLE_VECTOR_REF (v, i))
+#define VECTOR_SET(v, i, x) (SCM_SIMPLE_VECTOR_SET (v, i, x))
+#define VECTOR_LENGTH(v) (SCM_SIMPLE_VECTOR_LENGTH (v))
+
+SCM_SYMBOL (sym_case_lambda_star, "case-lambda*");
+
+\f
+
+
+/* Primitives not exposed to general Scheme. */
+static SCM wind;
+static SCM unwind;
+static SCM push_fluid;
+static SCM pop_fluid;
+
+static SCM
+do_wind (SCM in, SCM out)
+{
+  scm_dynstack_push_dynwind (&SCM_I_CURRENT_THREAD->dynstack, in, out);
+  return SCM_UNSPECIFIED;
+}
+
+static SCM
+do_unwind (void)
+{
+  scm_dynstack_pop (&SCM_I_CURRENT_THREAD->dynstack);
+  return SCM_UNSPECIFIED;
+}
+
+static SCM
+do_push_fluid (SCM fluid, SCM val)
+{
+  scm_i_thread *thread = SCM_I_CURRENT_THREAD;
+  scm_dynstack_push_fluid (&thread->dynstack, fluid, val,
+                           thread->dynamic_state);
+  return SCM_UNSPECIFIED;
+}
+
+static SCM
+do_pop_fluid (void)
+{
+  scm_i_thread *thread = SCM_I_CURRENT_THREAD;
+  scm_dynstack_unwind_fluid (&thread->dynstack, thread->dynamic_state);
+  return SCM_UNSPECIFIED;
+}
+
+
+\f
+
+/* {Evaluator memoized expressions}
+ */
+
+scm_t_bits scm_tc16_memoized;
+
+#define MAKMEMO(n, args)                                                \
+  (scm_cons (SCM_I_MAKINUM (n), args))
+
+#define MAKMEMO_SEQ(head,tail) \
+  MAKMEMO (SCM_M_SEQ, scm_cons (head, tail))
+#define MAKMEMO_IF(test, then, else_) \
+  MAKMEMO (SCM_M_IF, scm_cons (test, scm_cons (then, else_)))
+#define FIXED_ARITY(nreq) \
+  scm_list_1 (SCM_I_MAKINUM (nreq))
+#define REST_ARITY(nreq, rest) \
+  scm_list_2 (SCM_I_MAKINUM (nreq), rest)
+#define FULL_ARITY(nreq, rest, nopt, kw, ninits, unbound, alt) \
+  scm_list_n (SCM_I_MAKINUM (nreq), rest, SCM_I_MAKINUM (nopt), kw, \
+              SCM_I_MAKINUM (ninits), unbound, alt, SCM_UNDEFINED)
+#define MAKMEMO_LAMBDA(body, arity, meta)                      \
+  MAKMEMO (SCM_M_LAMBDA,                                       \
+          scm_cons (body, scm_cons (meta, arity)))
+#define MAKMEMO_CAPTURE_ENV(vars, body)                        \
+  MAKMEMO (SCM_M_CAPTURE_ENV, scm_cons (vars, body))
+#define MAKMEMO_LET(inits, body) \
+  MAKMEMO (SCM_M_LET, scm_cons (inits, body))
+#define MAKMEMO_QUOTE(exp) \
+  MAKMEMO (SCM_M_QUOTE, exp)
+#define MAKMEMO_CAPTURE_MODULE(exp) \
+  MAKMEMO (SCM_M_CAPTURE_MODULE, exp)
+#define MAKMEMO_APPLY(proc, args)\
+  MAKMEMO (SCM_M_APPLY, scm_list_2 (proc, args))
+#define MAKMEMO_CONT(proc) \
+  MAKMEMO (SCM_M_CONT, proc)
+#define MAKMEMO_CALL_WITH_VALUES(prod, cons) \
+  MAKMEMO (SCM_M_CALL_WITH_VALUES, scm_cons (prod, cons))
+#define MAKMEMO_CALL(proc, nargs, args) \
+  MAKMEMO (SCM_M_CALL, scm_cons (proc, scm_cons (SCM_I_MAKINUM (nargs), args)))
+#define MAKMEMO_LEX_REF(pos) \
+  MAKMEMO (SCM_M_LEXICAL_REF, pos)
+#define MAKMEMO_LEX_SET(pos, val)                                      \
+  MAKMEMO (SCM_M_LEXICAL_SET, scm_cons (pos, val))
+#define MAKMEMO_BOX_REF(box) \
+  MAKMEMO (SCM_M_BOX_REF, box)
+#define MAKMEMO_BOX_SET(box, val)                                      \
+  MAKMEMO (SCM_M_BOX_SET, scm_cons (box, val))
+#define MAKMEMO_TOP_BOX(mode, var)               \
+  MAKMEMO (SCM_M_RESOLVE, scm_cons (SCM_I_MAKINUM (mode), var))
+#define MAKMEMO_MOD_BOX(mode, mod, var, public)                         \
+  MAKMEMO (SCM_M_RESOLVE, \
+           scm_cons (SCM_I_MAKINUM (mode),                              \
+                     scm_cons (mod, scm_cons (var, public))))
+#define MAKMEMO_CALL_WITH_PROMPT(tag, thunk, handler) \
+  MAKMEMO (SCM_M_CALL_WITH_PROMPT, scm_cons (tag, scm_cons (thunk, handler)))
+
+
+\f
+
+/* This table must agree with the list of M_ constants in memoize.h */
+static const char *const memoized_tags[] =
+{
+  "seq",
+  "if",
+  "lambda",
+  "capture-env",
+  "let",
+  "quote",
+  "capture-module",
+  "apply",
+  "call/cc",
+  "call-with-values",
+  "call",
+  "lexical-ref",
+  "lexical-set!",
+  "box-ref",
+  "box-set!",
+  "resolve",
+  "call-with-prompt",
+};
+
+
+\f
+
+
+/* Memoization-time environments mirror the structure of eval-time
+   environments.  Each link in the chain at memoization-time corresponds
+   to a link at eval-time.
+
+   env := module | (link, env)
+   module := #f | #t
+   link := flat-link . nested-link
+   flat-link := (#t . ((var . pos) ...))
+   nested-link := (#f . #(var ...))
+
+   A module of #f indicates that the current module has not yet been
+   captured.  Memoizing a capture-module expression will capture the
+   module.
+
+   Flat environments copy the values for a set of free variables into a
+   flat environment, via the capture-env expression.  During memoization
+   a flat link collects the values of free variables, along with their
+   resolved outer locations.  We are able to copy values because the
+   incoming expression has already been assignment-converted.  Flat
+   environments prevent closures from hanging on to too much memory.
+
+   Nested environments have a rib of "let" bindings, and link to an
+   outer environment.
+*/
+
+static int
+try_lookup_rib (SCM x, SCM rib)
+{
+  int idx = 0;
+  for (; idx < VECTOR_LENGTH (rib); idx++)
+    if (scm_is_eq (x, VECTOR_REF (rib, idx)))
+      return idx; /* bound */
+  return -1;
+}
+
+static int
+lookup_rib (SCM x, SCM rib)
+{
+  int idx = try_lookup_rib (x, rib);
+  if (idx < 0)
+    abort ();
+  return idx;
+}
+
+static SCM
+make_pos (int depth, int width)
+{
+  return scm_cons (SCM_I_MAKINUM (depth), SCM_I_MAKINUM (width));
+}
+
+static SCM
+push_nested_link (SCM vars, SCM env)
+{
+  return scm_acons (SCM_BOOL_F, vars, env);
+}
+
+static SCM
+push_flat_link (SCM env)
+{
+  return scm_acons (SCM_BOOL_T, SCM_EOL, env);
+}
+
+static int
+env_link_is_flat (SCM env_link)
+{
+  return scm_is_true (CAR (env_link));
+}
+
+static SCM
+env_link_vars (SCM env_link)
+{
+  return CDR (env_link);
+}
+
+static void
+env_link_add_flat_var (SCM env_link, SCM var, SCM pos)
+{
+  SCM vars = env_link_vars (env_link);
+  if (scm_is_false (scm_assq (var, vars)))
+    scm_set_cdr_x (env_link, scm_acons (var, pos, vars));
+}
+
+static SCM
+lookup (SCM x, SCM env)
+{
+  int d = 0;
+  for (; scm_is_pair (env); env = CDR (env), d++)
+    {
+      SCM link = CAR (env);
+      if (env_link_is_flat (link))
+        {
+          int w;
+          SCM vars;
+
+          for (vars = env_link_vars (link), w = scm_ilength (vars) - 1;
+               scm_is_pair (vars);
+               vars = CDR (vars), w--)
+            if (scm_is_eq (x, (CAAR (vars))))
+              return make_pos (d, w);
+
+          env_link_add_flat_var (link, x, lookup (x, CDR (env)));
+          return make_pos (d, scm_ilength (env_link_vars (link)) - 1);
+        }
+      else
+        {
+          int w = try_lookup_rib (x, env_link_vars (link));
+          if (w < 0)
+            continue;
+          return make_pos (d, w);
+        }
+    }
+  abort ();
+}
+
+static SCM
+capture_flat_env (SCM lambda, SCM env)
+{
+  int nenv;
+  SCM vars, link, locs;
+
+  link = CAR (env);
+  vars = env_link_vars (link);
+  nenv = scm_ilength (vars);
+  locs = scm_c_make_vector (nenv, SCM_BOOL_F);
+
+  for (; scm_is_pair (vars); vars = CDR (vars))
+    scm_c_vector_set_x (locs, --nenv, CDAR (vars));
+
+  return MAKMEMO_CAPTURE_ENV (locs, lambda);
+}
+
+/* Abbreviate SCM_EXPANDED_REF. Copied because I'm not sure about symbol pasting */
+#define REF(x,type,field) \
+  (scm_struct_ref (x, SCM_I_MAKINUM (SCM_EXPANDED_##type##_##field)))
+
+static SCM list_of_guile = SCM_BOOL_F;
+
+static SCM memoize (SCM exp, SCM env);
+
+static SCM
+memoize_exps (SCM exps, SCM env)
+{
+  SCM ret;
+  for (ret = SCM_EOL; scm_is_pair (exps); exps = CDR (exps))
+    ret = scm_cons (memoize (CAR (exps), env), ret);
+  return scm_reverse_x (ret, SCM_UNDEFINED);
+}
+  
+static SCM
+capture_env (SCM env)
+{
+  if (scm_is_false (env))
+    return SCM_BOOL_T;
+  return env;
+}
+
+static SCM
+maybe_makmemo_capture_module (SCM exp, SCM env)
+{
+  if (scm_is_false (env))
+    return MAKMEMO_CAPTURE_MODULE (exp);
+  return exp;
+}
+
+static SCM
+memoize (SCM exp, SCM env)
+{
+  if (!SCM_EXPANDED_P (exp))
+    abort ();
+
+  switch (SCM_EXPANDED_TYPE (exp))
+    {
+    case SCM_EXPANDED_VOID:
+      return MAKMEMO_QUOTE (SCM_UNSPECIFIED);
+      
+    case SCM_EXPANDED_CONST:
+      return MAKMEMO_QUOTE (REF (exp, CONST, EXP));
+
+    case SCM_EXPANDED_PRIMITIVE_REF:
+      if (scm_is_eq (scm_current_module (), scm_the_root_module ()))
+        return maybe_makmemo_capture_module
+          (MAKMEMO_BOX_REF (MAKMEMO_TOP_BOX (SCM_EXPANDED_TOPLEVEL_REF,
+                                             REF (exp, PRIMITIVE_REF, NAME))),
+           env);
+      else
+        return MAKMEMO_BOX_REF (MAKMEMO_MOD_BOX (SCM_EXPANDED_MODULE_REF,
+                                                 list_of_guile,
+                                                 REF (exp, PRIMITIVE_REF, NAME),
+                                                 SCM_BOOL_F));
+                                
+    case SCM_EXPANDED_LEXICAL_REF:
+      return MAKMEMO_LEX_REF (lookup (REF (exp, LEXICAL_REF, GENSYM), env));
+
+    case SCM_EXPANDED_LEXICAL_SET:
+      return MAKMEMO_LEX_SET (lookup (REF (exp, LEXICAL_SET, GENSYM), env),
+                              memoize (REF (exp, LEXICAL_SET, EXP), env));
+
+    case SCM_EXPANDED_MODULE_REF:
+      return MAKMEMO_BOX_REF (MAKMEMO_MOD_BOX
+                              (SCM_EXPANDED_MODULE_REF,
+                               REF (exp, MODULE_REF, MOD),
+                               REF (exp, MODULE_REF, NAME),
+                               REF (exp, MODULE_REF, PUBLIC)));
+
+    case SCM_EXPANDED_MODULE_SET:
+      return MAKMEMO_BOX_SET (MAKMEMO_MOD_BOX
+                              (SCM_EXPANDED_MODULE_SET,
+                               REF (exp, MODULE_SET, MOD),
+                               REF (exp, MODULE_SET, NAME),
+                               REF (exp, MODULE_SET, PUBLIC)),
+                              memoize (REF (exp, MODULE_SET, EXP), env));
+
+    case SCM_EXPANDED_TOPLEVEL_REF:
+      return maybe_makmemo_capture_module
+        (MAKMEMO_BOX_REF (MAKMEMO_TOP_BOX (SCM_EXPANDED_TOPLEVEL_REF,
+                                           REF (exp, TOPLEVEL_REF, NAME))),
+         env);
+
+    case SCM_EXPANDED_TOPLEVEL_SET:
+      return maybe_makmemo_capture_module
+        (MAKMEMO_BOX_SET (MAKMEMO_TOP_BOX (SCM_EXPANDED_TOPLEVEL_SET,
+                                           REF (exp, TOPLEVEL_SET, NAME)),
+                          memoize (REF (exp, TOPLEVEL_SET, EXP),
+                                   capture_env (env))),
+         env);
+
+    case SCM_EXPANDED_TOPLEVEL_DEFINE:
+      return maybe_makmemo_capture_module
+        (MAKMEMO_BOX_SET (MAKMEMO_TOP_BOX (SCM_EXPANDED_TOPLEVEL_DEFINE,
+                                           REF (exp, TOPLEVEL_DEFINE, NAME)),
+                          memoize (REF (exp, TOPLEVEL_DEFINE, EXP),
+                                   capture_env (env))),
+         env);
+
+    case SCM_EXPANDED_CONDITIONAL:
+      return MAKMEMO_IF (memoize (REF (exp, CONDITIONAL, TEST), env),
+                         memoize (REF (exp, CONDITIONAL, CONSEQUENT), env),
+                         memoize (REF (exp, CONDITIONAL, ALTERNATE), env));
+
+    case SCM_EXPANDED_CALL:
+      {
+        SCM proc, args;
+
+        proc = REF (exp, CALL, PROC);
+        args = memoize_exps (REF (exp, CALL, ARGS), env);
+
+        return MAKMEMO_CALL (memoize (proc, env), scm_ilength (args), args);
+      }
+
+    case SCM_EXPANDED_PRIMCALL:
+      {
+        SCM name, args;
+        int nargs;
+
+        name = REF (exp, PRIMCALL, NAME);
+        args = memoize_exps (REF (exp, PRIMCALL, ARGS), env);
+        nargs = scm_ilength (args);
+
+        if (nargs == 3
+            && scm_is_eq (name, scm_from_latin1_symbol ("call-with-prompt")))
+          return MAKMEMO_CALL_WITH_PROMPT (CAR (args),
+                                           CADR (args),
+                                           CADDR (args));
+        else if (nargs == 2
+                 && scm_is_eq (name, scm_from_latin1_symbol ("apply")))
+          return MAKMEMO_APPLY (CAR (args), CADR (args));
+        else if (nargs == 1
+                 && scm_is_eq (name,
+                               scm_from_latin1_symbol
+                               ("call-with-current-continuation")))
+          return MAKMEMO_CONT (CAR (args));
+        else if (nargs == 2
+                 && scm_is_eq (name,
+                               scm_from_latin1_symbol ("call-with-values")))
+          return MAKMEMO_CALL_WITH_VALUES (CAR (args), CADR (args));
+        else if (nargs == 1
+                 && scm_is_eq (name,
+                               scm_from_latin1_symbol ("variable-ref")))
+          return MAKMEMO_BOX_REF (CAR (args));
+        else if (nargs == 2
+                 && scm_is_eq (name,
+                               scm_from_latin1_symbol ("variable-set!")))
+          return MAKMEMO_BOX_SET (CAR (args), CADR (args));
+        else if (nargs == 2
+                 && scm_is_eq (name, scm_from_latin1_symbol ("wind")))
+          return MAKMEMO_CALL (MAKMEMO_QUOTE (wind), 2, args);
+        else if (nargs == 0
+                 && scm_is_eq (name, scm_from_latin1_symbol ("unwind")))
+          return MAKMEMO_CALL (MAKMEMO_QUOTE (unwind), 0, SCM_EOL);
+        else if (nargs == 2
+                 && scm_is_eq (name, scm_from_latin1_symbol ("push-fluid")))
+          return MAKMEMO_CALL (MAKMEMO_QUOTE (push_fluid), 2, args);
+        else if (nargs == 0
+                 && scm_is_eq (name, scm_from_latin1_symbol ("pop-fluid")))
+          return MAKMEMO_CALL (MAKMEMO_QUOTE (pop_fluid), 0, SCM_EOL);
+        else if (scm_is_eq (scm_current_module (), scm_the_root_module ()))
+          return MAKMEMO_CALL (maybe_makmemo_capture_module
+                               (MAKMEMO_BOX_REF
+                                (MAKMEMO_TOP_BOX (SCM_EXPANDED_TOPLEVEL_REF,
+                                                  name)),
+                                env),
+                               nargs, args);
+        else
+          return MAKMEMO_CALL (MAKMEMO_BOX_REF
+                               (MAKMEMO_MOD_BOX (SCM_EXPANDED_MODULE_REF,
+                                                 list_of_guile,
+                                                 name,
+                                                 SCM_BOOL_F)),
+                               nargs,
+                               args);
+      }
+
+    case SCM_EXPANDED_SEQ:
+      return MAKMEMO_SEQ (memoize (REF (exp, SEQ, HEAD), env),
+                          memoize (REF (exp, SEQ, TAIL), env));
+
+    case SCM_EXPANDED_LAMBDA:
+      /* The body will be a lambda-case. */
+      {
+       SCM meta, body, proc, new_env;
+
+       meta = REF (exp, LAMBDA, META);
+        body = REF (exp, LAMBDA, BODY);
+        new_env = push_flat_link (capture_env (env));
+        proc = memoize (body, new_env);
+        SCM_SETCAR (SCM_CDR (SCM_MEMOIZED_ARGS (proc)), meta);
+
+       return maybe_makmemo_capture_module (capture_flat_env (proc, new_env),
+                                             env);
+      }
+
+    case SCM_EXPANDED_LAMBDA_CASE:
+      {
+        SCM req, rest, opt, kw, inits, vars, body, alt;
+        SCM unbound, arity, rib, new_env;
+        int nreq, nopt, ninits;
+
+        req = REF (exp, LAMBDA_CASE, REQ);
+        rest = scm_not (scm_not (REF (exp, LAMBDA_CASE, REST)));
+        opt = REF (exp, LAMBDA_CASE, OPT);
+        kw = REF (exp, LAMBDA_CASE, KW);
+        inits = REF (exp, LAMBDA_CASE, INITS);
+        vars = REF (exp, LAMBDA_CASE, GENSYMS);
+        body = REF (exp, LAMBDA_CASE, BODY);
+        alt = REF (exp, LAMBDA_CASE, ALTERNATE);
+
+        nreq = scm_ilength (req);
+        nopt = scm_is_pair (opt) ? scm_ilength (opt) : 0;
+        ninits = scm_ilength (inits);
+        /* This relies on assignment conversion turning inits into a
+           sequence of CONST expressions whose values are a unique
+           "unbound" token.  */
+        unbound = ninits ? REF (CAR (inits), CONST, EXP) : SCM_BOOL_F;
+        rib = scm_vector (vars);
+        new_env = push_nested_link (rib, env);
+
+        if (scm_is_true (kw))
+          {
+            /* (aok? (kw name sym) ...) -> (aok? (kw . index) ...) */
+            SCM aok = CAR (kw), indices = SCM_EOL;
+            for (kw = CDR (kw); scm_is_pair (kw); kw = CDR (kw))
+              {
+                SCM k;
+                int idx;
+
+                k = CAR (CAR (kw));
+                idx = lookup_rib (CADDR (CAR (kw)), rib);
+                indices = scm_acons (k, SCM_I_MAKINUM (idx), indices);
+              }
+            kw = scm_cons (aok, scm_reverse_x (indices, SCM_UNDEFINED));
+          }
+
+        if (scm_is_false (alt) && scm_is_false (kw) && scm_is_false (opt))
+          {
+            if (scm_is_false (rest))
+              arity = FIXED_ARITY (nreq);
+            else
+              arity = REST_ARITY (nreq, SCM_BOOL_T);
+          }
+        else if (scm_is_true (alt))
+          arity = FULL_ARITY (nreq, rest, nopt, kw, ninits, unbound,
+                              SCM_MEMOIZED_ARGS (memoize (alt, env)));
+        else
+          arity = FULL_ARITY (nreq, rest, nopt, kw, ninits, unbound,
+                              SCM_BOOL_F);
+
+        return MAKMEMO_LAMBDA (memoize (body, new_env), arity,
+                               SCM_EOL /* meta, filled in later */);
+      }
+
+    case SCM_EXPANDED_LET:
+      {
+        SCM vars, exps, body, varsv, inits, new_env;
+        int i;
+        
+        vars = REF (exp, LET, GENSYMS);
+        exps = REF (exp, LET, VALS);
+        body = REF (exp, LET, BODY);
+        
+        varsv = scm_vector (vars);
+        inits = scm_c_make_vector (VECTOR_LENGTH (varsv),
+                                   SCM_BOOL_F);
+        new_env = push_nested_link (varsv, capture_env (env));
+        for (i = 0; scm_is_pair (exps); exps = CDR (exps), i++)
+          VECTOR_SET (inits, i, memoize (CAR (exps), env));
+
+        return maybe_makmemo_capture_module
+          (MAKMEMO_LET (inits, memoize (body, new_env)), env);
+      }
+
+    default:
+      abort ();
+    }
+}
+
+
+\f
+
+SCM_DEFINE (scm_memoize_expression, "memoize-expression", 1, 0, 0, 
+            (SCM exp),
+           "Memoize the expression @var{exp}.")
+#define FUNC_NAME s_scm_memoize_expression
+{
+  SCM_ASSERT_TYPE (SCM_EXPANDED_P (exp), exp, 1, FUNC_NAME, "expanded");
+  return memoize (scm_convert_assignment (exp), SCM_BOOL_F);
+}
+#undef FUNC_NAME
+
+
+\f
+
+SCM_SYMBOL (sym_placeholder, "_");
+
+static SCM unmemoize (SCM expr);
+
+static SCM
+unmemoize_exprs (SCM exprs)
+{
+  SCM ret, tail;
+  if (scm_is_null (exprs))
+    return SCM_EOL;
+  ret = scm_list_1 (unmemoize (CAR (exprs)));
+  tail = ret;
+  for (exprs = CDR (exprs); !scm_is_null (exprs); exprs = CDR (exprs))
+    {
+      SCM_SETCDR (tail, scm_list_1 (unmemoize (CAR (exprs))));
+      tail = CDR (tail);
+    }
+  return ret;
+}
+
+static SCM
+unmemoize_bindings (SCM inits)
+{
+  SCM ret = SCM_EOL;
+  int n = scm_c_vector_length (inits);
+
+  while (n--)
+    ret = scm_cons (unmemoize (scm_c_vector_ref (inits, n)), ret);
+
+  return ret;
+}
+
+static SCM
+unmemoize_lexical (SCM n)
+{
+  char buf[32];
+  buf[31] = 0;
+  snprintf (buf, 31, "<%u,%u>", scm_to_uint32 (CAR (n)),
+            scm_to_uint32 (CDR (n)));
+  return scm_from_utf8_symbol (buf);
+}
+
+static SCM
+unmemoize (const SCM expr)
+{
+  SCM args;
+  
+  args = SCM_MEMOIZED_ARGS (expr);
+  switch (SCM_MEMOIZED_TAG (expr))
+    {
+    case SCM_M_APPLY:
+      return scm_cons (scm_from_latin1_symbol ("apply"),
+                       unmemoize_exprs (args));
+    case SCM_M_SEQ:
+      return scm_list_3 (scm_sym_begin, unmemoize (CAR (args)),
+                         unmemoize (CDR (args)));
+    case SCM_M_CALL:
+      return scm_cons (unmemoize (CAR (args)), unmemoize_exprs (CDDR (args)));
+    case SCM_M_CONT:
+      return scm_list_2 (scm_from_latin1_symbol
+                         ("call-with-current_continuation"),
+                         unmemoize (args));
+    case SCM_M_CALL_WITH_VALUES:
+      return scm_list_3 (scm_from_latin1_symbol ("call-with-values"),
+                         unmemoize (CAR (args)), unmemoize (CDR (args)));
+    case SCM_M_CAPTURE_MODULE:
+      return scm_list_2 (scm_from_latin1_symbol ("capture-module"),
+                         unmemoize (args));
+    case SCM_M_IF:
+      return scm_list_4 (scm_sym_if, unmemoize (scm_car (args)),
+                         unmemoize (scm_cadr (args)), unmemoize (scm_cddr (args)));
+    case SCM_M_LAMBDA:
+      {
+       SCM body = CAR (args), spec = CDDR (args);
+
+       if (scm_is_null (CDR (spec)))
+         return scm_list_3 (scm_sym_lambda,
+                            scm_make_list (CAR (spec), sym_placeholder),
+                            unmemoize (CAR (args)));
+       else if (scm_is_null (SCM_CDDR (spec)))
+         {
+           SCM formals = scm_make_list (CAR (spec), sym_placeholder);
+           return scm_list_3 (scm_sym_lambda,
+                              scm_is_true (CADR (spec))
+                              ? scm_cons_star (sym_placeholder, formals)
+                              : formals,
+                              unmemoize (CAR (args)));
+         }
+       else
+         {
+           SCM alt, tail;
+
+           alt = CADDDR (CDDDR (spec));
+           if (scm_is_true (alt))
+             tail = CDR (unmemoize (alt));
+           else
+             tail = SCM_EOL;
+
+           return scm_cons
+             (sym_case_lambda_star,
+              scm_cons (scm_list_2 (scm_list_5 (CAR (spec),
+                                                CADR (spec),
+                                                CADDR (spec),
+                                                CADDDR (spec),
+                                                 CADR (CDDDR (spec))),
+                                    unmemoize (body)),
+                        tail));
+         }
+      }
+    case SCM_M_CAPTURE_ENV:
+      return scm_list_3 (scm_from_latin1_symbol ("capture-env"),
+                         CAR (args),
+                         unmemoize (CDR (args)));
+    case SCM_M_LET:
+      return scm_list_3 (scm_sym_let,
+                         unmemoize_bindings (CAR (args)),
+                         unmemoize (CDR (args)));
+    case SCM_M_QUOTE:
+      return scm_list_2 (scm_sym_quote, args);
+    case SCM_M_LEXICAL_REF:
+      return unmemoize_lexical (args);
+    case SCM_M_LEXICAL_SET:
+      return scm_list_3 (scm_sym_set_x, unmemoize_lexical (CAR (args)),
+                         unmemoize (CDR (args)));
+    case SCM_M_BOX_REF:
+      return scm_list_2 (scm_from_latin1_symbol ("variable-ref"),
+                         unmemoize (args));
+    case SCM_M_BOX_SET:
+      return scm_list_3 (scm_from_latin1_symbol ("variable-set!"),
+                         unmemoize (CAR (args)),
+                         unmemoize (CDR (args)));
+    case SCM_M_RESOLVE:
+      if (SCM_VARIABLEP (args))
+        return args;
+      else if (scm_is_symbol (CDR (args)))
+        return CDR (args);
+      else
+        return scm_list_3
+          (scm_is_true (CDDDR (args)) ? scm_sym_at : scm_sym_atat,
+           scm_i_finite_list_copy (CADR (args)),
+           CADDR (args));
+    case SCM_M_CALL_WITH_PROMPT:
+      return scm_list_4 (scm_from_latin1_symbol ("call-with-prompt"),
+                         unmemoize (CAR (args)),
+                         unmemoize (CADR (args)),
+                         unmemoize (CDDR (args)));
+    default:
+      abort ();
+    }
+}
+
+
+\f
+
+SCM_DEFINE (scm_unmemoize_expression, "unmemoize-expression", 1, 0, 0, 
+            (SCM m),
+           "Unmemoize the memoized expression @var{m}.")
+#define FUNC_NAME s_scm_unmemoize_expression
+{
+  return unmemoize (m);
+}
+#undef FUNC_NAME
+
+SCM_DEFINE (scm_memoized_typecode, "memoized-typecode", 1, 0, 0, 
+            (SCM sym),
+           "Return the memoized typecode corresponding to the symbol @var{sym}.")
+#define FUNC_NAME s_scm_memoized_typecode
+{
+  int i;
+
+  SCM_VALIDATE_SYMBOL (1, sym);
+
+  for (i = 0; i < sizeof(memoized_tags)/sizeof(const char*); i++)
+    if (strcmp (scm_i_symbol_chars (sym), memoized_tags[i]) == 0)
+      return scm_from_int32 (i);
+
+  return SCM_BOOL_F;
+}
+#undef FUNC_NAME
+
+SCM_SYMBOL (scm_unbound_variable_key, "unbound-variable");
+static void error_unbound_variable (SCM symbol) SCM_NORETURN;
+static void error_unbound_variable (SCM symbol)
+{
+  scm_error (scm_unbound_variable_key, NULL, "Unbound variable: ~S",
+            scm_list_1 (symbol), SCM_BOOL_F);
+}
+
+SCM_DEFINE (scm_sys_resolve_variable, "%resolve-variable", 2, 0, 0,
+            (SCM loc, SCM mod),
+           "Look up and return the variable for @var{loc}.")
+#define FUNC_NAME s_scm_sys_resolve_variable
+{
+  int mode;
+
+  if (scm_is_false (mod))
+    mod = scm_the_root_module ();
+
+  mode = scm_to_int (scm_car (loc));
+  loc = scm_cdr (loc);
+
+  switch (mode)
+    {
+    case SCM_EXPANDED_TOPLEVEL_REF:
+    case SCM_EXPANDED_TOPLEVEL_SET:
+      {
+        SCM var = scm_module_variable (mod, loc);
+        if (scm_is_false (var)
+            || (mode == SCM_EXPANDED_TOPLEVEL_REF
+                && scm_is_false (scm_variable_bound_p (var))))
+          error_unbound_variable (loc);
+        return var;
+      }
+
+    case SCM_EXPANDED_TOPLEVEL_DEFINE:
+      {
+        return scm_module_ensure_local_variable (mod, loc);
+      }
+
+    case SCM_EXPANDED_MODULE_REF:
+    case SCM_EXPANDED_MODULE_SET:
+      {
+        SCM var;
+        mod = scm_resolve_module (scm_car (loc));
+        if (scm_is_true (scm_cddr (loc)))
+          mod = scm_module_public_interface (mod);
+        var = scm_module_lookup (mod, scm_cadr (loc));
+        if (mode == SCM_EXPANDED_MODULE_SET
+            && scm_is_false (scm_variable_bound_p (var)))
+          error_unbound_variable (scm_cadr (loc));
+        return var;
+      }
+
+    default:
+      scm_wrong_type_arg (FUNC_NAME, 1, loc);
+      return SCM_BOOL_F;
+    }
+}
+#undef FUNC_NAME
+
+
+\f
+
+void
+scm_init_memoize ()
+{
+#include "libguile/memoize.x"
+
+  wind = scm_c_make_gsubr ("wind", 2, 0, 0, do_wind);
+  unwind = scm_c_make_gsubr ("unwind", 0, 0, 0, do_unwind);
+  push_fluid = scm_c_make_gsubr ("push-fluid", 2, 0, 0, do_push_fluid);
+  pop_fluid = scm_c_make_gsubr ("pop-fluid", 0, 0, 0, do_pop_fluid);
+
+  list_of_guile = scm_list_1 (scm_from_latin1_symbol ("guile"));
+}
+
+/*
+  Local Variables:
+  c-file-style: "gnu"
+  End:
+*/