(scm_threads_mark_stacks): Correction sizet -> size_t.
[bpt/guile.git] / libguile / eval.c
index 60e82d5..83d2e5b 100644 (file)
@@ -1,4 +1,5 @@
-/* Copyright (C) 1995,1996,1997,1998,1999,2000,2001,2002,2003 Free Software Foundation, Inc.
+/* Copyright (C) 1995,1996,1997,1998,1999,2000,2001,2002,2003,2004
+ * 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
 
 \f
 
-/* This file is read twice in order to produce debugging versions of
- * scm_ceval and scm_apply.  These functions, scm_deval and
- * scm_dapply, are produced when we define the preprocessor macro
- * DEVAL.  The file is divided into sections which are treated
- * differently with respect to DEVAL.  The heads of these sections are
- * marked with the string "SECTION:".
- */
+/* This file is read twice in order to produce debugging versions of ceval and
+ * scm_apply.  These functions, deval and scm_dapply, are produced when we
+ * define the preprocessor macro DEVAL.  The file is divided into sections
+ * which are treated differently with respect to DEVAL.  The heads of these
+ * sections are marked with the string "SECTION:".  */
 
 /* SECTION: This code is compiled once.
  */
@@ -54,34 +53,271 @@ char *alloca ();
 #endif
 
 #include "libguile/_scm.h"
+#include "libguile/alist.h"
+#include "libguile/async.h"
+#include "libguile/continuations.h"
 #include "libguile/debug.h"
+#include "libguile/deprecation.h"
 #include "libguile/dynwind.h"
-#include "libguile/alist.h"
 #include "libguile/eq.h"
-#include "libguile/continuations.h"
+#include "libguile/feature.h"
+#include "libguile/fluids.h"
 #include "libguile/futures.h"
-#include "libguile/throw.h"
-#include "libguile/smob.h"
-#include "libguile/macros.h"
-#include "libguile/procprop.h"
-#include "libguile/hashtab.h"
+#include "libguile/goops.h"
 #include "libguile/hash.h"
-#include "libguile/srcprop.h"
-#include "libguile/stackchk.h"
-#include "libguile/objects.h"
-#include "libguile/async.h"
-#include "libguile/feature.h"
+#include "libguile/hashtab.h"
+#include "libguile/lang.h"
+#include "libguile/list.h"
+#include "libguile/macros.h"
 #include "libguile/modules.h"
+#include "libguile/objects.h"
 #include "libguile/ports.h"
+#include "libguile/print.h"
+#include "libguile/procprop.h"
 #include "libguile/root.h"
-#include "libguile/vectors.h"
-#include "libguile/fluids.h"
-#include "libguile/goops.h"
+#include "libguile/smob.h"
+#include "libguile/srcprop.h"
+#include "libguile/stackchk.h"
+#include "libguile/strings.h"
+#include "libguile/throw.h"
+#include "libguile/validate.h"
 #include "libguile/values.h"
+#include "libguile/vectors.h"
 
-#include "libguile/validate.h"
 #include "libguile/eval.h"
-#include "libguile/lang.h"
+
+\f
+
+static SCM canonicalize_define (SCM expr);
+
+\f
+
+/* {Syntax Errors}
+ *
+ * This section defines the message strings for the syntax errors that can be
+ * detected during memoization and the functions and macros that shall be
+ * called by the memoizer code to signal syntax errors.  */
+
+
+/* Syntax errors that can be detected during memoization: */
+
+/* Circular or improper lists do not form valid scheme expressions.  If a
+ * circular list or an improper list is detected in a place where a scheme
+ * expression is expected, a 'Bad expression' error is signalled.  */
+static const char s_bad_expression[] = "Bad expression";
+
+/* If a form is detected that holds a different number of expressions than are
+ * required in that context, a 'Missing or extra expression' error is
+ * signalled.  */
+static const char s_expression[] = "Missing or extra expression in";
+
+/* If a form is detected that holds less expressions than are required in that
+ * context, a 'Missing expression' error is signalled.  */
+static const char s_missing_expression[] = "Missing expression in";
+
+/* If a form is detected that holds more expressions than are allowed in that
+ * context, an 'Extra expression' error is signalled.  */
+static const char s_extra_expression[] = "Extra expression in";
+
+/* The empty combination '()' is not allowed as an expression in scheme.  If
+ * it is detected in a place where an expression is expected, an 'Illegal
+ * empty combination' error is signalled.  Note: If you encounter this error
+ * message, it is very likely that you intended to denote the empty list.  To
+ * do so, you need to quote the empty list like (quote ()) or '().  */
+static const char s_empty_combination[] = "Illegal empty combination";
+
+/* A body may hold an arbitrary number of internal defines, followed by a
+ * non-empty sequence of expressions.  If a body with an empty sequence of
+ * expressions is detected, a 'Missing body expression' error is signalled.
+ */
+static const char s_missing_body_expression[] = "Missing body expression in";
+
+/* A body may hold an arbitrary number of internal defines, followed by a
+ * non-empty sequence of expressions.  Each the definitions and the
+ * expressions may be grouped arbitraryly with begin, but it is not allowed to
+ * mix definitions and expressions.  If a define form in a body mixes
+ * definitions and expressions, a 'Mixed definitions and expressions' error is
+ * signalled.  */
+static const char s_mixed_body_forms[] = "Mixed definitions and expressions in";
+/* Definitions are only allowed on the top level and at the start of a body.
+ * If a definition is detected anywhere else, a 'Bad define placement' error
+ * is signalled.  */
+static const char s_bad_define[] = "Bad define placement";
+
+/* If a macro keyword is detected in a place where macro keywords are not
+ * allowed, a 'Misplaced syntactic keyword' error is signalled.  */
+static const char s_macro_keyword[] = "Misplaced syntactic keyword";
+
+/* Case or cond expressions must have at least one clause.  If a case or cond
+ * expression without any clauses is detected, a 'Missing clauses' error is
+ * signalled.  */
+static const char s_missing_clauses[] = "Missing clauses";
+
+/* If there is an 'else' clause in a case or a cond statement, it must be the
+ * last clause.  If after the 'else' case clause further clauses are detected,
+ * a 'Misplaced else clause' error is signalled.  */
+static const char s_misplaced_else_clause[] = "Misplaced else clause";
+
+/* If a case clause is detected that is not in the format
+ *   (<label(s)> <expression1> <expression2> ...)
+ * a 'Bad case clause' error is signalled.  */
+static const char s_bad_case_clause[] = "Bad case clause";
+
+/* If a case clause is detected where the <label(s)> element is neither a
+ * proper list nor (in case of the last clause) the syntactic keyword 'else',
+ * a 'Bad case labels' error is signalled.  Note: If you encounter this error
+ * for an else-clause which seems to be syntactically correct, check if 'else'
+ * is really a syntactic keyword in that context.  If 'else' is bound in the
+ * local or global environment, it is not considered a syntactic keyword, but
+ * will be treated as any other variable.  */
+static const char s_bad_case_labels[] = "Bad case labels";
+
+/* In a case statement all labels have to be distinct.  If in a case statement
+ * a label occurs more than once, a 'Duplicate case label' error is
+ * signalled.  */
+static const char s_duplicate_case_label[] = "Duplicate case label";
+
+/* If a cond clause is detected that is not in one of the formats
+ *   (<test> <expression1> ...) or (else <expression1> <expression2> ...)
+ * a 'Bad cond clause' error is signalled.  */
+static const char s_bad_cond_clause[] = "Bad cond clause";
+
+/* If a cond clause is detected that uses the alternate '=>' form, but does
+ * not hold a recipient element for the test result, a 'Missing recipient'
+ * error is signalled.  */
+static const char s_missing_recipient[] = "Missing recipient in";
+
+/* If in a position where a variable name is required some other object is
+ * detected, a 'Bad variable' error is signalled.  */
+static const char s_bad_variable[] = "Bad variable";
+
+/* Bindings for forms like 'let' and 'do' have to be given in a proper,
+ * possibly empty list.  If any other object is detected in a place where a
+ * list of bindings was required, a 'Bad bindings' error is signalled.  */
+static const char s_bad_bindings[] = "Bad bindings";
+
+/* Depending on the syntactic context, a binding has to be in the format
+ * (<variable> <expression>) or (<variable> <expression1> <expression2>).
+ * If anything else is detected in a place where a binding was expected, a
+ * 'Bad binding' error is signalled.  */
+static const char s_bad_binding[] = "Bad binding";
+
+/* Some syntactic forms don't allow variable names to appear more than once in
+ * a list of bindings.  If such a situation is nevertheless detected, a
+ * 'Duplicate binding' error is signalled.  */
+static const char s_duplicate_binding[] = "Duplicate binding";
+
+/* If the exit form of a 'do' expression is not in the format
+ *   (<test> <expression> ...)
+ * a 'Bad exit clause' error is signalled.  */
+static const char s_bad_exit_clause[] = "Bad exit clause";
+
+/* The formal function arguments of a lambda expression have to be either a
+ * single symbol or a non-cyclic list.  For anything else a 'Bad formals'
+ * error is signalled.  */
+static const char s_bad_formals[] = "Bad formals";
+
+/* If in a lambda expression something else than a symbol is detected at a
+ * place where a formal function argument is required, a 'Bad formal' error is
+ * signalled.  */
+static const char s_bad_formal[] = "Bad formal";
+
+/* If in the arguments list of a lambda expression an argument name occurs
+ * more than once, a 'Duplicate formal' error is signalled.  */
+static const char s_duplicate_formal[] = "Duplicate formal";
+
+/* If the evaluation of an unquote-splicing expression gives something else
+ * than a proper list, a 'Non-list result for unquote-splicing' error is
+ * signalled.  */
+static const char s_splicing[] = "Non-list result for unquote-splicing";
+
+/* If something else than an exact integer is detected as the argument for
+ * @slot-ref and @slot-set!, a 'Bad slot number' error is signalled.  */
+static const char s_bad_slot_number[] = "Bad slot number";
+
+
+/* Signal a syntax error.  We distinguish between the form that caused the
+ * error and the enclosing expression.  The error message will print out as
+ * shown in the following pattern.  The file name and line number are only
+ * given when they can be determined from the erroneous form or from the
+ * enclosing expression.
+ *
+ * <filename>: In procedure memoization:
+ * <filename>: In file <name>, line <nr>: <error-message> in <expression>.  */
+
+SCM_SYMBOL (syntax_error_key, "syntax-error");
+
+/* The prototype is needed to indicate that the function does not return.  */
+static void
+syntax_error (const char* const, const SCM, const SCM) SCM_NORETURN;
+
+static void 
+syntax_error (const char* const msg, const SCM form, const SCM expr)
+{
+  const SCM msg_string = scm_makfrom0str (msg);
+  SCM filename = SCM_BOOL_F;
+  SCM linenr = SCM_BOOL_F;
+  const char *format;
+  SCM args;
+
+  if (SCM_CONSP (form))
+    {
+      filename = scm_source_property (form, scm_sym_filename);
+      linenr = scm_source_property (form, scm_sym_line);
+    }
+
+  if (SCM_FALSEP (filename) && SCM_FALSEP (linenr) && SCM_CONSP (expr))
+    {
+      filename = scm_source_property (expr, scm_sym_filename);
+      linenr = scm_source_property (expr, scm_sym_line);
+    }
+
+  if (!SCM_UNBNDP (expr))
+    {
+      if (!SCM_FALSEP (filename))
+       {
+         format = "In file ~S, line ~S: ~A ~S in expression ~S.";
+         args = scm_list_5 (filename, linenr, msg_string, form, expr);
+       }
+      else if (!SCM_FALSEP (linenr))
+       {
+         format = "In line ~S: ~A ~S in expression ~S.";
+         args = scm_list_4 (linenr, msg_string, form, expr);
+       }
+      else
+       {
+         format = "~A ~S in expression ~S.";
+         args = scm_list_3 (msg_string, form, expr);
+       }
+    }
+  else
+    {
+      if (!SCM_FALSEP (filename))
+       {
+         format = "In file ~S, line ~S: ~A ~S.";
+         args = scm_list_4 (filename, linenr, msg_string, form);
+       }
+      else if (!SCM_FALSEP (linenr))
+       {
+         format = "In line ~S: ~A ~S.";
+         args = scm_list_3 (linenr, msg_string, form);
+       }
+      else
+       {
+         format = "~A ~S.";
+         args = scm_list_2 (msg_string, form);
+       }
+    }
+
+  scm_error (syntax_error_key, "memoization", format, args, SCM_BOOL_F);
+}
+
+
+/* Shortcut macros to simplify syntax error handling. */
+#define ASSERT_SYNTAX(cond, message, form) \
+  { if (!(cond)) syntax_error (message, form, SCM_UNDEFINED); }
+#define ASSERT_SYNTAX_2(cond, message, form, expr) \
+  { if (!(cond)) syntax_error (message, form, expr); }
 
 \f
 
@@ -93,8 +329,15 @@ char *alloca ();
  * boolean value indicating whether the binding is the last binding in the
  * frame.
  */
+
 #define SCM_ILOC00             SCM_MAKE_ITAG8(0L, scm_tc8_iloc)
+#define SCM_IFRINC             (0x00000100L)
+#define SCM_ICDR               (0x00080000L)
 #define SCM_IDINC              (0x00100000L)
+#define SCM_IFRAME(n)          ((long)((SCM_ICDR-SCM_IFRINC)>>8) \
+                                & (SCM_UNPACK (n) >> 8))
+#define SCM_IDIST(n)           (SCM_UNPACK (n) >> 20)
+#define SCM_ICDRP(n)           (SCM_ICDR & SCM_UNPACK (n))
 #define SCM_IDSTMSK            (-SCM_IDINC)
 #define SCM_MAKE_ILOC(frame_nr, binding_nr, last_p) \
   SCM_PACK ( \
@@ -103,6 +346,15 @@ char *alloca ();
     + ((last_p) ? SCM_ICDR : 0) \
     + scm_tc8_iloc )
 
+void
+scm_i_print_iloc (SCM iloc, SCM port)
+{
+  scm_puts ("#@", port);
+  scm_intprint ((long) SCM_IFRAME (iloc), 10, port);
+  scm_putc (SCM_ICDRP (iloc) ? '-' : '+', port);
+  scm_intprint ((long) SCM_IDIST (iloc), 10, port);
+}
+
 #if (SCM_DEBUG_DEBUGGING_SUPPORT == 1)
 
 SCM scm_dbg_make_iloc (SCM frame, SCM binding, SCM cdrp);
@@ -134,85 +386,156 @@ SCM_DEFINE (scm_dbg_iloc_p, "dbg-iloc?", 1, 0, 0,
 
 \f
 
-#define SCM_VALIDATE_NON_EMPTY_COMBINATION(x) \
-  do { \
-    if (SCM_EQ_P ((x), SCM_EOL)) \
-      scm_misc_error (NULL, s_expression, SCM_EOL); \
-  } while (0)
+/* {Evaluator byte codes (isyms)}
+ */
+
+#define ISYMNUM(n)             (SCM_ITAG8_DATA (n))
+
+/* This table must agree with the list of SCM_IM_ constants in tags.h */
+static const char *const isymnames[] =
+{
+  "#@and",
+  "#@begin",
+  "#@case",
+  "#@cond",
+  "#@do",
+  "#@if",
+  "#@lambda",
+  "#@let",
+  "#@let*",
+  "#@letrec",
+  "#@or",
+  "#@quote",
+  "#@set!",
+  "#@define",
+  "#@apply",
+  "#@call-with-current-continuation",
+  "#@dispatch",
+  "#@slot-ref",
+  "#@slot-set!",
+  "#@delay",
+  "#@future",
+  "#@call-with-values",
+  "#@else",
+  "#@arrow",
+  "#@nil-cond",
+  "#@bind"
+};
+
+void
+scm_i_print_isym (SCM isym, SCM port)
+{
+  const size_t isymnum = ISYMNUM (isym);
+  if (isymnum < (sizeof isymnames / sizeof (char *)))
+    scm_puts (isymnames[isymnum], port);
+  else
+    scm_ipruk ("isym", isym, port);
+}
 
 \f
 
-/* The evaluator contains a plethora of EVAL symbols.
- * This is an attempt at explanation.
- *
- * The following macros should be used in code which is read twice
- * (where the choice of evaluator is hard soldered):
- *
- *   SCM_CEVAL is the symbol used within one evaluator to call itself.
- *   Originally, it is defined to scm_ceval, but is redefined to
- *   scm_deval during the second pass.
- *  
- *   SCM_EVALIM is used when it is known that the expression is an
- *   immediate.  (This macro never calls an evaluator.)
- *  
- *   EVALCAR evaluates the car of an expression.
- *  
- * The following macros should be used in code which is read once
- * (where the choice of evaluator is dynamic):
- *
- *   SCM_XEVAL takes care of immediates without calling an evaluator.  It
- *   then calls scm_ceval *or* scm_deval, depending on the debugging
- *   mode.
- *  
- *   SCM_XEVALCAR corresponds to EVALCAR, but uses scm_ceval *or* scm_deval
- *   depending on the debugging mode.
- *
- * The main motivation for keeping this plethora is efficiency
- * together with maintainability (=> locality of code).
+/* The function lookup_symbol is used during memoization:  Lookup the symbol
+ * in the environment.  If there is no binding for the symbol, SCM_UNDEFINED
+ * is returned.  If the symbol is a syntactic keyword, the macro object to
+ * which the symbol is bound is returned.  If the symbol is a global variable,
+ * the variable object to which the symbol is bound is returned.  Finally, if
+ * the symbol is a local variable the corresponding iloc object is returned.
  */
 
-#define SCM_CEVAL scm_ceval
+/* A helper function for lookup_symbol: Try to find the symbol in the top
+ * level environment frame.  The function returns SCM_UNDEFINED if the symbol
+ * is unbound, it returns a macro object if the symbol is a syntactic keyword
+ * and it returns a variable object if the symbol is a global variable.  */
+static SCM
+lookup_global_symbol (const SCM symbol, const SCM top_level)
+{
+  const SCM variable = scm_sym2var (symbol, top_level, SCM_BOOL_F);
+  if (SCM_FALSEP (variable))
+    {
+      return SCM_UNDEFINED;
+    }
+  else
+    {
+      const SCM value = SCM_VARIABLE_REF (variable);
+      if (SCM_MACROP (value))
+       return value;
+      else
+       return variable;
+    }
+}
 
-#define SCM_EVALIM2(x) \
-  ((SCM_EQ_P ((x), SCM_EOL) \
-    ? scm_misc_error (NULL, s_expression, SCM_EOL), 0 \
-    : 0), \
-   (x))
+static SCM
+lookup_symbol (const SCM symbol, const SCM env)
+{
+  SCM frame_idx;
+  unsigned int frame_nr;
 
-#define SCM_EVALIM(x, env) (SCM_ILOCP (x) \
-                            ? *scm_ilookup ((x), env) \
-                           : SCM_EVALIM2(x))
+  for (frame_idx = env, frame_nr = 0;
+       !SCM_NULLP (frame_idx);
+       frame_idx = SCM_CDR (frame_idx), ++frame_nr)
+    {
+      const SCM frame = SCM_CAR (frame_idx);
+      if (SCM_CONSP (frame))
+       {
+         /* frame holds a local environment frame */
+         SCM symbol_idx;
+         unsigned int symbol_nr;
 
-#define SCM_XEVAL(x, env) (SCM_IMP (x) \
-                          ? SCM_EVALIM2(x) \
-                          : (*scm_ceval_ptr) ((x), (env)))
+         for (symbol_idx = SCM_CAR (frame), symbol_nr = 0;
+              SCM_CONSP (symbol_idx);
+              symbol_idx = SCM_CDR (symbol_idx), ++symbol_nr)
+           {
+             if (SCM_EQ_P (SCM_CAR (symbol_idx), symbol))
+               /* found the symbol, therefore return the iloc */
+               return SCM_MAKE_ILOC (frame_nr, symbol_nr, 0);
+           }
+         if (SCM_EQ_P (symbol_idx, symbol))
+           /* found the symbol as the last element of the current frame */
+           return SCM_MAKE_ILOC (frame_nr, symbol_nr, 1);
+       }
+      else
+       {
+         /* no more local environment frames */
+         return lookup_global_symbol (symbol, frame);
+       }
+    }
 
-#define SCM_XEVALCAR(x, env) (SCM_IMP (SCM_CAR (x)) \
-                             ? SCM_EVALIM (SCM_CAR (x), env) \
-                             : (SCM_SYMBOLP (SCM_CAR (x)) \
-                                ? *scm_lookupcar (x, env, 1) \
-                                : (*scm_ceval_ptr) (SCM_CAR (x), env)))
+  return lookup_global_symbol (symbol, SCM_BOOL_F);
+}
 
-#define EVALCAR(x, env) (SCM_IMP (SCM_CAR (x)) \
-                        ? SCM_EVALIM (SCM_CAR (x), env) \
-                        : (SCM_SYMBOLP (SCM_CAR (x)) \
-                           ? *scm_lookupcar (x, env, 1) \
-                           : SCM_CEVAL (SCM_CAR (x), env)))
 
-SCM_REC_MUTEX (source_mutex);
+/* Return true if the symbol is - from the point of view of a macro
+ * transformer - a literal in the sense specified in chapter "pattern
+ * language" of R5RS.  In the code below, however, we don't match the
+ * definition of R5RS exactly:  It returns true if the identifier has no
+ * binding or if it is a syntactic keyword.  */
+static int
+literal_p (const SCM symbol, const SCM env)
+{
+  const SCM value = lookup_symbol (symbol, env);
+  if (SCM_UNBNDP (value) || SCM_MACROP (value))
+    return 1;
+  else
+    return 0;
+}
 
 
-static const char s_expression[] = "missing or extra expression";
-static const char s_test[] = "bad test";
-static const char s_body[] = "bad body";
-static const char s_bindings[] = "bad bindings";
-static const char s_duplicate_bindings[] = "duplicate bindings";
-static const char s_variable[] = "bad variable";
-static const char s_clauses[] = "bad or missing clauses";
-static const char s_formals[] = "bad formals";
-static const char s_duplicate_formals[] = "duplicate formals";
-static const char s_splicing[] = "bad (non-list) result for unquote-splicing";
+/* Return true if the expression is self-quoting in the memoized code.  Thus,
+ * some other objects (like e. g. vectors) are reported as self-quoting, which
+ * according to R5RS would need to be quoted.  */
+static int
+is_self_quoting_p (const SCM expr)
+{
+  if (SCM_CONSP (expr))
+    return 0;
+  else if (SCM_SYMBOLP (expr))
+    return 0;
+  else if (SCM_NULLP (expr))
+    return 0;
+  else return 1;
+}
 
+\f
 
 /* Lookup a given local variable in an environment.  The local variable is
  * given as an iloc, that is a triple <frame, binding, last?>, where frame
@@ -242,6 +565,18 @@ scm_ilookup (SCM iloc, SCM env)
 }
 
 
+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);
+}
+
+
 /* The Lookup Car Race
     - by Eva Luator
 
@@ -315,8 +650,6 @@ scm_ilookup (SCM iloc, SCM env)
    for NULL.  I think I've found the only places where this
    applies. */
 
-SCM_SYMBOL (scm_unbound_variable_key, "unbound-variable");
-
 static SCM *
 scm_lookupcar1 (SCM vloc, SCM genv, int check)
 {
@@ -379,9 +712,7 @@ scm_lookupcar1 (SCM vloc, SCM genv, int check)
        if (check)
          {
            if (SCM_NULLP (env))
-             scm_error (scm_unbound_variable_key, NULL,
-                        "Unbound variable: ~S",
-                        scm_list_1 (var), SCM_BOOL_F);
+              error_unbound_variable (var);
            else
              scm_misc_error (NULL, "Damaged environment: ~S",
                              scm_list_1 (var));
@@ -404,7 +735,7 @@ scm_lookupcar1 (SCM vloc, SCM genv, int check)
        var = SCM_CAR (vloc);
        if (SCM_VARIABLEP (var))
          return SCM_VARIABLE_LOC (var);
-       if (SCM_ITAG7 (var) == SCM_ITAG7 (SCM_ILOC00))
+       if (SCM_ILOCP (var))
          return scm_ilookup (var, genv);
        /* We can't cope with anything else than variables and ilocs.  When
           a special form has been memoized (i.e. `let' into `#@let') we
@@ -428,96 +759,220 @@ scm_lookupcar (SCM vloc, SCM genv, int check)
   return loc;
 }
 
-#define unmemocar scm_unmemocar
+\f
 
-SCM_SYMBOL (sym_three_question_marks, "???");
+/* Rewrite the body (which is given as the list of expressions forming the
+ * body) into its internal form.  The internal form of a body (<expr> ...) is
+ * just the body itself, but prefixed with an ISYM that denotes to what kind
+ * of outer construct this body belongs: (<ISYM> <expr> ...).  A lambda body
+ * starts with SCM_IM_LAMBDA, for example, a body of a let starts with
+ * SCM_IM_LET, etc.
+ *
+ * It is assumed that the calling expression has already made sure that the
+ * body is a proper list.  */
+static SCM
+m_body (SCM op, SCM exprs)
+{
+  /* Don't add another ISYM if one is present already. */
+  if (SCM_ISYMP (SCM_CAR (exprs)))
+    return exprs;
+  else
+    return scm_cons (op, exprs);
+}
 
-SCM 
-scm_unmemocar (SCM form, SCM env)
+
+/* The function m_expand_body memoizes a proper list of expressions
+ * forming a body.  This function takes care of dealing with internal
+ * defines and transforming them into an equivalent letrec expression.
+ * The list of expressions is rewritten in place.  */ 
+
+/* This is a helper function for m_expand_body.  It helps to figure out whether
+ * an expression denotes a syntactic keyword.  */ 
+static SCM
+try_macro_lookup (const SCM expr, const SCM env)
 {
-  if (!SCM_CONSP (form))
-    return form;
+  if (SCM_SYMBOLP (expr))
+    {
+      const SCM value = lookup_symbol (expr, env);
+      return value;
+    }
   else
     {
-      SCM c = SCM_CAR (form);
-      if (SCM_VARIABLEP (c))
+      return SCM_UNDEFINED;
+    }
+}
+
+/* This is a helper function for m_expand_body.  It expands user macros,
+ * because for the correct translation of a body we need to know whether they
+ * expand to a definition. */ 
+static SCM
+expand_user_macros (SCM expr, const SCM env)
+{
+  while (SCM_CONSP (expr))
+    {
+      const SCM car_expr = SCM_CAR (expr);
+      const SCM new_car = expand_user_macros (car_expr, env);
+      const SCM value = try_macro_lookup (new_car, env);
+
+      if (SCM_MACROP (value) && SCM_MACRO_TYPE (value) == 2)
        {
-         SCM sym = scm_module_reverse_lookup (scm_env_module (env), c);
-         if (SCM_FALSEP (sym))
-           sym = sym_three_question_marks;
-         SCM_SETCAR (form, sym);
+         /* User macros transform code into code.  */
+         expr = scm_call_2 (SCM_MACRO_CODE (value), expr, env);
+         /* We need to reiterate on the transformed code.  */
        }
-      else if (SCM_ILOCP (c))
+      else
        {
-         unsigned long int ir;
-
-         for (ir = SCM_IFRAME (c); ir != 0; --ir)
-           env = SCM_CDR (env);
-         env = SCM_CAAR (env);
-         for (ir = SCM_IDIST (c); ir != 0; --ir)
-           env = SCM_CDR (env);
-         SCM_SETCAR (form, SCM_ICDRP (c) ? env : SCM_CAR (env));
+         /* No user macro: return.  */
+         SCM_SETCAR (expr, new_car);
+         return expr;
        }
-      return form;
     }
-}
-
 
-SCM
-scm_eval_car (SCM pair, SCM env)
-{
-  return SCM_XEVALCAR (pair, env);
+  return expr;
 }
 
-\f
-/* 
- * The following rewrite expressions and
- * some memoized forms have different syntax 
- */
-
-SCM_GLOBAL_SYMBOL (scm_sym_arrow, "=>");
-SCM_GLOBAL_SYMBOL (scm_sym_else, "else");
-SCM_GLOBAL_SYMBOL (scm_sym_unquote, "unquote");
-SCM_GLOBAL_SYMBOL (scm_sym_uq_splicing, "unquote-splicing");
-
-SCM_GLOBAL_SYMBOL (scm_sym_enter_frame, "enter-frame");
-SCM_GLOBAL_SYMBOL (scm_sym_apply_frame, "apply-frame");
-SCM_GLOBAL_SYMBOL (scm_sym_exit_frame, "exit-frame");
-SCM_GLOBAL_SYMBOL (scm_sym_trace, "trace");
-
-
-/* Check that the body denoted by XORIG is valid and rewrite it into
-   its internal form.  The internal form of a body is just the body
-   itself, but prefixed with an ISYM that denotes to what kind of
-   outer construct this body belongs.  A lambda body starts with
-   SCM_IM_LAMBDA, for example, a body of a let starts with SCM_IM_LET,
-   etc.  The one exception is a body that belongs to a letrec that has
-   been formed by rewriting internal defines: it starts with
-   SCM_IM_DEFINE. */
+/* This is a helper function for m_expand_body.  It determines if a given form
+ * represents an application of a given built-in macro.  The built-in macro to
+ * check for is identified by its syntactic keyword.  The form is an
+ * application of the given macro if looking up the car of the form in the
+ * given environment actually returns the built-in macro.  */
+static int
+is_system_macro_p (const SCM syntactic_keyword, const SCM form, const SCM env)
+{
+  if (SCM_CONSP (form))
+    {
+      const SCM car_form = SCM_CAR (form);
+      const SCM value = try_macro_lookup (car_form, env);
+      if (SCM_BUILTIN_MACRO_P (value))
+        {
+          const SCM macro_name = scm_macro_name (value);
+          return SCM_EQ_P (macro_name, syntactic_keyword);
+        }
+    }
 
-/* XXX - Besides controlling the rewriting of internal defines, the
-         additional ISYM could be used for improved error messages.
-         This is not done yet.  */
+  return 0;
+}
 
-static SCM
-scm_m_body (SCM op, SCM xorig, const char *what)
+static void
+m_expand_body (const SCM forms, const SCM env)
 {
-  SCM_ASSYNT (scm_ilength (xorig) >= 1, s_body, what);
+  /* The first body form can be skipped since it is known to be the ISYM that
+   * was prepended to the body by m_body.  */
+  SCM cdr_forms = SCM_CDR (forms);
+  SCM form_idx = cdr_forms;
+  SCM definitions = SCM_EOL;
+  SCM sequence = SCM_EOL;
+
+  /* According to R5RS, the list of body forms consists of two parts: a number
+   * (maybe zero) of definitions, followed by a non-empty sequence of
+   * expressions.  Each the definitions and the expressions may be grouped
+   * arbitrarily with begin, but it is not allowed to mix definitions and
+   * expressions.  The task of the following loop therefore is to split the
+   * list of body forms into the list of definitions and the sequence of
+   * expressions.  */ 
+  while (!SCM_NULLP (form_idx))
+    {
+      const SCM form = SCM_CAR (form_idx);
+      const SCM new_form = expand_user_macros (form, env);
+      if (is_system_macro_p (scm_sym_define, new_form, env))
+       {
+         definitions = scm_cons (new_form, definitions);
+         form_idx = SCM_CDR (form_idx);
+       }
+      else if (is_system_macro_p (scm_sym_begin, new_form, env))
+       {
+          /* We have encountered a group of forms.  This has to be either a
+           * (possibly empty) group of (possibly further grouped) definitions,
+           * or a non-empty group of (possibly further grouped)
+           * expressions.  */
+          const SCM grouped_forms = SCM_CDR (new_form);
+          unsigned int found_definition = 0;
+          unsigned int found_expression = 0;
+          SCM grouped_form_idx = grouped_forms;
+          while (!found_expression && !SCM_NULLP (grouped_form_idx))
+            {
+              const SCM inner_form = SCM_CAR (grouped_form_idx);
+              const SCM new_inner_form = expand_user_macros (inner_form, env);
+              if (is_system_macro_p (scm_sym_define, new_inner_form, env))
+                {
+                  found_definition = 1;
+                  definitions = scm_cons (new_inner_form, definitions);
+                  grouped_form_idx = SCM_CDR (grouped_form_idx);
+                }
+              else if (is_system_macro_p (scm_sym_begin, new_inner_form, env))
+                {
+                  const SCM inner_group = SCM_CDR (new_inner_form);
+                  grouped_form_idx
+                    = scm_append (scm_list_2 (inner_group,
+                                              SCM_CDR (grouped_form_idx)));
+                }
+              else
+                {
+                  /* The group marks the start of the expressions of the body.
+                   * We have to make sure that within the same group we have
+                   * not encountered a definition before.  */
+                  ASSERT_SYNTAX (!found_definition, s_mixed_body_forms, form);
+                  found_expression = 1;
+                  grouped_form_idx = SCM_EOL;
+                }
+            }
 
-  /* Don't add another ISYM if one is present already. */
-  if (SCM_ISYMP (SCM_CAR (xorig)))
-    return xorig;
+          /* We have finished processing the group.  If we have not yet
+           * encountered an expression we continue processing the forms of the
+           * body to collect further definition forms.  Otherwise, the group
+           * marks the start of the sequence of expressions of the body.  */
+          if (!found_expression)
+            {
+              form_idx = SCM_CDR (form_idx);
+            }
+          else
+            {
+              sequence = form_idx;
+              form_idx = SCM_EOL;
+            }
+       }
+      else
+       {
+          /* We have detected a form which is no definition.  This marks the
+           * start of the sequence of expressions of the body.  */
+          sequence = form_idx;
+          form_idx = SCM_EOL;
+       }
+    }
+
+  /* FIXME: forms does not hold information about the file location.  */
+  ASSERT_SYNTAX (SCM_CONSP (sequence), s_missing_body_expression, cdr_forms);
 
-  /* Retain possible doc string. */
-  if (!SCM_CONSP (SCM_CAR (xorig)))
+  if (!SCM_NULLP (definitions))
     {
-      if (!SCM_NULLP (SCM_CDR (xorig)))
-       return scm_cons (SCM_CAR (xorig),
-                        scm_m_body (op, SCM_CDR (xorig), what));
-      return xorig;
+      SCM definition_idx;
+      SCM letrec_tail;
+      SCM letrec_expression;
+      SCM new_letrec_expression;
+
+      SCM bindings = SCM_EOL;
+      for (definition_idx = definitions;
+           !SCM_NULLP (definition_idx);
+           definition_idx = SCM_CDR (definition_idx))
+       {
+         const SCM definition = SCM_CAR (definition_idx);
+         const SCM canonical_definition = canonicalize_define (definition);
+         const SCM binding = SCM_CDR (canonical_definition);
+         bindings = scm_cons (binding, bindings);
+       };
+
+      letrec_tail = scm_cons (bindings, sequence);
+      /* FIXME: forms does not hold information about the file location.  */
+      letrec_expression = scm_cons_source (forms, scm_sym_letrec, letrec_tail);
+      new_letrec_expression = scm_m_letrec (letrec_expression, env);
+      SCM_SETCAR (forms, new_letrec_expression);
+      SCM_SETCDR (forms, SCM_EOL);
+    }
+  else
+    {
+      SCM_SETCAR (forms, SCM_CAR (sequence));
+      SCM_SETCDR (forms, SCM_CDR (sequence));
     }
-
-  return scm_cons (op, xorig);
 }
 
 
@@ -528,14 +983,23 @@ SCM_SYNTAX (s_and, "and", scm_i_makbimacro, scm_m_and);
 SCM_GLOBAL_SYMBOL (scm_sym_and, s_and);
 
 SCM
-scm_m_and (SCM xorig, SCM env SCM_UNUSED)
+scm_m_and (SCM expr, SCM env SCM_UNUSED)
 {
-  long len = scm_ilength (SCM_CDR (xorig));
-  SCM_ASSYNT (len >= 0, s_test, s_and);
-  if (len >= 1)
-    return scm_cons (SCM_IM_AND, SCM_CDR (xorig));
+  const SCM cdr_expr = SCM_CDR (expr);
+  const long length = scm_ilength (cdr_expr);
+
+  ASSERT_SYNTAX (length >= 0, s_bad_expression, expr);
+
+  if (length == 0)
+    {
+      /* Special case:  (and) is replaced by #t. */
+      return SCM_BOOL_T;
+    }
   else
-    return SCM_BOOL_T;
+    {
+      SCM_SETCAR (expr, SCM_IM_AND);
+      return expr;
+    }
 }
 
 
@@ -543,69 +1007,141 @@ SCM_SYNTAX (s_begin, "begin", scm_i_makbimacro, scm_m_begin);
 SCM_GLOBAL_SYMBOL (scm_sym_begin, s_begin);
 
 SCM
-scm_m_begin (SCM xorig, SCM env SCM_UNUSED)
+scm_m_begin (SCM expr, SCM env SCM_UNUSED)
 {
-  SCM_ASSYNT (scm_ilength (SCM_CDR (xorig)) >= 0, s_expression, s_begin);
-  return scm_cons (SCM_IM_BEGIN, SCM_CDR (xorig));
+  const SCM cdr_expr = SCM_CDR (expr);
+  /* Dirk:FIXME:: An empty begin clause is not generally allowed by R5RS.
+   * That means, there should be a distinction between uses of begin where an
+   * empty clause is OK and where it is not.  */
+  ASSERT_SYNTAX (scm_ilength (cdr_expr) >= 0, s_bad_expression, expr);
+
+  SCM_SETCAR (expr, SCM_IM_BEGIN);
+  return expr;
 }
 
 
 SCM_SYNTAX (s_case, "case", scm_i_makbimacro, scm_m_case);
 SCM_GLOBAL_SYMBOL (scm_sym_case, s_case);
+SCM_GLOBAL_SYMBOL (scm_sym_else, "else");
 
 SCM
-scm_m_case (SCM xorig, SCM env SCM_UNUSED)
+scm_m_case (SCM expr, SCM env)
 {
   SCM clauses;
-  SCM cdrx = SCM_CDR (xorig);
-  SCM_ASSYNT (scm_ilength (cdrx) >= 2, s_clauses, s_case);
-  clauses = SCM_CDR (cdrx);
+  SCM all_labels = SCM_EOL;
+
+  /* Check, whether 'else is a literal, i. e. not bound to a value. */
+  const int else_literal_p = literal_p (scm_sym_else, env);
+
+  const SCM cdr_expr = SCM_CDR (expr);
+  ASSERT_SYNTAX (scm_ilength (cdr_expr) >= 0, s_bad_expression, expr);
+  ASSERT_SYNTAX (scm_ilength (cdr_expr) >= 2, s_missing_clauses, expr);
+
+  clauses = SCM_CDR (cdr_expr);
   while (!SCM_NULLP (clauses))
     {
-      SCM clause = SCM_CAR (clauses);
-      SCM_ASSYNT (scm_ilength (clause) >= 2, s_clauses, s_case);
-      SCM_ASSYNT (scm_ilength (SCM_CAR (clause)) >= 0
-                 || (SCM_EQ_P (scm_sym_else, SCM_CAR (clause)) 
-                     && SCM_NULLP (SCM_CDR (clauses))),
-                 s_clauses, s_case);
+      SCM labels;
+
+      const SCM clause = SCM_CAR (clauses);
+      ASSERT_SYNTAX_2 (scm_ilength (clause) >= 2, 
+                      s_bad_case_clause, clause, expr);
+
+      labels = SCM_CAR (clause);
+      if (SCM_CONSP (labels))
+        {
+          ASSERT_SYNTAX_2 (scm_ilength (labels) >= 0,
+                           s_bad_case_labels, labels, expr);
+          all_labels = scm_append_x (scm_list_2 (labels, all_labels));
+        }
+      else if (SCM_NULLP (labels))
+        {
+          /* The list of labels is empty.  According to R5RS this is allowed.
+           * It means that the sequence of expressions will never be executed.
+           * Therefore, as an optimization, we could remove the whole
+           * clause.  */
+        }
+      else
+        {
+          ASSERT_SYNTAX_2 (SCM_EQ_P (labels, scm_sym_else) && else_literal_p,
+                           s_bad_case_labels, labels, expr);
+          ASSERT_SYNTAX_2 (SCM_NULLP (SCM_CDR (clauses)),
+                           s_misplaced_else_clause, clause, expr);
+        }
+
+      /* build the new clause */
+      if (SCM_EQ_P (labels, scm_sym_else))
+        SCM_SETCAR (clause, SCM_IM_ELSE);
+
       clauses = SCM_CDR (clauses);
     }
-  return scm_cons (SCM_IM_CASE, cdrx);
+
+  /* Check whether all case labels are distinct. */
+  for (; !SCM_NULLP (all_labels); all_labels = SCM_CDR (all_labels))
+    {
+      const SCM label = SCM_CAR (all_labels);
+      ASSERT_SYNTAX_2 (SCM_FALSEP (scm_c_memq (label, SCM_CDR (all_labels))),
+                       s_duplicate_case_label, label, expr);
+    }
+
+  SCM_SETCAR (expr, SCM_IM_CASE);
+  return expr;
 }
 
 
 SCM_SYNTAX (s_cond, "cond", scm_i_makbimacro, scm_m_cond);
 SCM_GLOBAL_SYMBOL (scm_sym_cond, s_cond);
+SCM_GLOBAL_SYMBOL (scm_sym_arrow, "=>");
 
 SCM
-scm_m_cond (SCM xorig, SCM env SCM_UNUSED)
+scm_m_cond (SCM expr, SCM env)
 {
-  SCM cdrx = SCM_CDR (xorig);
-  SCM clauses = cdrx;
-  SCM_ASSYNT (scm_ilength (clauses) >= 1, s_clauses, s_cond);
-  while (!SCM_NULLP (clauses))
+  /* Check, whether 'else or '=> is a literal, i. e. not bound to a value. */
+  const int else_literal_p = literal_p (scm_sym_else, env);
+  const int arrow_literal_p = literal_p (scm_sym_arrow, env);
+
+  const SCM clauses = SCM_CDR (expr);
+  SCM clause_idx;
+
+  ASSERT_SYNTAX (scm_ilength (clauses) >= 0, s_bad_expression, expr);
+  ASSERT_SYNTAX (scm_ilength (clauses) >= 1, s_missing_clauses, expr);
+
+  for (clause_idx = clauses;
+       !SCM_NULLP (clause_idx);
+       clause_idx = SCM_CDR (clause_idx))
     {
-      SCM clause = SCM_CAR (clauses);
-      long len = scm_ilength (clause);
-      SCM_ASSYNT (len >= 1, s_clauses, s_cond);
-      if (SCM_EQ_P (scm_sym_else, SCM_CAR (clause)))
+      SCM test;
+
+      const SCM clause = SCM_CAR (clause_idx);
+      const long length = scm_ilength (clause);
+      ASSERT_SYNTAX_2 (length >= 1, s_bad_cond_clause, clause, expr);
+
+      test = SCM_CAR (clause);
+      if (SCM_EQ_P (test, scm_sym_else) && else_literal_p)
        {
-         int last_clause_p = SCM_NULLP (SCM_CDR (clauses));
-         SCM_ASSYNT (len >= 2 && last_clause_p, "bad ELSE clause", s_cond);
+         const int last_clause_p = SCM_NULLP (SCM_CDR (clause_idx));
+          ASSERT_SYNTAX_2 (length >= 2,
+                           s_bad_cond_clause, clause, expr);
+          ASSERT_SYNTAX_2 (last_clause_p,
+                           s_misplaced_else_clause, clause, expr);
+          SCM_SETCAR (clause, SCM_IM_ELSE);
        }
-      else if (len >= 2 && SCM_EQ_P (scm_sym_arrow, SCM_CADR (clause)))
-       {
-         SCM_ASSYNT (len > 2, "missing recipient", s_cond);
-         SCM_ASSYNT (len == 3, "bad recipient", s_cond);
+      else if (length >= 2
+               && SCM_EQ_P (SCM_CADR (clause), scm_sym_arrow)
+               && arrow_literal_p)
+        {
+          ASSERT_SYNTAX_2 (length > 2, s_missing_recipient, clause, expr);
+          ASSERT_SYNTAX_2 (length == 3, s_extra_expression, clause, expr);
+          SCM_SETCAR (SCM_CDR (clause), SCM_IM_ARROW);
        }
-      clauses = SCM_CDR (clauses);
     }
-  return scm_cons (SCM_IM_COND, cdrx);
+
+  SCM_SETCAR (expr, SCM_IM_COND);
+  return expr;
 }
 
 
-SCM_SYNTAX(s_define, "define", scm_i_makbimacro, scm_m_define);
-SCM_GLOBAL_SYMBOL(scm_sym_define, s_define);
+SCM_SYNTAX (s_define, "define", scm_i_makbimacro, scm_m_define);
+SCM_GLOBAL_SYMBOL (scm_sym_define, s_define);
 
 /* Guile provides an extension to R5RS' define syntax to represent function
  * currying in a compact way.  With this extension, it is allowed to write
@@ -626,43 +1162,91 @@ SCM_GLOBAL_SYMBOL(scm_sym_define, s_define);
  */
 /* Dirk:FIXME:: We should provide an implementation for 'define' in the R5RS
  * module that does not implement this extension.  */
-SCM
-scm_m_define (SCM x, SCM env)
+static SCM
+canonicalize_define (const SCM expr)
 {
-  SCM name;
-  x = SCM_CDR (x);
-  SCM_ASSYNT (scm_ilength (x) >= 2, s_expression, s_define);
-  name = SCM_CAR (x);
-  x = SCM_CDR (x);
-  while (SCM_CONSP (name))
-    {
-      /* This while loop realizes function currying by variable nesting. */
-      SCM formals = SCM_CDR (name);
-      x = scm_list_1 (scm_cons2 (scm_sym_lambda, formals, x));
-      name = SCM_CAR (name);
-    }
-  SCM_ASSYNT (SCM_SYMBOLP (name), s_variable, s_define);
-  SCM_ASSYNT (scm_ilength (x) == 1, s_expression, s_define);
-  if (SCM_TOP_LEVEL (env))
+  SCM body;
+  SCM variable;
+
+  const SCM cdr_expr = SCM_CDR (expr);
+  ASSERT_SYNTAX (scm_ilength (cdr_expr) >= 0, s_bad_expression, expr);
+  ASSERT_SYNTAX (scm_ilength (cdr_expr) >= 2, s_missing_expression, expr);
+
+  body = SCM_CDR (cdr_expr);
+  variable = SCM_CAR (cdr_expr);
+  while (SCM_CONSP (variable))
     {
-      SCM var;
-      x = scm_eval_car (x, env);
-      if (SCM_REC_PROCNAMES_P)
-       {
-         SCM tmp = x;
-         while (SCM_MACROP (tmp))
-           tmp = SCM_MACRO_CODE (tmp);
-         if (SCM_CLOSUREP (tmp)
-             /* Only the first definition determines the name. */
-             && SCM_FALSEP (scm_procedure_property (tmp, scm_sym_name)))
-           scm_set_procedure_property_x (tmp, scm_sym_name, name);
-       }
-      var = scm_sym2var (name, scm_env_top_level (env), SCM_BOOL_T);
-      SCM_VARIABLE_SET (var, x);
-      return SCM_UNSPECIFIED;
+      /* This while loop realizes function currying by variable nesting.
+       * Variable is known to be a nested-variable.  In every iteration of the
+       * loop another level of lambda expression is created, starting with the
+       * innermost one.  Note that we don't check for duplicate formals here:
+       * This will be done by the memoizer of the lambda expression.  */
+      const SCM formals = SCM_CDR (variable);
+      const SCM tail = scm_cons (formals, body);
+
+      /* Add source properties to each new lambda expression:  */
+      const SCM lambda = scm_cons_source (variable, scm_sym_lambda, tail);
+
+      body = scm_list_1 (lambda);
+      variable = SCM_CAR (variable);
     }
-  else
-    return scm_cons2 (SCM_IM_DEFINE, name, x);
+  ASSERT_SYNTAX_2 (SCM_SYMBOLP (variable), s_bad_variable, variable, expr);
+  ASSERT_SYNTAX (scm_ilength (body) == 1, s_expression, expr);
+
+  SCM_SETCAR (cdr_expr, variable);
+  SCM_SETCDR (cdr_expr, body);
+  return expr;
+}
+
+/* According to section 5.2.1 of R5RS we first have to make sure that the
+ * variable is bound, and then perform the (set! variable expression)
+ * operation.  This means, that within the expression we may already assign
+ * values to variable: (define foo (begin (set! foo 1) (+ foo 1)))  */
+SCM
+scm_m_define (SCM expr, SCM env)
+{
+  ASSERT_SYNTAX (SCM_TOP_LEVEL (env), s_bad_define, expr);
+
+  {
+    const SCM canonical_definition = canonicalize_define (expr);
+    const SCM cdr_canonical_definition = SCM_CDR (canonical_definition);
+    const SCM variable = SCM_CAR (cdr_canonical_definition);
+    const SCM location
+      = scm_sym2var (variable, scm_env_top_level (env), SCM_BOOL_T);
+    const SCM value = scm_eval_car (SCM_CDR (cdr_canonical_definition), env);
+
+    if (SCM_REC_PROCNAMES_P)
+      {
+        SCM tmp = value;
+        while (SCM_MACROP (tmp))
+          tmp = SCM_MACRO_CODE (tmp);
+        if (SCM_CLOSUREP (tmp)
+            /* Only the first definition determines the name. */
+            && SCM_FALSEP (scm_procedure_property (tmp, scm_sym_name)))
+          scm_set_procedure_property_x (tmp, scm_sym_name, variable);
+      }
+
+    SCM_VARIABLE_SET (location, value);
+
+    return SCM_UNSPECIFIED;
+  }
+}
+
+
+/* This is a helper function for forms (<keyword> <expression>) that are
+ * transformed into (#@<keyword> '() <memoized_expression>) in order to allow
+ * for easy creation of a thunk (i. e. a closure without arguments) using the
+ * ('() <memoized_expression>) tail of the memoized form.  */
+static SCM
+memoize_as_thunk_prototype (const SCM expr, const SCM env SCM_UNUSED)
+{
+  const SCM cdr_expr = SCM_CDR (expr);
+  ASSERT_SYNTAX (scm_ilength (cdr_expr) >= 0, s_bad_expression, expr);
+  ASSERT_SYNTAX (scm_ilength (cdr_expr) == 1, s_expression, expr);
+
+  SCM_SETCDR (expr, scm_cons (SCM_EOL, cdr_expr));
+
+  return expr;
 }
 
 
@@ -674,71 +1258,90 @@ SCM_GLOBAL_SYMBOL (scm_sym_delay, s_delay);
  * the empty list represents the empty parameter list.  This representation
  * allows for easy creation of the closure during evaluation.  */
 SCM
-scm_m_delay (SCM xorig, SCM env SCM_UNUSED)
+scm_m_delay (SCM expr, SCM env)
 {
-  SCM_ASSYNT (scm_ilength (xorig) == 2, s_expression, s_delay);
-  return scm_cons2 (SCM_IM_DELAY, SCM_EOL, SCM_CDR (xorig));
+  const SCM new_expr = memoize_as_thunk_prototype (expr, env);
+  SCM_SETCAR (new_expr, SCM_IM_DELAY);
+  return new_expr;
 }
 
 
+SCM_SYNTAX(s_do, "do", scm_i_makbimacro, scm_m_do);
+SCM_GLOBAL_SYMBOL(scm_sym_do, s_do);
+
 /* DO gets the most radically altered syntax.  The order of the vars is
- * reversed here.  In contrast, the order of the inits and steps is reversed
- * during the evaluation:
+ * reversed here.  During the evaluation this allows for simple consing of the
+ * results of the inits and steps:
 
    (do ((<var1> <init1> <step1>)
-   (<var2> <init2>)
-   ... )
-   (<test> <return>)
-   <body>)
+        (<var2> <init2>)
+        ... )
+       (<test> <return>)
+     <body>)
 
    ;; becomes
 
    (#@do (<init1> <init2> ... <initn>)
-   (varn ... var2 var1)
-   (<test> <return>)
-   (<body>)
-   <step1> <step2> ... <stepn>) ;; missing steps replaced by var
+         (varn ... var2 var1)
+         (<test> <return>)
+         (<body>)
+     <step1> <step2> ... <stepn>) ;; missing steps replaced by var
  */
-
-SCM_SYNTAX(s_do, "do", scm_i_makbimacro, scm_m_do);
-SCM_GLOBAL_SYMBOL(scm_sym_do, s_do);
-
 SCM 
-scm_m_do (SCM xorig, SCM env SCM_UNUSED)
+scm_m_do (SCM expr, SCM env SCM_UNUSED)
 {
-  SCM bindings;
-  SCM x = SCM_CDR (xorig);
-  SCM vars = SCM_EOL;
-  SCM inits = SCM_EOL;
-  SCM *initloc = &inits;
-  SCM steps = SCM_EOL;
-  SCM *steploc = &steps;
-  SCM_ASSYNT (scm_ilength (x) >= 2, s_test, "do");
-  bindings = SCM_CAR (x);
-  SCM_ASSYNT (scm_ilength (bindings) >= 0, s_bindings, "do");
-  while (!SCM_NULLP (bindings))
+  SCM variables = SCM_EOL;
+  SCM init_forms = SCM_EOL;
+  SCM step_forms = SCM_EOL;
+  SCM binding_idx;
+  SCM cddr_expr;
+  SCM exit_clause;
+  SCM commands;
+  SCM tail;
+
+  const SCM cdr_expr = SCM_CDR (expr);
+  ASSERT_SYNTAX (scm_ilength (cdr_expr) >= 0, s_bad_expression, expr);
+  ASSERT_SYNTAX (scm_ilength (cdr_expr) >= 2, s_missing_expression, expr);
+
+  /* Collect variables, init and step forms. */
+  binding_idx = SCM_CAR (cdr_expr);
+  ASSERT_SYNTAX_2 (scm_ilength (binding_idx) >= 0,
+                   s_bad_bindings, binding_idx, expr);
+  for (; !SCM_NULLP (binding_idx); binding_idx = SCM_CDR (binding_idx))
     {
-      SCM binding = SCM_CAR (bindings);
-      long len = scm_ilength (binding);
-      SCM_ASSYNT (len == 2 || len == 3, s_bindings, "do");
+      const SCM binding = SCM_CAR (binding_idx);
+      const long length = scm_ilength (binding);
+      ASSERT_SYNTAX_2 (length == 2 || length == 3,
+                       s_bad_binding, binding, expr);
+
       {
-       SCM name = SCM_CAR (binding);
-       SCM init = SCM_CADR (binding);
-       SCM step = (len == 2) ? name : SCM_CADDR (binding);
-       SCM_ASSYNT (SCM_SYMBOLP (name), s_variable, "do");
-       vars = scm_cons (name, vars);
-       *initloc = scm_list_1 (init);
-       initloc = SCM_CDRLOC (*initloc);
-       *steploc = scm_list_1 (step);
-       steploc = SCM_CDRLOC (*steploc);
-       bindings = SCM_CDR (bindings);
+        const SCM name = SCM_CAR (binding);
+        const SCM init = SCM_CADR (binding);
+        const SCM step = (length == 2) ? name : SCM_CADDR (binding);
+        ASSERT_SYNTAX_2 (SCM_SYMBOLP (name), s_bad_variable, name, expr);
+        ASSERT_SYNTAX_2 (SCM_FALSEP (scm_c_memq (name, variables)),
+                         s_duplicate_binding, name, expr);
+
+        variables = scm_cons (name, variables);
+        init_forms = scm_cons (init, init_forms);
+        step_forms = scm_cons (step, step_forms);
       }
     }
-  x = SCM_CDR (x);
-  SCM_ASSYNT (scm_ilength (SCM_CAR (x)) >= 1, s_test, "do");
-  x = scm_cons2 (SCM_CAR (x), SCM_CDR (x), steps);
-  x = scm_cons2 (inits, vars, x);
-  return scm_cons (SCM_IM_DO, x);
+  init_forms = scm_reverse_x (init_forms, SCM_UNDEFINED);
+  step_forms = scm_reverse_x (step_forms, SCM_UNDEFINED);
+
+  /* Memoize the test form and the exit sequence. */
+  cddr_expr = SCM_CDR (cdr_expr);
+  exit_clause = SCM_CAR (cddr_expr);
+  ASSERT_SYNTAX_2 (scm_ilength (exit_clause) >= 1,
+                   s_bad_exit_clause, exit_clause, expr);
+
+  commands = SCM_CDR (cddr_expr);
+  tail = scm_cons2 (exit_clause, commands, step_forms);
+  tail = scm_cons2 (init_forms, variables, tail);
+  SCM_SETCAR (expr, SCM_IM_DO);
+  SCM_SETCDR (expr, tail);
+  return expr;
 }
 
 
@@ -746,151 +1349,229 @@ SCM_SYNTAX (s_if, "if", scm_i_makbimacro, scm_m_if);
 SCM_GLOBAL_SYMBOL (scm_sym_if, s_if);
 
 SCM
-scm_m_if (SCM xorig, SCM env SCM_UNUSED)
+scm_m_if (SCM expr, SCM env SCM_UNUSED)
 {
-  long len = scm_ilength (SCM_CDR (xorig));
-  SCM_ASSYNT (len >= 2 && len <= 3, s_expression, s_if);
-  return scm_cons (SCM_IM_IF, SCM_CDR (xorig));
+  const SCM cdr_expr = SCM_CDR (expr);
+  const long length = scm_ilength (cdr_expr);
+  ASSERT_SYNTAX (length == 2 || length == 3, s_expression, expr);
+  SCM_SETCAR (expr, SCM_IM_IF);
+  return expr;
 }
 
 
 SCM_SYNTAX (s_lambda, "lambda", scm_i_makbimacro, scm_m_lambda);
 SCM_GLOBAL_SYMBOL (scm_sym_lambda, s_lambda);
 
-/* Return true if OBJ is `eq?' to one of the elements of LIST or to the
- * cdr of the last cons.  (Thus, LIST is not required to be a proper
- * list and OBJ can also be found in the improper ending.) */
+/* A helper function for memoize_lambda to support checking for duplicate
+ * formal arguments: Return true if OBJ is `eq?' to one of the elements of
+ * LIST or to the cdr of the last cons.  Therefore, LIST may have any of the
+ * forms that a formal argument can have:
+ *   <rest>, (<arg1> ...), (<arg1> ...  .  <rest>) */
 static int
-scm_c_improper_memq (SCM obj, SCM list)
+c_improper_memq (SCM obj, SCM list)
 {
   for (; SCM_CONSP (list); list = SCM_CDR (list))
     {
       if (SCM_EQ_P (SCM_CAR (list), obj))
-       return 1;
+        return 1;
     }
   return SCM_EQ_P (list, obj);
 }
 
 SCM
-scm_m_lambda (SCM xorig, SCM env SCM_UNUSED)
+scm_m_lambda (SCM expr, SCM env SCM_UNUSED)
 {
   SCM formals;
-  SCM x = SCM_CDR (xorig);
-
-  SCM_ASSYNT (SCM_CONSP (x), s_formals, s_lambda);
-
-  formals = SCM_CAR (x);
-  while (SCM_CONSP (formals))
+  SCM formals_idx;
+  SCM cddr_expr;
+  int documentation;
+  SCM body;
+  SCM new_body;
+
+  const SCM cdr_expr = SCM_CDR (expr);
+  const long length = scm_ilength (cdr_expr);
+  ASSERT_SYNTAX (length >= 0, s_bad_expression, expr);
+  ASSERT_SYNTAX (length >= 2, s_missing_expression, expr);
+
+  /* Before iterating the list of formal arguments, make sure the formals
+   * actually are given as either a symbol or a non-cyclic list.  */
+  formals = SCM_CAR (cdr_expr);
+  if (SCM_CONSP (formals))
     {
-      SCM formal = SCM_CAR (formals);
-      SCM_ASSYNT (SCM_SYMBOLP (formal), s_formals, s_lambda);
-      if (scm_c_improper_memq (formal, SCM_CDR (formals)))
-       scm_misc_error (s_lambda, s_duplicate_formals, SCM_EOL);
-      formals = SCM_CDR (formals);
+      /* Dirk:FIXME:: We should check for a cyclic list of formals, and if
+       * detected, report a 'Bad formals' error.  */
+    }
+  else
+    {
+      ASSERT_SYNTAX_2 (SCM_SYMBOLP (formals) || SCM_NULLP (formals),
+                       s_bad_formals, formals, expr);
     }
-  if (!SCM_NULLP (formals) && !SCM_SYMBOLP (formals))
-    scm_misc_error (s_lambda, s_formals, SCM_EOL);
 
-  return scm_cons2 (SCM_IM_LAMBDA, SCM_CAR (x),
-                   scm_m_body (SCM_IM_LAMBDA, SCM_CDR (x), s_lambda));
+  /* Now iterate the list of formal arguments to check if all formals are
+   * symbols, and that there are no duplicates.  */
+  formals_idx = formals;
+  while (SCM_CONSP (formals_idx))
+    {
+      const SCM formal = SCM_CAR (formals_idx);
+      const SCM next_idx = SCM_CDR (formals_idx);
+      ASSERT_SYNTAX_2 (SCM_SYMBOLP (formal), s_bad_formal, formal, expr);
+      ASSERT_SYNTAX_2 (!c_improper_memq (formal, next_idx),
+                       s_duplicate_formal, formal, expr);
+      formals_idx = next_idx;
+    }
+  ASSERT_SYNTAX_2 (SCM_NULLP (formals_idx) || SCM_SYMBOLP (formals_idx),
+                   s_bad_formal, formals_idx, expr);
+
+  /* Memoize the body.  Keep a potential documentation string.  */
+  /* Dirk:FIXME:: We should probably extract the documentation string to
+   * some external database.  Otherwise it will slow down execution, since
+   * the documentation string will have to be skipped with every execution
+   * of the closure.  */
+  cddr_expr = SCM_CDR (cdr_expr);
+  documentation = (length >= 3 && SCM_STRINGP (SCM_CAR (cddr_expr)));
+  body = documentation ? SCM_CDR (cddr_expr) : cddr_expr;
+  new_body = m_body (SCM_IM_LAMBDA, body);
+
+  SCM_SETCAR (expr, SCM_IM_LAMBDA);
+  if (documentation)
+    SCM_SETCDR (cddr_expr, new_body);
+  else
+    SCM_SETCDR (cdr_expr, new_body);
+  return expr;
 }
 
 
-/* The bindings ((v1 i1) (v2 i2) ... (vn in)) are transformed to the lists
- * (vn ... v2 v1) and (i1 i2 ... in).  That is, the list of variables is
- * reversed here, the list of inits gets reversed during evaluation. */
+/* Check if the format of the bindings is ((<symbol> <init-form>) ...).  */
 static void
-transform_bindings (SCM bindings, SCM *rvarloc, SCM *initloc, const char *what)
+check_bindings (const SCM bindings, const SCM expr)
 {
-  SCM rvars = SCM_EOL;
-  *rvarloc = SCM_EOL;
-  *initloc = SCM_EOL;
+  SCM binding_idx;
 
-  SCM_ASSYNT (scm_ilength (bindings) >= 1, s_bindings, what);
+  ASSERT_SYNTAX_2 (scm_ilength (bindings) >= 0,
+                   s_bad_bindings, bindings, expr);
 
-  do
+  binding_idx = bindings;
+  for (; !SCM_NULLP (binding_idx); binding_idx = SCM_CDR (binding_idx))
     {
-      SCM binding = SCM_CAR (bindings);
-      SCM_ASSYNT (scm_ilength (binding) == 2, s_bindings, what);
-      SCM_ASSYNT (SCM_SYMBOLP (SCM_CAR (binding)), s_variable, what);
-      if (scm_c_improper_memq (SCM_CAR (binding), rvars))
-       scm_misc_error (what, s_duplicate_bindings, SCM_EOL);
-      rvars = scm_cons (SCM_CAR (binding), rvars);
-      *initloc = scm_list_1 (SCM_CADR (binding));
-      initloc = SCM_CDRLOC (*initloc);
-      bindings = SCM_CDR (bindings);
+      SCM name;         /* const */
+
+      const SCM binding = SCM_CAR (binding_idx);
+      ASSERT_SYNTAX_2 (scm_ilength (binding) == 2,
+                       s_bad_binding, binding, expr);
+
+      name = SCM_CAR (binding);
+      ASSERT_SYNTAX_2 (SCM_SYMBOLP (name), s_bad_variable, name, expr);
     }
-  while (!SCM_NULLP (bindings));
+}
 
-  *rvarloc = rvars;
+
+/* The bindings, which must have the format ((v1 i1) (v2 i2) ... (vn in)), are
+ * transformed to the lists (vn ... v2 v1) and (i1 i2 ... in).  That is, the
+ * variables are returned in a list with their order reversed, and the init
+ * forms are returned in a list in the same order as they are given in the
+ * bindings.  If a duplicate variable name is detected, an error is
+ * signalled.  */
+static void
+transform_bindings (
+  const SCM bindings, const SCM expr,
+  SCM *const rvarptr, SCM *const initptr )
+{
+  SCM rvariables = SCM_EOL;
+  SCM rinits = SCM_EOL;
+  SCM binding_idx = bindings;
+  for (; !SCM_NULLP (binding_idx); binding_idx = SCM_CDR (binding_idx))
+    {
+      const SCM binding = SCM_CAR (binding_idx);
+      const SCM cdr_binding = SCM_CDR (binding);
+      const SCM name = SCM_CAR (binding);
+      ASSERT_SYNTAX_2 (SCM_FALSEP (scm_c_memq (name, rvariables)),
+                       s_duplicate_binding, name, expr);
+      rvariables = scm_cons (name, rvariables);
+      rinits = scm_cons (SCM_CAR (cdr_binding), rinits);
+    }
+  *rvarptr = rvariables;
+  *initptr = scm_reverse_x (rinits, SCM_UNDEFINED);
 }
 
 
 SCM_SYNTAX(s_let, "let", scm_i_makbimacro, scm_m_let);
 SCM_GLOBAL_SYMBOL(scm_sym_let, s_let);
 
+/* This function is a helper function for memoize_let.  It transforms
+ * (let name ((var init) ...) body ...) into
+ * ((letrec ((name (lambda (var ...) body ...))) name) init ...)
+ * and memoizes the expression.  It is assumed that the caller has checked
+ * that name is a symbol and that there are bindings and a body.  */
+static SCM
+memoize_named_let (const SCM expr, const SCM env SCM_UNUSED)
+{
+  SCM rvariables;
+  SCM variables;
+  SCM inits;
+
+  const SCM cdr_expr = SCM_CDR (expr);
+  const SCM name = SCM_CAR (cdr_expr);
+  const SCM cddr_expr = SCM_CDR (cdr_expr);
+  const SCM bindings = SCM_CAR (cddr_expr);
+  check_bindings (bindings, expr);
+
+  transform_bindings (bindings, expr, &rvariables, &inits);
+  variables = scm_reverse_x (rvariables, SCM_UNDEFINED);
+
+  {
+    const SCM let_body = SCM_CDR (cddr_expr);
+    const SCM lambda_body = m_body (SCM_IM_LET, let_body);
+    const SCM lambda_tail = scm_cons (variables, lambda_body);
+    const SCM lambda_form = scm_cons_source (expr, scm_sym_lambda, lambda_tail);
+
+    const SCM rvar = scm_list_1 (name);
+    const SCM init = scm_list_1 (lambda_form);
+    const SCM body = m_body (SCM_IM_LET, scm_list_1 (name));
+    const SCM letrec_tail = scm_cons (rvar, scm_cons (init, body));
+    const SCM letrec_form = scm_cons_source (expr, SCM_IM_LETREC, letrec_tail);
+    return scm_cons_source (expr, letrec_form, inits);
+  }
+}
+
+/* (let ((v1 i1) (v2 i2) ...) body) with variables v1 .. vn and initializers
+ * i1 .. in is transformed to (#@let (vn ... v2 v1) (i1 i2 ...) body).  */
 SCM
-scm_m_let (SCM xorig, SCM env)
+scm_m_let (SCM expr, SCM env)
 {
-  SCM x = SCM_CDR (xorig);
-  SCM temp;
+  SCM bindings;
+
+  const SCM cdr_expr = SCM_CDR (expr);
+  const long length = scm_ilength (cdr_expr);
+  ASSERT_SYNTAX (length >= 0, s_bad_expression, expr);
+  ASSERT_SYNTAX (length >= 2, s_missing_expression, expr);
 
-  SCM_ASSYNT (SCM_CONSP (x), s_bindings, s_let);
-  temp = SCM_CAR (x);
-  if (SCM_NULLP (temp) 
-      || (scm_ilength (temp) == 1 && SCM_CONSP (SCM_CAR (temp))))
+  bindings = SCM_CAR (cdr_expr);
+  if (SCM_SYMBOLP (bindings))
     {
-      /* null or single binding, let* is faster */
-      SCM bindings = temp;
-      SCM body = scm_m_body (SCM_IM_LET, SCM_CDR (x), s_let);
-      return scm_m_letstar (scm_cons2 (SCM_CAR (xorig), bindings, body), env);
+      ASSERT_SYNTAX (length >= 3, s_missing_expression, expr);
+      return memoize_named_let (expr, env);
     }
-  else if (SCM_CONSP (temp))
+
+  check_bindings (bindings, expr);
+  if (SCM_NULLP (bindings) || SCM_NULLP (SCM_CDR (bindings)))
     {
-      /* plain let */
-      SCM bindings = temp;
-      SCM rvars, inits, body;
-      transform_bindings (bindings, &rvars, &inits, "let");
-      body = scm_m_body (SCM_IM_LET, SCM_CDR (x), "let");
-      return scm_cons2 (SCM_IM_LET, rvars, scm_cons (inits, body));
+      /* Special case: no bindings or single binding => let* is faster. */
+      const SCM body = m_body (SCM_IM_LET, SCM_CDR (cdr_expr));
+      return scm_m_letstar (scm_cons2 (SCM_CAR (expr), bindings, body), env);
     }
   else
     {
-      /* named let: Transform (let name ((var init) ...) body ...) into
-       * ((letrec ((name (lambda (var ...) body ...))) name) init ...) */
-
-      SCM name = temp;
-      SCM vars = SCM_EOL;
-      SCM *varloc = &vars;
-      SCM inits = SCM_EOL;
-      SCM *initloc = &inits;
-      SCM bindings;
-
-      SCM_ASSYNT (SCM_SYMBOLP (name), s_bindings, s_let);
-      x = SCM_CDR (x);
-      SCM_ASSYNT (SCM_CONSP (x), s_bindings, s_let);
-      bindings = SCM_CAR (x);
-      SCM_ASSYNT (scm_ilength (bindings) >= 0, s_bindings, s_let);
-      while (!SCM_NULLP (bindings))
-       {                               /* vars and inits both in order */
-         SCM binding = SCM_CAR (bindings);
-         SCM_ASSYNT (scm_ilength (binding) == 2, s_bindings, s_let);
-         SCM_ASSYNT (SCM_SYMBOLP (SCM_CAR (binding)), s_variable, s_let);
-         *varloc = scm_list_1 (SCM_CAR (binding));
-         varloc = SCM_CDRLOC (*varloc);
-         *initloc = scm_list_1 (SCM_CADR (binding));
-         initloc = SCM_CDRLOC (*initloc);
-         bindings = SCM_CDR (bindings);
-       }
+      /* plain let */
+      SCM rvariables;
+      SCM inits;
+      transform_bindings (bindings, expr, &rvariables, &inits);
 
       {
-       SCM lambda_body = scm_m_body (SCM_IM_LET, SCM_CDR (x), "let");
-       SCM lambda_form = scm_cons2 (scm_sym_lambda, vars, lambda_body);
-       SCM rvar = scm_list_1 (name);
-       SCM init = scm_list_1 (lambda_form);
-       SCM body = scm_m_body (SCM_IM_LET, scm_list_1 (name), "let");
-       SCM letrec = scm_cons2 (SCM_IM_LETREC, rvar, scm_cons (init, body));
-       return scm_cons (letrec, inits);
+        const SCM new_body = m_body (SCM_IM_LET, SCM_CDR (cdr_expr));
+        const SCM new_tail = scm_cons2 (rvariables, inits, new_body);
+        SCM_SETCAR (expr, SCM_IM_LET);
+        SCM_SETCDR (expr, new_tail);
+        return expr;
       }
     }
 }
@@ -899,32 +1580,49 @@ scm_m_let (SCM xorig, SCM env)
 SCM_SYNTAX (s_letstar, "let*", scm_i_makbimacro, scm_m_letstar);
 SCM_GLOBAL_SYMBOL (scm_sym_letstar, s_letstar);
 
-/* (let* ((v1 i1) (v2 i2) ...) body) with variables v1 .. vk and initializers
- * i1 .. ik is transformed into the form (#@let* (v1 i1 v2 i2 ...) body*).  */
+/* (let* ((v1 i1) (v2 i2) ...) body) with variables v1 .. vn and initializers
+ * i1 .. in is transformed into the form (#@let* (v1 i1 v2 i2 ...) body).  */
 SCM
-scm_m_letstar (SCM xorig, SCM env SCM_UNUSED)
+scm_m_letstar (SCM expr, SCM env SCM_UNUSED)
 {
-  SCM bindings;
-  SCM x = SCM_CDR (xorig);
-  SCM vars = SCM_EOL;
-  SCM *varloc = &vars;
+  SCM binding_idx;
+  SCM new_body;
+
+  const SCM cdr_expr = SCM_CDR (expr);
+  ASSERT_SYNTAX (scm_ilength (cdr_expr) >= 0, s_bad_expression, expr);
+  ASSERT_SYNTAX (scm_ilength (cdr_expr) >= 2, s_missing_expression, expr);
+
+  binding_idx = SCM_CAR (cdr_expr);
+  check_bindings (binding_idx, expr);
+
+  /* Transform ((v1 i1) (v2 i2) ...) into (v1 i1 v2 i2 ...).  The
+   * transformation is done in place.  At the beginning of one iteration of
+   * the loop the variable binding_idx holds the form
+   *   P1:( (vn . P2:(in . ())) . P3:( (vn+1 in+1) ... ) ),
+   * where P1, P2 and P3 indicate the pairs, that are relevant for the
+   * transformation.  P1 and P2 are modified in the loop, P3 remains
+   * untouched.  After the execution of the loop, P1 will hold
+   *   P1:( vn . P2:(in . P3:( (vn+1 in+1) ... )) )
+   * and binding_idx will hold P3.  */
+  while (!SCM_NULLP (binding_idx))
+    {
+      const SCM cdr_binding_idx = SCM_CDR (binding_idx);  /* remember P3 */
+      const SCM binding = SCM_CAR (binding_idx);
+      const SCM name = SCM_CAR (binding);
+      const SCM cdr_binding = SCM_CDR (binding);
 
-  SCM_ASSYNT (SCM_CONSP (x), s_bindings, s_letstar);
+      SCM_SETCDR (cdr_binding, cdr_binding_idx);        /* update P2 */
+      SCM_SETCAR (binding_idx, name);                   /* update P1 */
+      SCM_SETCDR (binding_idx, cdr_binding);            /* update P1 */
 
-  bindings = SCM_CAR (x);
-  SCM_ASSYNT (scm_ilength (bindings) >= 0, s_bindings, s_letstar);
-  while (!SCM_NULLP (bindings))
-    {
-      SCM binding = SCM_CAR (bindings);
-      SCM_ASSYNT (scm_ilength (binding) == 2, s_bindings, s_letstar);
-      SCM_ASSYNT (SCM_SYMBOLP (SCM_CAR (binding)), s_variable, s_letstar);
-      *varloc = scm_list_2 (SCM_CAR (binding), SCM_CADR (binding));
-      varloc = SCM_CDRLOC (SCM_CDR (*varloc));
-      bindings = SCM_CDR (bindings);
+      binding_idx = cdr_binding_idx;                    /* continue with P3 */
     }
 
-  return scm_cons2 (SCM_IM_LETSTAR, vars,
-                   scm_m_body (SCM_IM_LETSTAR, SCM_CDR (x), s_letstar));
+  new_body = m_body (SCM_IM_LETSTAR, SCM_CDR (cdr_expr));
+  SCM_SETCAR (expr, SCM_IM_LETSTAR);
+  /* the bindings have been changed in place */
+  SCM_SETCDR (cdr_expr, new_body);
+  return expr;
 }
 
 
@@ -932,23 +1630,31 @@ SCM_SYNTAX(s_letrec, "letrec", scm_i_makbimacro, scm_m_letrec);
 SCM_GLOBAL_SYMBOL(scm_sym_letrec, s_letrec);
 
 SCM 
-scm_m_letrec (SCM xorig, SCM env)
+scm_m_letrec (SCM expr, SCM env)
 {
-  SCM x = SCM_CDR (xorig);
-  SCM_ASSYNT (SCM_CONSP (x), s_bindings, s_letrec);
-  
-  if (SCM_NULLP (SCM_CAR (x)))
+  SCM bindings;
+
+  const SCM cdr_expr = SCM_CDR (expr);
+  ASSERT_SYNTAX (scm_ilength (cdr_expr) >= 0, s_bad_expression, expr);
+  ASSERT_SYNTAX (scm_ilength (cdr_expr) >= 2, s_missing_expression, expr);
+
+  bindings = SCM_CAR (cdr_expr);
+  if (SCM_NULLP (bindings))
     {
-      /* null binding, let* faster */
-      SCM body = scm_m_body (SCM_IM_LETREC, SCM_CDR (x), s_letrec);
-      return scm_m_letstar (scm_cons2 (SCM_CAR (xorig), SCM_EOL, body), env);
+      /* no bindings, let* is executed faster */
+      SCM body = m_body (SCM_IM_LETREC, SCM_CDR (cdr_expr));
+      return scm_m_letstar (scm_cons2 (SCM_CAR (expr), SCM_EOL, body), env);
     }
   else
     {
-      SCM rvars, inits, body;
-      transform_bindings (SCM_CAR (x), &rvars, &inits, "letrec");
-      body = scm_m_body (SCM_IM_LETREC, SCM_CDR (x), "letrec");
-      return scm_cons2 (SCM_IM_LETREC, rvars, scm_cons (inits, body));
+      SCM rvariables;
+      SCM inits;
+      SCM new_body;
+
+      check_bindings (bindings, expr);
+      transform_bindings (bindings, expr, &rvariables, &inits);
+      new_body = m_body (SCM_IM_LETREC, SCM_CDR (cdr_expr));
+      return scm_cons2 (SCM_IM_LETREC, rvariables, scm_cons (inits, new_body));
     }
 }
 
@@ -957,19 +1663,30 @@ SCM_SYNTAX (s_or, "or", scm_i_makbimacro, scm_m_or);
 SCM_GLOBAL_SYMBOL (scm_sym_or, s_or);
 
 SCM
-scm_m_or (SCM xorig, SCM env SCM_UNUSED)
+scm_m_or (SCM expr, SCM env SCM_UNUSED)
 {
-  long len = scm_ilength (SCM_CDR (xorig));
-  SCM_ASSYNT (len >= 0, s_test, s_or);
-  if (len >= 1)
-    return scm_cons (SCM_IM_OR, SCM_CDR (xorig));
+  const SCM cdr_expr = SCM_CDR (expr);
+  const long length = scm_ilength (cdr_expr);
+
+  ASSERT_SYNTAX (length >= 0, s_bad_expression, expr);
+
+  if (length == 0)
+    {
+      /* Special case:  (or) is replaced by #f. */
+      return SCM_BOOL_F;
+    }
   else
-    return SCM_BOOL_F;
+    {
+      SCM_SETCAR (expr, SCM_IM_OR);
+      return expr;
+    }
 }
 
 
 SCM_SYNTAX (s_quasiquote, "quasiquote", scm_makacro, scm_m_quasiquote);
 SCM_GLOBAL_SYMBOL (scm_sym_quasiquote, s_quasiquote);
+SCM_GLOBAL_SYMBOL (scm_sym_unquote, "unquote");
+SCM_GLOBAL_SYMBOL (scm_sym_uq_splicing, "unquote-splicing");
 
 /* Internal function to handle a quasiquotation:  'form' is the parameter in
  * the call (quasiquotation form), 'env' is the environment where unquoted
@@ -980,17 +1697,17 @@ iqq (SCM form, SCM env, unsigned long int depth)
 {
   if (SCM_CONSP (form))
     {
-      SCM tmp = SCM_CAR (form);
+      const SCM tmp = SCM_CAR (form);
       if (SCM_EQ_P (tmp, scm_sym_quasiquote))
        {
-         SCM args = SCM_CDR (form);
-         SCM_ASSYNT (scm_ilength (args) == 1, s_expression, s_quasiquote);
+         const SCM args = SCM_CDR (form);
+         ASSERT_SYNTAX (scm_ilength (args) == 1, s_expression, form);
          return scm_list_2 (tmp, iqq (SCM_CAR (args), env, depth + 1));
        }
       else if (SCM_EQ_P (tmp, scm_sym_unquote))
        {
-         SCM args = SCM_CDR (form);
-         SCM_ASSYNT (scm_ilength (args) == 1, s_expression, s_quasiquote);
+         const SCM args = SCM_CDR (form);
+         ASSERT_SYNTAX (scm_ilength (args) == 1, s_expression, form);
          if (depth - 1 == 0)
            return scm_eval_car (args, env);
          else
@@ -999,13 +1716,14 @@ iqq (SCM form, SCM env, unsigned long int depth)
       else if (SCM_CONSP (tmp)
               && SCM_EQ_P (SCM_CAR (tmp), scm_sym_uq_splicing))
        {
-         SCM args = SCM_CDR (tmp);
-         SCM_ASSYNT (scm_ilength (args) == 1, s_expression, s_quasiquote);
+         const SCM args = SCM_CDR (tmp);
+         ASSERT_SYNTAX (scm_ilength (args) == 1, s_expression, form);
          if (depth - 1 == 0)
            {
-             SCM list = scm_eval_car (args, env);
-             SCM rest = SCM_CDR (form);
-             SCM_ASSYNT (scm_ilength (list) >= 0, s_splicing, s_quasiquote);
+             const SCM list = scm_eval_car (args, env);
+             const SCM rest = SCM_CDR (form);
+             ASSERT_SYNTAX_2 (scm_ilength (list) >= 0,
+                              s_splicing, list, form);
              return scm_append (scm_list_2 (list, iqq (rest, env, depth)));
            }
          else
@@ -1031,11 +1749,12 @@ iqq (SCM form, SCM env, unsigned long int depth)
 }
 
 SCM 
-scm_m_quasiquote (SCM xorig, SCM env)
+scm_m_quasiquote (SCM expr, SCM env)
 {
-  SCM x = SCM_CDR (xorig);
-  SCM_ASSYNT (scm_ilength (x) == 1, s_expression, s_quasiquote);
-  return iqq (SCM_CAR (x), env, 1);
+  const SCM cdr_expr = SCM_CDR (expr);
+  ASSERT_SYNTAX (scm_ilength (cdr_expr) >= 0, s_bad_expression, expr);
+  ASSERT_SYNTAX (scm_ilength (cdr_expr) == 1, s_expression, expr);
+  return iqq (SCM_CAR (cdr_expr), env, 1);
 }
 
 
@@ -1043,10 +1762,18 @@ SCM_SYNTAX (s_quote, "quote", scm_i_makbimacro, scm_m_quote);
 SCM_GLOBAL_SYMBOL (scm_sym_quote, s_quote);
 
 SCM
-scm_m_quote (SCM xorig, SCM env SCM_UNUSED)
+scm_m_quote (SCM expr, SCM env SCM_UNUSED)
 {
-  SCM_ASSYNT (scm_ilength (SCM_CDR (xorig)) == 1, s_expression, s_quote);
-  return scm_cons (SCM_IM_QUOTE, SCM_CDR (xorig));
+  SCM quotee;
+
+  const SCM cdr_expr = SCM_CDR (expr);
+  ASSERT_SYNTAX (scm_ilength (cdr_expr) >= 0, s_bad_expression, expr);
+  ASSERT_SYNTAX (scm_ilength (cdr_expr) == 1, s_expression, expr);
+  quotee = SCM_CAR (cdr_expr);
+  if (is_self_quoting_p (quotee))
+    return quotee;
+  SCM_SETCAR (expr, SCM_IM_QUOTE);
+  return expr;
 }
 
 
@@ -1056,12 +1783,27 @@ static const char s_set_x[] = "set!";
 SCM_GLOBAL_SYMBOL (scm_sym_set_x, s_set_x);
 
 SCM
-scm_m_set_x (SCM xorig, SCM env SCM_UNUSED)
+scm_m_set_x (SCM expr, SCM env SCM_UNUSED)
 {
-  SCM x = SCM_CDR (xorig);
-  SCM_ASSYNT (scm_ilength (x) == 2, s_expression, s_set_x);
-  SCM_ASSYNT (SCM_SYMBOLP (SCM_CAR (x)), s_variable, s_set_x);
-  return scm_cons (SCM_IM_SET_X, x);
+  SCM variable;
+  SCM new_variable;
+
+  const SCM cdr_expr = SCM_CDR (expr);
+  ASSERT_SYNTAX (scm_ilength (cdr_expr) >= 0, s_bad_expression, expr);
+  ASSERT_SYNTAX (scm_ilength (cdr_expr) == 2, s_expression, expr);
+  variable = SCM_CAR (cdr_expr);
+
+  /* Memoize the variable form. */
+  ASSERT_SYNTAX_2 (SCM_SYMBOLP (variable), s_bad_variable, variable, expr);
+  new_variable = lookup_symbol (variable, env);
+  ASSERT_SYNTAX (!SCM_MACROP (new_variable), s_macro_keyword, variable);
+  /* Leave the memoization of unbound symbols to lazy memoization: */
+  if (SCM_UNBNDP (new_variable))
+    new_variable = variable;
+
+  SCM_SETCAR (expr, SCM_IM_SET_X);
+  SCM_SETCAR (cdr_expr, new_variable);
+  return expr;
 }
 
 
@@ -1073,77 +1815,84 @@ SCM_GLOBAL_SYMBOL (scm_sym_atapply, s_atapply);
 SCM_GLOBAL_SYMBOL (scm_sym_apply, s_atapply + 1);
 
 SCM 
-scm_m_apply (SCM xorig, SCM env SCM_UNUSED)
+scm_m_apply (SCM expr, SCM env SCM_UNUSED)
 {
-  SCM_ASSYNT (scm_ilength (SCM_CDR (xorig)) == 2, s_expression, s_atapply);
-  return scm_cons (SCM_IM_APPLY, SCM_CDR (xorig));
-}
-
-
-/* (@bind ((var exp) ...) body ...)
-
-  This will assign the values of the `exp's to the global variables
-  named by `var's (symbols, not evaluated), creating them if they
-  don't exist, executes body, and then restores the previous values of
-  the `var's.  Additionally, whenever control leaves body, the values
-  of the `var's are saved and restored when control returns.  It is an
-  error when a symbol appears more than once among the `var's.
-  All `exp's are evaluated before any `var' is set.
+  const SCM cdr_expr = SCM_CDR (expr);
+  ASSERT_SYNTAX (scm_ilength (cdr_expr) >= 0, s_bad_expression, expr);
+  ASSERT_SYNTAX (scm_ilength (cdr_expr) == 2, s_missing_expression, expr);
 
-  Think of this as `let' for dynamic scope.
-
-  It is memoized into (#@bind ((var ...) . (reversed-val ...)) body ...).
+  SCM_SETCAR (expr, SCM_IM_APPLY);
+  return expr;
+}
 
-  XXX - also implement `@bind*'.
-*/
 
 SCM_SYNTAX (s_atbind, "@bind", scm_i_makbimacro, scm_m_atbind);
 
+/* FIXME: The following explanation should go into the documentation: */
+/* (@bind ((var init) ...) body ...) will assign the values of the `init's to
+ * the global variables named by `var's (symbols, not evaluated), creating
+ * them if they don't exist, executes body, and then restores the previous
+ * values of the `var's.  Additionally, whenever control leaves body, the
+ * values of the `var's are saved and restored when control returns.  It is an
+ * error when a symbol appears more than once among the `var's.  All `init's
+ * are evaluated before any `var' is set.
+ *
+ * Think of this as `let' for dynamic scope.
+ */
+
+/* (@bind ((var1 exp1) ... (varn expn)) body ...) is memoized into
+ * (#@bind ((varn ... var1) . (exp1 ... expn)) body ...).
+ *
+ * FIXME - also implement `@bind*'.
+ */
 SCM
-scm_m_atbind (SCM xorig, SCM env)
+scm_m_atbind (SCM expr, SCM env)
 {
-  SCM x = SCM_CDR (xorig);
-  SCM top_level = scm_env_top_level (env);
-  SCM vars = SCM_EOL, var;
-  SCM exps = SCM_EOL;
-
-  SCM_ASSYNT (scm_ilength (x) > 1, s_expression, s_atbind);
-
-  x = SCM_CAR (x);
-  while (SCM_NIMP (x))
+  SCM bindings;
+  SCM rvariables;
+  SCM inits;
+  SCM variable_idx;
+
+  const SCM top_level = scm_env_top_level (env);
+
+  const SCM cdr_expr = SCM_CDR (expr);
+  ASSERT_SYNTAX (scm_ilength (cdr_expr) >= 0, s_bad_expression, expr);
+  ASSERT_SYNTAX (scm_ilength (cdr_expr) >= 2, s_missing_expression, expr);
+  bindings = SCM_CAR (cdr_expr);
+  check_bindings (bindings, expr);
+  transform_bindings (bindings, expr, &rvariables, &inits);
+
+  for (variable_idx = rvariables;
+       !SCM_NULLP (variable_idx);
+       variable_idx = SCM_CDR (variable_idx))
     {
-      SCM rest;
-      SCM sym_exp = SCM_CAR (x);
-      SCM_ASSYNT (scm_ilength (sym_exp) == 2, s_bindings, s_atbind);
-      SCM_ASSYNT (SCM_SYMBOLP (SCM_CAR (sym_exp)), s_bindings, s_atbind);
-      x = SCM_CDR (x);
-      for (rest = x; SCM_NIMP (rest); rest = SCM_CDR (rest))
-       if (SCM_EQ_P (SCM_CAR (sym_exp), SCM_CAAR (rest)))
-         scm_misc_error (s_atbind, s_duplicate_bindings, SCM_EOL);
-      /* The first call to scm_sym2var will look beyond the current
-        module, while the second call wont. */
-      var = scm_sym2var (SCM_CAR (sym_exp), top_level, SCM_BOOL_F);
-      if (SCM_FALSEP (var))
-       var = scm_sym2var (SCM_CAR (sym_exp), top_level, SCM_BOOL_T);
-      vars = scm_cons (var, vars);
-      exps = scm_cons (SCM_CADR (sym_exp), exps);
+      /* The first call to scm_sym2var will look beyond the current module,
+       * while the second call wont.  */
+      const SCM variable = SCM_CAR (variable_idx);
+      SCM new_variable = scm_sym2var (variable, top_level, SCM_BOOL_F);
+      if (SCM_FALSEP (new_variable))
+       new_variable = scm_sym2var (variable, top_level, SCM_BOOL_T);
+      SCM_SETCAR (variable_idx, new_variable);
     }
-  return scm_cons (SCM_IM_BIND,
-                  scm_cons (scm_cons (scm_reverse_x (vars, SCM_EOL), exps),
-                            SCM_CDDR (xorig)));
+
+  SCM_SETCAR (expr, SCM_IM_BIND);
+  SCM_SETCAR (cdr_expr, scm_cons (rvariables, inits));
+  return expr;
 }
 
 
 SCM_SYNTAX(s_atcall_cc, "@call-with-current-continuation", scm_i_makbimacro, scm_m_cont);
 SCM_GLOBAL_SYMBOL(scm_sym_atcall_cc, s_atcall_cc);
 
-
 SCM 
-scm_m_cont (SCM xorig, SCM env SCM_UNUSED)
+scm_m_cont (SCM expr, SCM env SCM_UNUSED)
 {
-  SCM_ASSYNT (scm_ilength (SCM_CDR (xorig)) == 1,
-             s_expression, s_atcall_cc);
-  return scm_cons (SCM_IM_CONT, SCM_CDR (xorig));
+  const SCM cdr_expr = SCM_CDR (expr);
+  ASSERT_SYNTAX (scm_ilength (cdr_expr) >= 0, s_bad_expression, expr);
+  ASSERT_SYNTAX (scm_ilength (cdr_expr) == 1, s_expression, expr);
+
+  SCM_SETCAR (expr, SCM_IM_CONT);
+  return expr;
 }
 
 
@@ -1151,11 +1900,14 @@ SCM_SYNTAX (s_at_call_with_values, "@call-with-values", scm_i_makbimacro, scm_m_
 SCM_GLOBAL_SYMBOL(scm_sym_at_call_with_values, s_at_call_with_values);
 
 SCM
-scm_m_at_call_with_values (SCM xorig, SCM env SCM_UNUSED)
+scm_m_at_call_with_values (SCM expr, SCM env SCM_UNUSED)
 {
-  SCM_ASSYNT (scm_ilength (SCM_CDR (xorig)) == 2,
-             s_expression, s_at_call_with_values);
-  return scm_cons (SCM_IM_CALL_WITH_VALUES, SCM_CDR (xorig));
+  const SCM cdr_expr = SCM_CDR (expr);
+  ASSERT_SYNTAX (scm_ilength (cdr_expr) >= 0, s_bad_expression, expr);
+  ASSERT_SYNTAX (scm_ilength (cdr_expr) == 2, s_expression, expr);
+
+  SCM_SETCAR (expr, SCM_IM_CALL_WITH_VALUES);
+  return expr;
 }
 
 
@@ -1168,10 +1920,11 @@ SCM_GLOBAL_SYMBOL (scm_sym_future, s_future);
  * empty parameter list.  This representation allows for easy creation
  * of the closure during evaluation.  */
 SCM
-scm_m_future (SCM xorig, SCM env SCM_UNUSED)
+scm_m_future (SCM expr, SCM env)
 {
-  SCM_ASSYNT (scm_ilength (xorig) == 2, s_expression, s_future);
-  return scm_cons2 (SCM_IM_FUTURE, SCM_EOL, SCM_CDR (xorig));
+  const SCM new_expr = memoize_as_thunk_prototype (expr, env);
+  SCM_SETCAR (new_expr, SCM_IM_FUTURE);
+  return new_expr;
 }
 
 
@@ -1179,206 +1932,216 @@ SCM_SYNTAX (s_gset_x, "set!", scm_i_makbimacro, scm_m_generalized_set_x);
 SCM_SYMBOL (scm_sym_setter, "setter");
 
 SCM 
-scm_m_generalized_set_x (SCM xorig, SCM env SCM_UNUSED)
+scm_m_generalized_set_x (SCM expr, SCM env)
 {
-  SCM x = SCM_CDR (xorig);
-  SCM_ASSYNT (2 == scm_ilength (x), s_expression, s_set_x);
-  if (SCM_SYMBOLP (SCM_CAR (x)))
-    return scm_cons (SCM_IM_SET_X, x);
-  else if (SCM_CONSP (SCM_CAR (x)))
-    return scm_cons (scm_list_2 (scm_sym_setter, SCM_CAAR (x)),
-                    scm_append (scm_list_2 (SCM_CDAR (x), SCM_CDR (x))));
+  SCM target, exp_target;
+
+  const SCM cdr_expr = SCM_CDR (expr);
+  ASSERT_SYNTAX (scm_ilength (cdr_expr) >= 0, s_bad_expression, expr);
+  ASSERT_SYNTAX (scm_ilength (cdr_expr) == 2, s_expression, expr);
+
+  target = SCM_CAR (cdr_expr);
+  if (!SCM_CONSP (target))
+    {
+      /* R5RS usage */
+      return scm_m_set_x (expr, env);
+    }
   else
-    scm_misc_error (s_set_x, s_variable, SCM_EOL);
-}
+    {
+      /* (set! (foo bar ...) baz) becomes ((setter foo) bar ... baz) */
+      /* Macroexpanding the target might return things of the form
+        (begin <atom>).  In that case, <atom> must be a symbol or a
+        variable and we memoize to (set! <atom> ...).
+      */
+      exp_target = scm_macroexp (target, env);
+      if (SCM_EQ_P (SCM_CAR (exp_target), SCM_IM_BEGIN)
+         && !SCM_NULLP (SCM_CDR (exp_target))
+         && SCM_NULLP (SCM_CDDR (exp_target)))
+       {
+         exp_target= SCM_CADR (exp_target);
+         ASSERT_SYNTAX_2 (SCM_SYMBOLP (exp_target)
+                          || SCM_VARIABLEP (exp_target),
+                          s_bad_variable, exp_target, expr);
+         return scm_cons (SCM_IM_SET_X, scm_cons (exp_target,
+                                                  SCM_CDR (cdr_expr)));
+       }
+      else
+       {
+         const SCM setter_proc_tail = scm_list_1 (SCM_CAR (target));
+         const SCM setter_proc = scm_cons_source (expr, scm_sym_setter,
+                                                  setter_proc_tail);
 
+         const SCM cddr_expr = SCM_CDR (cdr_expr);
+         const SCM setter_args = scm_append_x (scm_list_2 (SCM_CDR (target),
+                                                           cddr_expr));
+
+         SCM_SETCAR (expr, setter_proc);
+         SCM_SETCDR (expr, setter_args);
+         return expr;
+       }
+    }
+}
 
-static const char* s_atslot_ref = "@slot-ref";
 
 /* @slot-ref is bound privately in the (oop goops) module from goops.c.  As
  * soon as the module system allows us to more freely create bindings in
  * arbitrary modules during the startup phase, the code from goops.c should be
  * moved here.  */
 SCM
-scm_m_atslot_ref (SCM xorig, SCM env SCM_UNUSED)
-#define FUNC_NAME s_atslot_ref
+scm_m_atslot_ref (SCM expr, SCM env SCM_UNUSED)
 {
-  SCM x = SCM_CDR (xorig);
-  SCM_ASSYNT (scm_ilength (x) == 2, s_expression, FUNC_NAME);
-  SCM_VALIDATE_INUM (SCM_ARG2, SCM_CADR (x));
-  return scm_cons (SCM_IM_SLOT_REF, x);
-}
-#undef FUNC_NAME
+  SCM slot_nr;
 
+  const SCM cdr_expr = SCM_CDR (expr);
+  ASSERT_SYNTAX (scm_ilength (cdr_expr) >= 0, s_bad_expression, expr);
+  ASSERT_SYNTAX (scm_ilength (cdr_expr) == 2, s_expression, expr);
+  slot_nr = SCM_CADR (cdr_expr);
+  ASSERT_SYNTAX_2 (SCM_INUMP (slot_nr), s_bad_slot_number, slot_nr, expr);
+
+  SCM_SETCAR (expr, SCM_IM_SLOT_REF);
+  return expr;
+}
 
-static const char* s_atslot_set_x = "@slot-set!";
 
 /* @slot-set! is bound privately in the (oop goops) module from goops.c.  As
  * soon as the module system allows us to more freely create bindings in
  * arbitrary modules during the startup phase, the code from goops.c should be
  * moved here.  */
 SCM
-scm_m_atslot_set_x (SCM xorig, SCM env SCM_UNUSED)
-#define FUNC_NAME s_atslot_set_x
+scm_m_atslot_set_x (SCM expr, SCM env SCM_UNUSED)
 {
-  SCM x = SCM_CDR (xorig);
-  SCM_ASSYNT (scm_ilength (x) == 3, s_expression, FUNC_NAME);
-  SCM_VALIDATE_INUM (SCM_ARG2, SCM_CADR (x));
-  return scm_cons (SCM_IM_SLOT_SET_X, x);
+  SCM slot_nr;
+
+  const SCM cdr_expr = SCM_CDR (expr);
+  ASSERT_SYNTAX (scm_ilength (cdr_expr) >= 0, s_bad_expression, expr);
+  ASSERT_SYNTAX (scm_ilength (cdr_expr) == 3, s_expression, expr);
+  slot_nr = SCM_CADR (cdr_expr);
+  ASSERT_SYNTAX_2 (SCM_INUMP (slot_nr), s_bad_slot_number, slot_nr, expr);
+
+  SCM_SETCAR (expr, SCM_IM_SLOT_SET_X);
+  return expr;
 }
-#undef FUNC_NAME
 
 
 #if SCM_ENABLE_ELISP
 
+static const char s_defun[] = "Symbol's function definition is void";
+
 SCM_SYNTAX (s_nil_cond, "nil-cond", scm_i_makbimacro, scm_m_nil_cond);
 
+/* nil-cond expressions have the form
+ *   (nil-cond COND VAL COND VAL ... ELSEVAL)  */
 SCM
-scm_m_nil_cond (SCM xorig, SCM env SCM_UNUSED)
+scm_m_nil_cond (SCM expr, SCM env SCM_UNUSED)
 {
-  long len = scm_ilength (SCM_CDR (xorig));
-  SCM_ASSYNT (len >= 1 && (len & 1) == 1, s_expression, "nil-cond");
-  return scm_cons (SCM_IM_NIL_COND, SCM_CDR (xorig));
+  const long length = scm_ilength (SCM_CDR (expr));
+  ASSERT_SYNTAX (length >= 0, s_bad_expression, expr);
+  ASSERT_SYNTAX (length >= 1 && (length % 2) == 1, s_expression, expr);
+
+  SCM_SETCAR (expr, SCM_IM_NIL_COND);
+  return expr;
 }
 
 
 SCM_SYNTAX (s_atfop, "@fop", scm_i_makbimacro, scm_m_atfop);
 
+/* The @fop-macro handles procedure and macro applications for elisp.  The
+ * input expression must have the form
+ *    (@fop <var> (transformer-macro <expr> ...))
+ * where <var> must be a symbol.  The expression is transformed into the
+ * memoized form of either
+ *    (apply <un-aliased var> (transformer-macro <expr> ...))
+ * if the value of var (across all aliasing) is not a macro, or
+ *    (<un-aliased var> <expr> ...)
+ * if var is a macro. */
 SCM
-scm_m_atfop (SCM xorig, SCM env SCM_UNUSED)
+scm_m_atfop (SCM expr, SCM env SCM_UNUSED)
 {
-  SCM x = SCM_CDR (xorig), var;
-  SCM_ASSYNT (scm_ilength (x) >= 1, s_expression, "@fop");
-  var = scm_symbol_fref (SCM_CAR (x));
-  /* Passing the symbol name as the `subr' arg here isn't really
-     right, but without it it can be very difficult to work out from
-     the error message which function definition was missing.  In any
-     case, we shouldn't really use SCM_ASSYNT here at all, but instead
-     something equivalent to (signal void-function (list SYM)) in
-     Elisp. */
-  SCM_ASSYNT (SCM_VARIABLEP (var),
-             "Symbol's function definition is void",
-             SCM_SYMBOL_CHARS (SCM_CAR (x)));
-  /* Support `defalias'. */
-  while (SCM_SYMBOLP (SCM_VARIABLE_REF (var)))
+  SCM location;
+  SCM symbol;
+
+  const SCM cdr_expr = SCM_CDR (expr);
+  ASSERT_SYNTAX (scm_ilength (cdr_expr) >= 0, s_bad_expression, expr);
+  ASSERT_SYNTAX (scm_ilength (cdr_expr) >= 1, s_missing_expression, expr);
+
+  symbol = SCM_CAR (cdr_expr);
+  ASSERT_SYNTAX_2 (SCM_SYMBOLP (symbol), s_bad_variable, symbol, expr);
+
+  location = scm_symbol_fref (symbol);
+  ASSERT_SYNTAX_2 (SCM_VARIABLEP (location), s_defun, symbol, expr);
+
+  /* The elisp function `defalias' allows to define aliases for symbols.  To
+   * look up such definitions, the chain of symbol definitions has to be
+   * followed up to the terminal symbol.  */
+  while (SCM_SYMBOLP (SCM_VARIABLE_REF (location)))
+    {
+      const SCM alias = SCM_VARIABLE_REF (location);
+      location = scm_symbol_fref (alias);
+      ASSERT_SYNTAX_2 (SCM_VARIABLEP (location), s_defun, symbol, expr);
+    }
+
+  /* Memoize the value location belonging to the terminal symbol.  */
+  SCM_SETCAR (cdr_expr, location);
+
+  if (!SCM_MACROP (SCM_VARIABLE_REF (location)))
     {
-      var = scm_symbol_fref (SCM_VARIABLE_REF (var));
-      SCM_ASSYNT (SCM_VARIABLEP (var),
-                 "Symbol's function definition is void",
-                 SCM_SYMBOL_CHARS (SCM_CAR (x)));
+      /* Since the location does not contain a macro, the form is a procedure
+       * application.  Replace `@fop' by `@apply' and transform the expression
+       * including the `transformer-macro'.  */
+      SCM_SETCAR (expr, SCM_IM_APPLY);
+      return expr;
     }
-  /* Use `var' here rather than `SCM_VARIABLE_REF (var)' because the
-     former allows for automatically picking up redefinitions of the
-     corresponding symbol. */
-  SCM_SETCAR (x, var);
-  /* If the variable contains a procedure, leave the
-     `transformer-macro' in place so that the procedure's arguments
-     get properly transformed, and change the initial @fop to
-     SCM_IM_APPLY. */
-  if (!SCM_MACROP (SCM_VARIABLE_REF (var)))
+  else
     {
-      SCM_SETCAR (xorig, SCM_IM_APPLY);
-      return xorig;
+      /* Since the location contains a macro, the arguments should not be
+       * transformed, so the `transformer-macro' is cut out.  The resulting
+       * expression starts with the memoized variable, that is at the cdr of
+       * the input expression.  */
+      SCM_SETCDR (cdr_expr, SCM_CDADR (cdr_expr));
+      return cdr_expr;
     }
-  /* Otherwise (the variable contains a macro), the arguments should
-     not be transformed, so cut the `transformer-macro' out and return
-     the resulting expression starting with the variable. */
-  SCM_SETCDR (x, SCM_CDADR (x));
-  return x;
 }
 
 #endif /* SCM_ENABLE_ELISP */
 
 
-/* Start of the memoizers for deprecated macros.  */
-
-
 #if (SCM_ENABLE_DEPRECATED == 1)
 
-SCM_SYNTAX (s_undefine, "undefine", scm_makacro, scm_m_undefine);
-
+/* Deprecated in guile 1.7.0 on 2003-11-09.  */
 SCM
-scm_m_undefine (SCM x, SCM env)
+scm_m_expand_body (SCM exprs, SCM env)
 {
-  SCM arg1 = x;
-  x = SCM_CDR (x);
-  SCM_ASSYNT (SCM_TOP_LEVEL (env), "bad placement ", s_undefine);
-  SCM_ASSYNT (SCM_CONSP (x) && SCM_NULLP (SCM_CDR (x)),
-             s_expression, s_undefine);
-  x = SCM_CAR (x);
-  SCM_ASSYNT (SCM_SYMBOLP (x), s_variable, s_undefine);
-  arg1 = scm_sym2var (x, scm_env_top_level (env), SCM_BOOL_F);
-  SCM_ASSYNT (!SCM_FALSEP (arg1) && !SCM_UNBNDP (SCM_VARIABLE_REF (arg1)),
-             "variable already unbound ", s_undefine);
-  SCM_VARIABLE_SET (arg1, SCM_UNDEFINED);
-#ifdef SICP
-  return x;
-#else
-  return SCM_UNSPECIFIED;
-#endif
+  scm_c_issue_deprecation_warning 
+    ("`scm_m_expand_body' is deprecated.");
+  m_expand_body (exprs, env);
+  return exprs;
 }
 
-#endif
 
+SCM_SYNTAX (s_undefine, "undefine", scm_makacro, scm_m_undefine);
 
 SCM
-scm_m_expand_body (SCM xorig, SCM env)
+scm_m_undefine (SCM expr, SCM env)
 {
-  SCM x = SCM_CDR (xorig), defs = SCM_EOL;
-  char *what = SCM_ISYMCHARS (SCM_CAR (xorig)) + 2;
-
-  while (SCM_NIMP (x))
-    {
-      SCM form = SCM_CAR (x);
-      if (!SCM_CONSP (form))
-       break;
-      if (!SCM_SYMBOLP (SCM_CAR (form)))
-       break;
-
-      form = scm_macroexp (scm_cons_source (form,
-                                           SCM_CAR (form),
-                                           SCM_CDR (form)),
-                          env);
-
-      if (SCM_EQ_P (SCM_IM_DEFINE, SCM_CAR (form)))
-       {
-         defs = scm_cons (SCM_CDR (form), defs);
-         x = SCM_CDR (x);
-       }
-      else if (!SCM_IMP (defs))
-       {
-         break;
-       }
-      else if (SCM_EQ_P (SCM_IM_BEGIN, SCM_CAR (form)))
-       {
-         x = scm_append (scm_list_2 (SCM_CDR (form), SCM_CDR (x)));
-       }
-      else
-       {
-         x = scm_cons (form, SCM_CDR (x));
-         break;
-       }
-    }
-
-  if (!SCM_NULLP (defs))
-    {
-      SCM rvars, inits, body, letrec;
-      transform_bindings (defs, &rvars, &inits, what);
-      body = scm_m_body (SCM_IM_DEFINE, x, what);
-      letrec = scm_cons2 (SCM_IM_LETREC, rvars, scm_cons (inits, body));
-      SCM_SETCAR (xorig, letrec);
-      SCM_SETCDR (xorig, SCM_EOL);
-    }
-  else
-    {
-      SCM_ASSYNT (SCM_CONSP (x), s_body, what);
-      SCM_SETCAR (xorig, SCM_CAR (x));
-      SCM_SETCDR (xorig, SCM_CDR (x));
-    }
-
-  return xorig;
+  SCM variable;
+  SCM location;
+
+  const SCM cdr_expr = SCM_CDR (expr);
+  ASSERT_SYNTAX (SCM_TOP_LEVEL (env), "Bad undefine placement in", expr);
+  ASSERT_SYNTAX (scm_ilength (cdr_expr) >= 0, s_bad_expression, expr);
+  ASSERT_SYNTAX (scm_ilength (cdr_expr) == 1, s_expression, expr);
+
+  variable = SCM_CAR (cdr_expr);
+  ASSERT_SYNTAX_2 (SCM_SYMBOLP (variable), s_bad_variable, variable, expr);
+  location = scm_sym2var (variable, scm_env_top_level (env), SCM_BOOL_F);
+  ASSERT_SYNTAX_2 (!SCM_FALSEP (location)
+                   && !SCM_UNBNDP (SCM_VARIABLE_REF (location)),
+                   "variable already unbound ", variable, expr);
+  SCM_VARIABLE_SET (location, SCM_UNDEFINED);
+  return SCM_UNSPECIFIED;
 }
 
+
 SCM
 scm_macroexp (SCM x, SCM env)
 {
@@ -1423,12 +2186,18 @@ scm_macroexp (SCM x, SCM env)
   goto macro_tail;
 }
 
+#endif
+
+/*****************************************************************************/
+/*****************************************************************************/
+/*               The definitions for unmemoization start here.               */
+/*****************************************************************************/
+/*****************************************************************************/
+
 #define SCM_BIT7(x) (127 & SCM_UNPACK (x))
 
-/* A function object to implement "apply" for non-closure functions.  */
-static SCM f_apply;
-/* An endless list consisting of #<undefined> objects:  */
-static SCM undefineds;
+SCM_SYMBOL (sym_three_question_marks, "???");
+
 
 /* scm_unmemocopy takes a memoized expression together with its
  * environment and rewrites it to its original form.  Thus, it is the
@@ -1446,234 +2215,268 @@ static SCM undefineds;
  */
 
 static SCM
-build_binding_list (SCM names, SCM inits)
+build_binding_list (SCM rnames, SCM rinits)
 {
   SCM bindings = SCM_EOL;
-  while (!SCM_NULLP (names))
+  while (!SCM_NULLP (rnames))
     {
-      SCM binding = scm_list_2 (SCM_CAR (names), SCM_CAR (inits));
+      SCM binding = scm_list_2 (SCM_CAR (rnames), SCM_CAR (rinits));
       bindings = scm_cons (binding, bindings);
-      names = SCM_CDR (names);
-      inits = SCM_CDR (inits);
+      rnames = SCM_CDR (rnames);
+      rinits = SCM_CDR (rinits);
     }
   return bindings;
 }
 
+
 static SCM
-unmemocopy (SCM x, SCM env)
+unmemocar (SCM form, SCM env)
+{
+  if (!SCM_CONSP (form))
+    return form;
+  else
+    {
+      SCM c = SCM_CAR (form);
+      if (SCM_VARIABLEP (c))
+       {
+         SCM sym = scm_module_reverse_lookup (scm_env_module (env), c);
+         if (SCM_FALSEP (sym))
+           sym = sym_three_question_marks;
+         SCM_SETCAR (form, sym);
+       }
+      else if (SCM_ILOCP (c))
+       {
+         unsigned long int ir;
+
+         for (ir = SCM_IFRAME (c); ir != 0; --ir)
+           env = SCM_CDR (env);
+         env = SCM_CAAR (env);
+         for (ir = SCM_IDIST (c); ir != 0; --ir)
+           env = SCM_CDR (env);
+
+         SCM_SETCAR (form, SCM_ICDRP (c) ? env : SCM_CAR (env));
+       }
+      return form;
+    }
+}
+
+
+SCM
+scm_unmemocopy (SCM x, SCM env)
 {
   SCM ls, z;
   SCM p;
-  if (!SCM_CONSP (x))
+
+  if (SCM_VECTORP (x))
+    {
+      return scm_list_2 (scm_sym_quote, x);
+    }
+  else if (!SCM_CONSP (x))
     return x;
+
   p = scm_whash_lookup (scm_source_whash, x);
-  switch (SCM_ITAG7 (SCM_CAR (x)))
+  if (SCM_ISYMP (SCM_CAR (x)))
     {
-    case SCM_BIT7 (SCM_IM_AND):
-      ls = z = scm_cons (scm_sym_and, SCM_UNSPECIFIED);
-      break;
-    case SCM_BIT7 (SCM_IM_BEGIN):
-      ls = z = scm_cons (scm_sym_begin, SCM_UNSPECIFIED);
-      break;
-    case SCM_BIT7 (SCM_IM_CASE):
-      ls = z = scm_cons (scm_sym_case, SCM_UNSPECIFIED);
-      break;
-    case SCM_BIT7 (SCM_IM_COND):
-      ls = z = scm_cons (scm_sym_cond, SCM_UNSPECIFIED);
-      break;
-    case SCM_BIT7 (SCM_IM_DO):
-      {
-       /* format: (#@do (i1 ... ik) (nk nk-1 ...) (test) (body) s1 ... sk),
-        * where ix is an initializer for a local variable, nx is the name of
-        * the local variable, test is the test clause of the do loop, body is
-        * the body of the do loop and sx are the step clauses for the local
-        * variables.  */
-       SCM names, inits, test, memoized_body, steps, bindings;
-
-       x = SCM_CDR (x);
-       inits = scm_reverse (unmemocopy (SCM_CAR (x), env));
-       x = SCM_CDR (x);
-       names = SCM_CAR (x);
-       env = SCM_EXTEND_ENV (names, SCM_EOL, env);
-       x = SCM_CDR (x);
-       test = unmemocopy (SCM_CAR (x), env);
-       x = SCM_CDR (x);
-       memoized_body = SCM_CAR (x);
-       x = SCM_CDR (x);
-       steps = scm_reverse (unmemocopy (x, env));
-
-       /* build transformed binding list */
-       bindings = SCM_EOL;
-       while (!SCM_NULLP (names))
-         {
-           SCM name = SCM_CAR (names);
-           SCM init = SCM_CAR (inits);
-           SCM step = SCM_CAR (steps);
-           step = SCM_EQ_P (step, name) ? SCM_EOL : scm_list_1 (step);
+      switch (ISYMNUM (SCM_CAR (x)))
+        {
+        case (ISYMNUM (SCM_IM_AND)):
+          ls = z = scm_cons (scm_sym_and, SCM_UNSPECIFIED);
+          break;
+        case (ISYMNUM (SCM_IM_BEGIN)):
+          ls = z = scm_cons (scm_sym_begin, SCM_UNSPECIFIED);
+          break;
+        case (ISYMNUM (SCM_IM_CASE)):
+          ls = z = scm_cons (scm_sym_case, SCM_UNSPECIFIED);
+          break;
+        case (ISYMNUM (SCM_IM_COND)):
+          ls = z = scm_cons (scm_sym_cond, SCM_UNSPECIFIED);
+          break;
+        case (ISYMNUM (SCM_IM_DO)):
+          {
+            /* format: (#@do (i1 ... ik) (nk ... n1) (test) (body) s1 ... sk),
+             * where ix is an initializer for a local variable, nx is the name
+             * of the local variable, test is the test clause of the do loop,
+             * body is the body of the do loop and sx are the step clauses for
+             * the local variables.  */
+            SCM names, inits, test, memoized_body, steps, bindings;
+
+            x = SCM_CDR (x);
+            inits = scm_reverse (scm_unmemocopy (SCM_CAR (x), env));
+            x = SCM_CDR (x);
+            names = SCM_CAR (x);
+            env = SCM_EXTEND_ENV (names, SCM_EOL, env);
+            x = SCM_CDR (x);
+            test = scm_unmemocopy (SCM_CAR (x), env);
+            x = SCM_CDR (x);
+            memoized_body = SCM_CAR (x);
+            x = SCM_CDR (x);
+            steps = scm_reverse (scm_unmemocopy (x, env));
+
+            /* build transformed binding list */
+            bindings = SCM_EOL;
+            while (!SCM_NULLP (names))
+              {
+                SCM name = SCM_CAR (names);
+                SCM init = SCM_CAR (inits);
+                SCM step = SCM_CAR (steps);
+                step = SCM_EQ_P (step, name) ? SCM_EOL : scm_list_1 (step);
 
-           bindings = scm_cons (scm_cons2 (name, init, step), bindings);
+                bindings = scm_cons (scm_cons2 (name, init, step), bindings);
 
-           names = SCM_CDR (names);
-           inits = SCM_CDR (inits);
-           steps = SCM_CDR (steps);
-         }
-       z = scm_cons (test, SCM_UNSPECIFIED);
-       ls = scm_cons2 (scm_sym_do, bindings, z);
+                names = SCM_CDR (names);
+                inits = SCM_CDR (inits);
+                steps = SCM_CDR (steps);
+              }
+            z = scm_cons (test, SCM_UNSPECIFIED);
+            ls = scm_cons2 (scm_sym_do, bindings, z);
 
-       x = scm_cons (SCM_BOOL_F, memoized_body);
-       break;
-      }
-    case SCM_BIT7 (SCM_IM_IF):
-      ls = z = scm_cons (scm_sym_if, SCM_UNSPECIFIED);
-      break;
-    case SCM_BIT7 (SCM_IM_LET):
-      {
-       /* format: (#@let (nk nk-1 ...) (i1 ... ik) b1 ...),
-        * where nx is the name of a local variable, ix is an initializer for
-        * the local variable and by are the body clauses.  */
-       SCM names, inits, bindings;
-
-       x = SCM_CDR (x);
-       names = SCM_CAR (x);
-       x = SCM_CDR (x);
-       inits = scm_reverse (unmemocopy (SCM_CAR (x), env));
-       env = SCM_EXTEND_ENV (names, SCM_EOL, env);
-
-       bindings = build_binding_list (names, inits);
-       z = scm_cons (bindings, SCM_UNSPECIFIED);
-       ls = scm_cons (scm_sym_let, z);
-       break;
-      }
-    case SCM_BIT7 (SCM_IM_LETREC):
-      {
-       /* format: (#@letrec (nk nk-1 ...) (i1 ... ik) b1 ...),
-        * where nx is the name of a local variable, ix is an initializer for
-        * the local variable and by are the body clauses.  */
-       SCM names, inits, bindings;
-
-       x = SCM_CDR (x);
-       names = SCM_CAR (x);
-       env = SCM_EXTEND_ENV (names, SCM_EOL, env);
-       x = SCM_CDR (x);
-       inits = scm_reverse (unmemocopy (SCM_CAR (x), env));
-
-       bindings = build_binding_list (names, inits);
-       z = scm_cons (bindings, SCM_UNSPECIFIED);
-       ls = scm_cons (scm_sym_letrec, z);
-       break;
-      }
-    case SCM_BIT7 (SCM_IM_LETSTAR):
-      {
-       SCM b, y;
-       x = SCM_CDR (x);
-       b = SCM_CAR (x);
-       y = SCM_EOL;
-       if SCM_IMP (b)
-         {
-           env = SCM_EXTEND_ENV (SCM_EOL, SCM_EOL, env);
-           goto letstar;
-         }
-       y = z = scm_acons (SCM_CAR (b),
-                          unmemocar (
-       scm_cons (unmemocopy (SCM_CADR (b), env), SCM_EOL), env),
-                          SCM_UNSPECIFIED);
-       env = SCM_EXTEND_ENV (SCM_CAR (b), SCM_BOOL_F, env);
-       b = SCM_CDDR (b);
-       if (SCM_IMP (b))
-         {
-           SCM_SETCDR (y, SCM_EOL);
-            z = scm_cons (y, SCM_UNSPECIFIED);
+            x = scm_cons (SCM_BOOL_F, memoized_body);
+            break;
+          }
+        case (ISYMNUM (SCM_IM_IF)):
+          ls = z = scm_cons (scm_sym_if, SCM_UNSPECIFIED);
+          break;
+        case (ISYMNUM (SCM_IM_LET)):
+          {
+            /* format: (#@let (nk nk-1 ...) (i1 ... ik) b1 ...),
+             * where nx is the name of a local variable, ix is an initializer
+             * for the local variable and by are the body clauses.  */
+            SCM rnames, rinits, bindings;
+
+            x = SCM_CDR (x);
+            rnames = SCM_CAR (x);
+            x = SCM_CDR (x);
+            rinits = scm_reverse (scm_unmemocopy (SCM_CAR (x), env));
+            env = SCM_EXTEND_ENV (rnames, SCM_EOL, env);
+
+            bindings = build_binding_list (rnames, rinits);
+            z = scm_cons (bindings, SCM_UNSPECIFIED);
             ls = scm_cons (scm_sym_let, z);
-           break;
-         }
-       do
-         {
-           SCM_SETCDR (z, scm_acons (SCM_CAR (b),
-                                     unmemocar (
-           scm_list_1 (unmemocopy (SCM_CADR (b), env)), env),
-                                     SCM_UNSPECIFIED));
-           z = SCM_CDR (z);
-           env = SCM_EXTEND_ENV (SCM_CAR (b), SCM_BOOL_F, env);
-           b = SCM_CDDR (b);
-         }
-       while (SCM_NIMP (b));
-       SCM_SETCDR (z, SCM_EOL);
-      letstar:
-        z = scm_cons (y, SCM_UNSPECIFIED);
-        ls = scm_cons (scm_sym_letstar, z);
-       break;
-      }
-    case SCM_BIT7 (SCM_IM_OR):
-      ls = z = scm_cons (scm_sym_or, SCM_UNSPECIFIED);
-      break;
-    case SCM_BIT7 (SCM_IM_LAMBDA):
-      x = SCM_CDR (x);
-      z = scm_cons (SCM_CAR (x), SCM_UNSPECIFIED);
-      ls = scm_cons (scm_sym_lambda, z);
-      env = SCM_EXTEND_ENV (SCM_CAR (x), SCM_EOL, env);
-      break;
-    case SCM_BIT7 (SCM_IM_QUOTE):
-      ls = z = scm_cons (scm_sym_quote, SCM_UNSPECIFIED);
-      break;
-    case SCM_BIT7 (SCM_IM_SET_X):
-      ls = z = scm_cons (scm_sym_set_x, SCM_UNSPECIFIED);
-      break;
-    case SCM_BIT7 (SCM_IM_DEFINE):
-      {
-       SCM n;
-       x = SCM_CDR (x);
-       n = SCM_CAR (x);
-       z = scm_cons (n, SCM_UNSPECIFIED);
-       ls = scm_cons (scm_sym_define, z);
-       if (!SCM_NULLP (env))
-         env = scm_cons (scm_cons (scm_cons (n, SCM_CAAR (env)),
-                                   SCM_CDAR (env)),
-                         SCM_CDR (env));
-       break;
-      }
-    case SCM_BIT7 (SCM_MAKISYM (0)):
-      z = SCM_CAR (x);
-      if (!SCM_ISYMP (z))
-       goto unmemo;
-      switch (SCM_ISYMNUM (z))
-       {
-       case (SCM_ISYMNUM (SCM_IM_APPLY)):
+            break;
+          }
+        case (ISYMNUM (SCM_IM_LETREC)):
+          {
+            /* format: (#@letrec (vn ... v2 v1) (i1 i2 ... in) b1 ...),
+             * where vx is the name of a local variable, ix is an initializer
+             * for the local variable and by are the body clauses.  */
+            SCM rnames, rinits, bindings;
+
+            x = SCM_CDR (x);
+            rnames = SCM_CAR (x);
+            env = SCM_EXTEND_ENV (rnames, SCM_EOL, env);
+            x = SCM_CDR (x);
+            rinits = scm_reverse (scm_unmemocopy (SCM_CAR (x), env));
+
+            bindings = build_binding_list (rnames, rinits);
+            z = scm_cons (bindings, SCM_UNSPECIFIED);
+            ls = scm_cons (scm_sym_letrec, z);
+            break;
+          }
+        case (ISYMNUM (SCM_IM_LETSTAR)):
+          {
+            SCM b, y;
+            x = SCM_CDR (x);
+            b = SCM_CAR (x);
+            y = SCM_EOL;
+            if (SCM_NULLP (b))
+              {
+                env = SCM_EXTEND_ENV (SCM_EOL, SCM_EOL, env);
+              }
+            else
+              {
+                SCM copy = scm_unmemocopy (SCM_CADR (b), env);
+                SCM initializer = unmemocar (scm_list_1 (copy), env);
+                y = z = scm_acons (SCM_CAR (b), initializer, SCM_UNSPECIFIED);
+                env = SCM_EXTEND_ENV (SCM_CAR (b), SCM_BOOL_F, env);
+                b = SCM_CDDR (b);
+                if (SCM_NULLP (b))
+                  {
+                    SCM_SETCDR (y, SCM_EOL);
+                    z = scm_cons (y, SCM_UNSPECIFIED);
+                    ls = scm_cons (scm_sym_let, z);
+                    break;
+                  }
+                do
+                  {
+                    copy = scm_unmemocopy (SCM_CADR (b), env);
+                    initializer = unmemocar (scm_list_1 (copy), env);
+                    SCM_SETCDR (z, scm_acons (SCM_CAR (b),
+                                              initializer,
+                                              SCM_UNSPECIFIED));
+                    z = SCM_CDR (z);
+                    env = SCM_EXTEND_ENV (SCM_CAR (b), SCM_BOOL_F, env);
+                    b = SCM_CDDR (b);
+                  }
+                while (!SCM_NULLP (b));
+                SCM_SETCDR (z, SCM_EOL);
+              }
+            z = scm_cons (y, SCM_UNSPECIFIED);
+            ls = scm_cons (scm_sym_letstar, z);
+            break;
+          }
+        case (ISYMNUM (SCM_IM_OR)):
+          ls = z = scm_cons (scm_sym_or, SCM_UNSPECIFIED);
+          break;
+        case (ISYMNUM (SCM_IM_LAMBDA)):
+          x = SCM_CDR (x);
+          z = scm_cons (SCM_CAR (x), SCM_UNSPECIFIED);
+          ls = scm_cons (scm_sym_lambda, z);
+          env = SCM_EXTEND_ENV (SCM_CAR (x), SCM_EOL, env);
+          break;
+        case (ISYMNUM (SCM_IM_QUOTE)):
+          ls = z = scm_cons (scm_sym_quote, SCM_UNSPECIFIED);
+          break;
+        case (ISYMNUM (SCM_IM_SET_X)):
+          ls = z = scm_cons (scm_sym_set_x, SCM_UNSPECIFIED);
+          break;
+       case (ISYMNUM (SCM_IM_APPLY)):
          ls = z = scm_cons (scm_sym_atapply, SCM_UNSPECIFIED);
-         goto loop;
-       case (SCM_ISYMNUM (SCM_IM_CONT)):
+         break;
+       case (ISYMNUM (SCM_IM_CONT)):
          ls = z = scm_cons (scm_sym_atcall_cc, SCM_UNSPECIFIED);
-         goto loop;
-       case (SCM_ISYMNUM (SCM_IM_DELAY)):
+         break;
+       case (ISYMNUM (SCM_IM_DELAY)):
          ls = z = scm_cons (scm_sym_delay, SCM_UNSPECIFIED);
          x = SCM_CDR (x);
-         goto loop;
-       case (SCM_ISYMNUM (SCM_IM_FUTURE)):
+         break;
+       case (ISYMNUM (SCM_IM_FUTURE)):
          ls = z = scm_cons (scm_sym_future, SCM_UNSPECIFIED);
          x = SCM_CDR (x);
-         goto loop;
-       case (SCM_ISYMNUM (SCM_IM_CALL_WITH_VALUES)):
+         break;
+       case (ISYMNUM (SCM_IM_CALL_WITH_VALUES)):
          ls = z = scm_cons (scm_sym_at_call_with_values, SCM_UNSPECIFIED);
-         goto loop;
-       default:
-         /* appease the Sun compiler god: */ ;
-       }
-    unmemo:
-    default:
-      ls = z = unmemocar (scm_cons (unmemocopy (SCM_CAR (x), env),
+         break;
+       case (ISYMNUM (SCM_IM_ELSE)):
+         ls = z = scm_cons (scm_sym_else, SCM_UNSPECIFIED);
+         break;
+        default:
+          ls = z = unmemocar (scm_cons (scm_unmemocopy (SCM_CAR (x), env),
+                                        SCM_UNSPECIFIED),
+                              env);
+        }
+    }
+  else
+    {
+      ls = z = unmemocar (scm_cons (scm_unmemocopy (SCM_CAR (x), env),
                                    SCM_UNSPECIFIED),
                          env);
     }
-loop:
+
   x = SCM_CDR (x);
   while (SCM_CONSP (x))
     {
       SCM form = SCM_CAR (x);
       if (!SCM_ISYMP (form))
        {
-         SCM copy = scm_cons (unmemocopy (form, env), SCM_UNSPECIFIED);
+         SCM copy = scm_cons (scm_unmemocopy (form, env), SCM_UNSPECIFIED);
          SCM_SETCDR (z, unmemocar (copy, env));
          z = SCM_CDR (z);
        }
+      else if (SCM_EQ_P (form, SCM_IM_ARROW))
+        {
+         SCM_SETCDR (z, scm_cons (scm_sym_arrow, SCM_UNSPECIFIED));
+         z = SCM_CDR (z);
+        }
       x = SCM_CDR (x);
     }
   SCM_SETCDR (z, x);
@@ -1683,19 +2486,34 @@ loop:
 }
 
 
+#if (SCM_ENABLE_DEPRECATED == 1)
+
 SCM
-scm_unmemocopy (SCM x, SCM env)
+scm_unmemocar (SCM form, SCM env)
 {
-  if (!SCM_NULLP (env))
-    /* Make a copy of the lowest frame to protect it from
-       modifications by SCM_IM_DEFINE */
-    return unmemocopy (x, scm_cons (SCM_CAR (env), SCM_CDR (env)));
-  else
-    return unmemocopy (x, env);
+  return unmemocar (form, env);
 }
 
+#endif
+
+/*****************************************************************************/
+/*****************************************************************************/
+/*                 The definitions for execution start here.                 */
+/*****************************************************************************/
+/*****************************************************************************/
+
+SCM_GLOBAL_SYMBOL (scm_sym_enter_frame, "enter-frame");
+SCM_GLOBAL_SYMBOL (scm_sym_apply_frame, "apply-frame");
+SCM_GLOBAL_SYMBOL (scm_sym_exit_frame, "exit-frame");
+SCM_GLOBAL_SYMBOL (scm_sym_trace, "trace");
+
+/* A function object to implement "apply" for non-closure functions.  */
+static SCM f_apply;
+/* An endless list consisting of #<undefined> objects:  */
+static SCM undefineds;
+
 
-int 
+int
 scm_badargsp (SCM formals, SCM args)
 {
   while (!SCM_NULLP (formals))
@@ -1711,6 +2529,127 @@ scm_badargsp (SCM formals, SCM args)
 }
 
 \f
+
+/* The evaluator contains a plethora of EVAL symbols.  This is an attempt at
+ * explanation.
+ *
+ * The following macros should be used in code which is read twice (where the
+ * choice of evaluator is hard soldered):
+ *
+ *   CEVAL is the symbol used within one evaluator to call itself.
+ *   Originally, it is defined to ceval, but is redefined to deval during the
+ *   second pass.
+ *  
+ *   SCM_EVALIM is used when it is known that the expression is an
+ *   immediate.  (This macro never calls an evaluator.)
+ *
+ *   EVAL evaluates an expression that is expected to have its symbols already
+ *   memoized.  Expressions that are not of the form '(<form> <form> ...)' are
+ *   evaluated inline without calling an evaluator.
+ *
+ *   EVALCAR evaluates the car of an expression 'X:(Y:<form> <form> ...)',
+ *   potentially replacing a symbol at the position Y:<form> by its memoized
+ *   variable.  If Y:<form> is not of the form '(<form> <form> ...)', the
+ *   evaluation is performed inline without calling an evaluator.
+ *  
+ * The following macros should be used in code which is read once
+ * (where the choice of evaluator is dynamic):
+ *
+ *   SCM_XEVAL corresponds to EVAL, but uses ceval *or* deval depending on the
+ *   debugging mode.
+ *  
+ *   SCM_XEVALCAR corresponds to EVALCAR, but uses ceval *or* deval depending
+ *   on the debugging mode.
+ *
+ * The main motivation for keeping this plethora is efficiency
+ * together with maintainability (=> locality of code).
+ */
+
+static SCM ceval (SCM x, SCM env);
+static SCM deval (SCM x, SCM env);
+#define CEVAL ceval
+
+
+#define SCM_EVALIM2(x) \
+  ((SCM_EQ_P ((x), SCM_EOL) \
+    ? syntax_error (s_empty_combination, (x), SCM_UNDEFINED), 0 \
+    : 0), \
+   (x))
+
+#define SCM_EVALIM(x, env) (SCM_ILOCP (x) \
+                            ? *scm_ilookup ((x), (env)) \
+                           : SCM_EVALIM2(x))
+
+#define SCM_XEVAL(x, env) \
+  (SCM_IMP (x) \
+   ? SCM_EVALIM2 (x) \
+   : (SCM_VARIABLEP (x) \
+      ? SCM_VARIABLE_REF (x) \
+      : (SCM_CONSP (x) \
+         ? (scm_debug_mode_p \
+            ? deval ((x), (env)) \
+            : ceval ((x), (env))) \
+         : (x))))
+
+#define SCM_XEVALCAR(x, env) \
+  (SCM_IMP (SCM_CAR (x)) \
+   ? SCM_EVALIM (SCM_CAR (x), (env)) \
+   : (SCM_VARIABLEP (SCM_CAR (x)) \
+      ? SCM_VARIABLE_REF (SCM_CAR (x)) \
+      : (SCM_CONSP (SCM_CAR (x)) \
+         ? (scm_debug_mode_p \
+            ? deval (SCM_CAR (x), (env)) \
+            : ceval (SCM_CAR (x), (env))) \
+         : (!SCM_SYMBOLP (SCM_CAR (x)) \
+            ? SCM_CAR (x) \
+            : *scm_lookupcar ((x), (env), 1)))))
+
+#define EVAL(x, env) \
+  (SCM_IMP (x) \
+   ? SCM_EVALIM ((x), (env)) \
+   : (SCM_VARIABLEP (x) \
+      ? SCM_VARIABLE_REF (x) \
+      : (SCM_CONSP (x) \
+         ? CEVAL ((x), (env)) \
+         : (x))))
+
+#define EVALCAR(x, env) \
+  (SCM_IMP (SCM_CAR (x)) \
+   ? SCM_EVALIM (SCM_CAR (x), (env)) \
+   : (SCM_VARIABLEP (SCM_CAR (x)) \
+      ? SCM_VARIABLE_REF (SCM_CAR (x)) \
+      : (SCM_CONSP (SCM_CAR (x)) \
+         ? CEVAL (SCM_CAR (x), (env)) \
+         : (!SCM_SYMBOLP (SCM_CAR (x)) \
+            ? SCM_CAR (x) \
+            :  *scm_lookupcar ((x), (env), 1)))))
+
+SCM_REC_MUTEX (source_mutex);
+
+
+/* During execution, look up a symbol in the top level of the given local
+ * environment and return the corresponding variable object.  If no binding
+ * for the symbol can be found, an 'Unbound variable' error is signalled.  */
+static SCM
+lazy_memoize_variable (const SCM symbol, const SCM environment)
+{
+  const SCM top_level = scm_env_top_level (environment);
+  const SCM variable = scm_sym2var (symbol, top_level, SCM_BOOL_F);
+
+  if (SCM_FALSEP (variable))
+    error_unbound_variable (symbol);
+  else
+    return variable;
+}
+
+
+SCM
+scm_eval_car (SCM pair, SCM env)
+{
+  return SCM_XEVALCAR (pair, env);
+}
+
+
 SCM 
 scm_eval_args (SCM l, SCM env, SCM proc)
 {
@@ -1733,6 +2672,7 @@ SCM
 scm_eval_body (SCM code, SCM env)
 {
   SCM next;
+
  again:
   next = SCM_CDR (code);
   while (!SCM_NULLP (next))
@@ -1744,7 +2684,7 @@ scm_eval_body (SCM code, SCM env)
              scm_rec_mutex_lock (&source_mutex);
              /* check for race condition */
              if (SCM_ISYMP (SCM_CAR (code)))
-               code = scm_m_expand_body (code, env);
+               m_expand_body (code, env);
              scm_rec_mutex_unlock (&source_mutex);
              goto again;
            }
@@ -1779,13 +2719,16 @@ scm_eval_body (SCM code, SCM env)
 
 #else /* !DEVAL */
 
-#undef SCM_CEVAL
-#define SCM_CEVAL scm_deval    /* Substitute all uses of scm_ceval */
+#undef CEVAL
+#define CEVAL deval    /* Substitute all uses of ceval */
+
 #undef SCM_APPLY
 #define SCM_APPLY scm_dapply
+
 #undef PREP_APPLY
 #define PREP_APPLY(p, l) \
 { ++debug.info; debug.info->a.proc = p; debug.info->a.args = l; }
+
 #undef ENTER_APPLY
 #define ENTER_APPLY \
 do { \
@@ -1811,28 +2754,21 @@ do { \
        SCM_TRAPS_P = 1;\
       }\
 } while (0)
+
 #undef RETURN
 #define RETURN(e) do { proc = (e); goto exit; } while (0)
+
 #ifdef STACK_CHECKING
 #ifndef EVAL_STACK_CHECKING
 #define EVAL_STACK_CHECKING
 #endif
 #endif
 
-/* scm_ceval_ptr points to the currently selected evaluator.
- * *fixme*: Although efficiency is important here, this state variable
- * should probably not be a global.  It should be related to the
- * current repl.
- */
-
 
-SCM (*scm_ceval_ptr) (SCM x, SCM env);
-
-/* scm_last_debug_frame contains a pointer to the last debugging
- * information stack frame.  It is accessed very often from the
- * debugging evaluator, so it should probably not be indirectly
- * addressed.  Better to save and restore it from the current root at
- * any stack swaps.
+/* scm_last_debug_frame contains a pointer to the last debugging information
+ * stack frame.  It is accessed very often from the debugging evaluator, so it
+ * should probably not be indirectly addressed.  Better to save and restore it
+ * from the current root at any stack swaps.
  */
 
 /* scm_debug_eframe_size is the number of slots available for pseudo
@@ -1841,7 +2777,10 @@ SCM (*scm_ceval_ptr) (SCM x, SCM env);
 
 long scm_debug_eframe_size;
 
-int scm_debug_mode, scm_check_entry_p, scm_check_apply_p, scm_check_exit_p;
+int scm_debug_mode_p;
+int scm_check_entry_p;
+int scm_check_apply_p;
+int scm_check_exit_p;
 
 long scm_eval_stack;
 
@@ -1922,10 +2861,10 @@ SCM_DEFINE (scm_evaluator_traps, "evaluator-traps-interface", 0, 1, 0,
 static SCM
 deval_args (SCM l, SCM env, SCM proc, SCM *lloc)
 {
-  SCM *results = lloc, res;
+  SCM *results = lloc;
   while (SCM_CONSP (l))
     {
-      res = EVALCAR (l, env);
+      const SCM res = EVALCAR (l, env);
 
       *lloc = scm_list_1 (res);
       lloc = SCM_CDRLOC (*lloc);
@@ -1953,48 +2892,38 @@ deval_args (SCM l, SCM env, SCM proc, SCM *lloc)
   } while (0)
 
 
+#define SCM_VALIDATE_NON_EMPTY_COMBINATION(x) \
+  ASSERT_SYNTAX (!SCM_EQ_P ((x), SCM_EOL), s_empty_combination, x)
+
+
 /* This is the evaluator.  Like any real monster, it has three heads:
  *
- * scm_ceval is the non-debugging evaluator, scm_deval is the debugging
- * version.  Both are implemented using a common code base, using the
- * following mechanism:  SCM_CEVAL is a macro, which is either defined to
- * scm_ceval or scm_deval.  Thus, there is no function SCM_CEVAL, but the code
- * for SCM_CEVAL actually compiles to either scm_ceval or scm_deval.  When
- * SCM_CEVAL is defined to scm_ceval, it is known that the macro DEVAL is not
- * defined.  When SCM_CEVAL is defined to scm_deval, then the macro DEVAL is
- * known to be defined.  Thus, in SCM_CEVAL parts for the debugging evaluator
+ * ceval is the non-debugging evaluator, deval is the debugging version.  Both
+ * are implemented using a common code base, using the following mechanism:
+ * CEVAL is a macro, which is either defined to ceval or deval.  Thus, there
+ * is no function CEVAL, but the code for CEVAL actually compiles to either
+ * ceval or deval.  When CEVAL is defined to ceval, it is known that the macro
+ * DEVAL is not defined.  When CEVAL is defined to deval, then the macro DEVAL
+ * is known to be defined.  Thus, in CEVAL parts for the debugging evaluator
  * are enclosed within #ifdef DEVAL ... #endif.
  *
- * All three (scm_ceval, scm_deval and their common implementation SCM_CEVAL)
- * take two input parameters, x and env:  x is a single expression to be
- * evalutated.  env is the environment in which bindings are searched.
+ * All three (ceval, deval and their common implementation CEVAL) take two
+ * input parameters, x and env: x is a single expression to be evalutated.
+ * env is the environment in which bindings are searched.
  *
- * x is known to be a cell (i. e. a pair or any other non-immediate).  Since x
- * is a single expression, it is necessarily in a tail position.  If x is just
- * a call to another function like in the expression (foo exp1 exp2 ...), the
- * realization of that call therefore _must_not_ increase stack usage (the
- * evaluation of exp1, exp2 etc., however, may do so).  This is realized by
- * making extensive use of 'goto' statements within the evaluator:  The gotos
- * replace recursive calls to SCM_CEVAL, thus re-using the same stack frame
- * that SCM_CEVAL was already using.  If, however, x represents some form that
- * requires to evaluate a sequence of expressions like (begin exp1 exp2 ...),
- * then recursive calls to SCM_CEVAL are performed for all but the last
- * expression of that sequence. */
-
-#if 0
-SCM 
-scm_ceval (SCM x, SCM env)
-{}
-#endif
-
-#if 0
-SCM 
-scm_deval (SCM x, SCM env)
-{}
-#endif
+ * x is known to be a pair.  Since x is a single expression, it is necessarily
+ * in a tail position.  If x is just a call to another function like in the
+ * expression (foo exp1 exp2 ...), the realization of that call therefore
+ * _must_not_ increase stack usage (the evaluation of exp1, exp2 etc.,
+ * however, may do so).  This is realized by making extensive use of 'goto'
+ * statements within the evaluator: The gotos replace recursive calls to
+ * CEVAL, thus re-using the same stack frame that CEVAL was already using.
+ * If, however, x represents some form that requires to evaluate a sequence of
+ * expressions like (begin exp1 exp2 ...), then recursive calls to CEVAL are
+ * performed for all but the last expression of that sequence.  */
 
-SCM 
-SCM_CEVAL (SCM x, SCM env)
+static SCM
+CEVAL (SCM x, SCM env)
 {
   SCM proc, arg1;
 #ifdef DEVAL
@@ -2092,370 +3021,363 @@ start:
 #endif
 dispatch:
   SCM_TICK;
-  switch (SCM_TYP7 (x))
+  if (SCM_ISYMP (SCM_CAR (x)))
     {
-    case scm_tc7_symbol:
-      /* Only happens when called at top level.  */
-      x = scm_cons (x, SCM_UNDEFINED);
-      RETURN (*scm_lookupcar (x, env, 1));
-
-    case SCM_BIT7 (SCM_IM_AND):
-      x = SCM_CDR (x);
-      while (!SCM_NULLP (SCM_CDR (x)))
-       {
-         SCM test_result = EVALCAR (x, env);
-         if (SCM_FALSEP (test_result) || SCM_NILP (test_result))
-           RETURN (SCM_BOOL_F);
-         else
-           x = SCM_CDR (x);
-       }
-      PREP_APPLY (SCM_UNDEFINED, SCM_EOL);
-      goto carloop;
-
-    case SCM_BIT7 (SCM_IM_BEGIN):
-      x = SCM_CDR (x);
-      if (SCM_NULLP (x))
-       RETURN (SCM_UNSPECIFIED);
-
-      PREP_APPLY (SCM_UNDEFINED, SCM_EOL);
-
-    begin:
-      /* If we are on toplevel with a lookup closure, we need to sync
-         with the current module. */
-      if (SCM_CONSP (env) && !SCM_CONSP (SCM_CAR (env)))
-       {
-         UPDATE_TOPLEVEL_ENV (env);
-         while (!SCM_NULLP (SCM_CDR (x)))
-           {
-             EVALCAR (x, env);
-             UPDATE_TOPLEVEL_ENV (env);
-             x = SCM_CDR (x);
-           }
-         goto carloop;
-       }
-      else
-       goto nontoplevel_begin;
-
-    nontoplevel_begin:
-      while (!SCM_NULLP (SCM_CDR (x)))
-       {
-         SCM form = SCM_CAR (x);
-         if (SCM_IMP (form))
-           {
-             if (SCM_ISYMP (form))
-               {
-                 scm_rec_mutex_lock (&source_mutex);
-                 /* check for race condition */
-                 if (SCM_ISYMP (SCM_CAR (x)))
-                   x = scm_m_expand_body (x, env);
-                 scm_rec_mutex_unlock (&source_mutex);
-                 goto nontoplevel_begin;
-               }
-             else
-               SCM_VALIDATE_NON_EMPTY_COMBINATION (form);
-           }
-         else
-           SCM_CEVAL (form, env);
-         x = SCM_CDR (x);
-       }
-      
-    carloop:
-      {
-       /* scm_eval last form in list */
-       SCM last_form = SCM_CAR (x);
-
-       if (SCM_CONSP (last_form))
-         {
-           /* This is by far the most frequent case. */
-           x = last_form;
-           goto loop;          /* tail recurse */
-         }
-       else if (SCM_IMP (last_form))
-         RETURN (SCM_EVALIM (last_form, env));
-       else if (SCM_VARIABLEP (last_form))
-         RETURN (SCM_VARIABLE_REF (last_form));
-       else if (SCM_SYMBOLP (last_form))
-         RETURN (*scm_lookupcar (x, env, 1));
-       else
-         RETURN (last_form);
-      }
+      switch (ISYMNUM (SCM_CAR (x)))
+        {
+        case (ISYMNUM (SCM_IM_AND)):
+          x = SCM_CDR (x);
+          while (!SCM_NULLP (SCM_CDR (x)))
+            {
+              SCM test_result = EVALCAR (x, env);
+              if (SCM_FALSEP (test_result) || SCM_NILP (test_result))
+                RETURN (SCM_BOOL_F);
+              else
+                x = SCM_CDR (x);
+            }
+          PREP_APPLY (SCM_UNDEFINED, SCM_EOL);
+          goto carloop;
 
+        case (ISYMNUM (SCM_IM_BEGIN)):
+          x = SCM_CDR (x);
+          if (SCM_NULLP (x))
+            RETURN (SCM_UNSPECIFIED);
 
-    case SCM_BIT7 (SCM_IM_CASE):
-      x = SCM_CDR (x);
-      {
-       SCM key = EVALCAR (x, env);
-       x = SCM_CDR (x);
-       while (!SCM_NULLP (x))
-         {
-           SCM clause = SCM_CAR (x);
-           SCM labels = SCM_CAR (clause);
-           if (SCM_EQ_P (labels, scm_sym_else))
-             {
-               x = SCM_CDR (clause);
-               PREP_APPLY (SCM_UNDEFINED, SCM_EOL);
-               goto begin;
-             }
-           while (!SCM_NULLP (labels))
-             {
-               SCM label = SCM_CAR (labels);
-               if (SCM_EQ_P (label, key) || !SCM_FALSEP (scm_eqv_p (label, key)))
-                 {
-                   x = SCM_CDR (clause);
-                   PREP_APPLY (SCM_UNDEFINED, SCM_EOL);
-                   goto begin;
-                 }
-               labels = SCM_CDR (labels);
-             }
-           x = SCM_CDR (x);
-         }
-      }
-      RETURN (SCM_UNSPECIFIED);
+          PREP_APPLY (SCM_UNDEFINED, SCM_EOL);
 
+        begin:
+          /* If we are on toplevel with a lookup closure, we need to sync
+             with the current module. */
+          if (SCM_CONSP (env) && !SCM_CONSP (SCM_CAR (env)))
+            {
+              UPDATE_TOPLEVEL_ENV (env);
+              while (!SCM_NULLP (SCM_CDR (x)))
+                {
+                  EVALCAR (x, env);
+                  UPDATE_TOPLEVEL_ENV (env);
+                  x = SCM_CDR (x);
+                }
+              goto carloop;
+            }
+          else
+            goto nontoplevel_begin;
 
-    case SCM_BIT7 (SCM_IM_COND):
-      x = SCM_CDR (x);
-      while (!SCM_NULLP (x))
-       {
-         SCM clause = SCM_CAR (x);
-         if (SCM_EQ_P (SCM_CAR (clause), scm_sym_else))
-           {
-             x = SCM_CDR (clause);
-             PREP_APPLY (SCM_UNDEFINED, SCM_EOL);
-             goto begin;
-           }
-         else
-           {
-             arg1 = EVALCAR (clause, env);
-             if (!SCM_FALSEP (arg1) && !SCM_NILP (arg1))
-               {
-                 x = SCM_CDR (clause);
-                 if (SCM_NULLP (x))
-                   RETURN (arg1);
-                 else if (!SCM_EQ_P (SCM_CAR (x), scm_sym_arrow))
-                   {
-                     PREP_APPLY (SCM_UNDEFINED, SCM_EOL);
-                     goto begin;
-                   }
-                 else
-                   {
-                     proc = SCM_CDR (x);
-                     proc = EVALCAR (proc, env);
-                     PREP_APPLY (proc, scm_list_1 (arg1));
-                     ENTER_APPLY;
-                      goto evap1;
-                   }
-               }
-             x = SCM_CDR (x);
-           }
-       }
-      RETURN (SCM_UNSPECIFIED);
+        nontoplevel_begin:
+          while (!SCM_NULLP (SCM_CDR (x)))
+            {
+              const SCM form = SCM_CAR (x);
+              if (SCM_IMP (form))
+                {
+                  if (SCM_ISYMP (form))
+                    {
+                      scm_rec_mutex_lock (&source_mutex);
+                      /* check for race condition */
+                      if (SCM_ISYMP (SCM_CAR (x)))
+                        m_expand_body (x, env);
+                      scm_rec_mutex_unlock (&source_mutex);
+                      goto nontoplevel_begin;
+                    }
+                  else
+                    SCM_VALIDATE_NON_EMPTY_COMBINATION (form);
+                }
+              else
+                (void) EVAL (form, env);
+              x = SCM_CDR (x);
+            }
 
+        carloop:
+          {
+            /* scm_eval last form in list */
+            const SCM last_form = SCM_CAR (x);
 
-    case SCM_BIT7 (SCM_IM_DO):
-      x = SCM_CDR (x);
-      {
-       /* Compute the initialization values and the initial environment.  */
-       SCM init_forms = SCM_CAR (x);
-       SCM init_values = SCM_EOL;
-       while (!SCM_NULLP (init_forms))
-         {
-           init_values = scm_cons (EVALCAR (init_forms, env), init_values);
-           init_forms = SCM_CDR (init_forms);
-         }
-        x = SCM_CDR (x);
-       env = SCM_EXTEND_ENV (SCM_CAR (x), init_values, env);
-      }
-      x = SCM_CDR (x);
-      {
-       SCM test_form = SCM_CAR (x);
-       SCM body_forms = SCM_CADR (x);
-       SCM step_forms = SCM_CDDR (x);
+            if (SCM_CONSP (last_form))
+              {
+                /* This is by far the most frequent case. */
+                x = last_form;
+                goto loop;             /* tail recurse */
+              }
+            else if (SCM_IMP (last_form))
+              RETURN (SCM_EVALIM (last_form, env));
+            else if (SCM_VARIABLEP (last_form))
+              RETURN (SCM_VARIABLE_REF (last_form));
+            else if (SCM_SYMBOLP (last_form))
+              RETURN (*scm_lookupcar (x, env, 1));
+            else
+              RETURN (last_form);
+          }
 
-       SCM test_result = EVALCAR (test_form, env);
 
-       while (SCM_FALSEP (test_result) || SCM_NILP (test_result))
-         {
-           {
-             /* Evaluate body forms.  */
-             SCM temp_forms;
-             for (temp_forms = body_forms;
-                  !SCM_NULLP (temp_forms);
-                  temp_forms = SCM_CDR (temp_forms))
-               {
-                 SCM form = SCM_CAR (temp_forms);
-                 /* Dirk:FIXME: We only need to eval forms, that may have a
-                  * side effect here.  This is only true for forms that start
-                  * with a pair.  All others are just constants.  However,
-                  * since in the common case there is no constant expression
-                  * in a body of a do form, we just check for immediates here
-                  * and have SCM_CEVAL take care of other cases.  In the long
-                  * run it would make sense to get rid of this test and have
-                  * the macro transformer of 'do' eliminate all forms that
-                  * have no sideeffect.  */
-                 if (!SCM_IMP (form))
-                   SCM_CEVAL (form, env);
-               }
-           }
+        case (ISYMNUM (SCM_IM_CASE)):
+          x = SCM_CDR (x);
+          {
+            const SCM key = EVALCAR (x, env);
+            x = SCM_CDR (x);
+            while (!SCM_NULLP (x))
+              {
+                const SCM clause = SCM_CAR (x);
+                SCM labels = SCM_CAR (clause);
+                if (SCM_EQ_P (labels, SCM_IM_ELSE))
+                  {
+                    x = SCM_CDR (clause);
+                    PREP_APPLY (SCM_UNDEFINED, SCM_EOL);
+                    goto begin;
+                  }
+                while (!SCM_NULLP (labels))
+                  {
+                    const SCM label = SCM_CAR (labels);
+                    if (SCM_EQ_P (label, key)
+                        || !SCM_FALSEP (scm_eqv_p (label, key)))
+                      {
+                        x = SCM_CDR (clause);
+                        PREP_APPLY (SCM_UNDEFINED, SCM_EOL);
+                        goto begin;
+                      }
+                    labels = SCM_CDR (labels);
+                  }
+                x = SCM_CDR (x);
+              }
+          }
+          RETURN (SCM_UNSPECIFIED);
 
-           {
-             /* Evaluate the step expressions.  */
-             SCM temp_forms;
-             SCM step_values = SCM_EOL;
-             for (temp_forms = step_forms;
-                  !SCM_NULLP (temp_forms);
-                  temp_forms = SCM_CDR (temp_forms))
-               {
-                 SCM value = EVALCAR (temp_forms, env);
-                 step_values = scm_cons (value, step_values);
-               }
-             env = SCM_EXTEND_ENV (SCM_CAAR (env),
-                                    step_values,
-                                    SCM_CDR (env));
-           }
 
-           test_result = EVALCAR (test_form, env);
-         }
-      }
-      x = SCM_CDAR (x);
-      if (SCM_NULLP (x))
-       RETURN (SCM_UNSPECIFIED);
-      PREP_APPLY (SCM_UNDEFINED, SCM_EOL);
-      goto nontoplevel_begin;
+        case (ISYMNUM (SCM_IM_COND)):
+          x = SCM_CDR (x);
+          while (!SCM_NULLP (x))
+            {
+              const SCM clause = SCM_CAR (x);
+              if (SCM_EQ_P (SCM_CAR (clause), SCM_IM_ELSE))
+                {
+                  x = SCM_CDR (clause);
+                  PREP_APPLY (SCM_UNDEFINED, SCM_EOL);
+                  goto begin;
+                }
+              else
+                {
+                  arg1 = EVALCAR (clause, env);
+                  if (!SCM_FALSEP (arg1) && !SCM_NILP (arg1))
+                    {
+                      x = SCM_CDR (clause);
+                      if (SCM_NULLP (x))
+                        RETURN (arg1);
+                      else if (!SCM_EQ_P (SCM_CAR (x), SCM_IM_ARROW))
+                        {
+                          PREP_APPLY (SCM_UNDEFINED, SCM_EOL);
+                          goto begin;
+                        }
+                      else
+                        {
+                          proc = SCM_CDR (x);
+                          proc = EVALCAR (proc, env);
+                          PREP_APPLY (proc, scm_list_1 (arg1));
+                          ENTER_APPLY;
+                          goto evap1;
+                        }
+                    }
+                  x = SCM_CDR (x);
+                }
+            }
+          RETURN (SCM_UNSPECIFIED);
 
 
-    case SCM_BIT7 (SCM_IM_IF):
-      x = SCM_CDR (x);
-      {
-       SCM test_result = EVALCAR (x, env);
-       if (!SCM_FALSEP (test_result) && !SCM_NILP (test_result))
-         x = SCM_CDR (x);
-       else
-         {
-           x = SCM_CDDR (x);
-           if (SCM_NULLP (x))
-             RETURN (SCM_UNSPECIFIED);
-         }
-      }
-      PREP_APPLY (SCM_UNDEFINED, SCM_EOL);
-      goto carloop;
+        case (ISYMNUM (SCM_IM_DO)):
+          x = SCM_CDR (x);
+          {
+            /* Compute the initialization values and the initial environment.  */
+            SCM init_forms = SCM_CAR (x);
+            SCM init_values = SCM_EOL;
+            while (!SCM_NULLP (init_forms))
+              {
+                init_values = scm_cons (EVALCAR (init_forms, env), init_values);
+                init_forms = SCM_CDR (init_forms);
+              }
+            x = SCM_CDR (x);
+            env = SCM_EXTEND_ENV (SCM_CAR (x), init_values, env);
+          }
+          x = SCM_CDR (x);
+          {
+            SCM test_form = SCM_CAR (x);
+            SCM body_forms = SCM_CADR (x);
+            SCM step_forms = SCM_CDDR (x);
 
+            SCM test_result = EVALCAR (test_form, env);
 
-    case SCM_BIT7 (SCM_IM_LET):
-      x = SCM_CDR (x);
-      {
-       SCM init_forms = SCM_CADR (x);
-       SCM init_values = SCM_EOL;
-       do
-         {
-           init_values = scm_cons (EVALCAR (init_forms, env), init_values);
-           init_forms = SCM_CDR (init_forms);
-         }
-       while (!SCM_NULLP (init_forms));
-       env = SCM_EXTEND_ENV (SCM_CAR (x), init_values, env);
-      }
-      x = SCM_CDDR (x);
-      PREP_APPLY (SCM_UNDEFINED, SCM_EOL);
-      goto nontoplevel_begin;
+            while (SCM_FALSEP (test_result) || SCM_NILP (test_result))
+              {
+                {
+                  /* Evaluate body forms.  */
+                  SCM temp_forms;
+                  for (temp_forms = body_forms;
+                       !SCM_NULLP (temp_forms);
+                       temp_forms = SCM_CDR (temp_forms))
+                    {
+                      SCM form = SCM_CAR (temp_forms);
+                      /* Dirk:FIXME: We only need to eval forms that may have
+                       * a side effect here.  This is only true for forms that
+                       * start with a pair.  All others are just constants.
+                       * Since with the current memoizer 'form' may hold a
+                       * constant, we call EVAL here to handle the constant
+                       * cases.  In the long run it would make sense to have
+                       * the macro transformer of 'do' eliminate all forms
+                       * that have no sideeffect.  Then instead of EVAL we
+                       * could call CEVAL directly here.  */
+                      (void) EVAL (form, env);
+                    }
+                }
 
+                {
+                  /* Evaluate the step expressions.  */
+                  SCM temp_forms;
+                  SCM step_values = SCM_EOL;
+                  for (temp_forms = step_forms;
+                       !SCM_NULLP (temp_forms);
+                       temp_forms = SCM_CDR (temp_forms))
+                    {
+                      const SCM value = EVALCAR (temp_forms, env);
+                      step_values = scm_cons (value, step_values);
+                    }
+                  env = SCM_EXTEND_ENV (SCM_CAAR (env),
+                                        step_values,
+                                        SCM_CDR (env));
+                }
 
-    case SCM_BIT7 (SCM_IM_LETREC):
-      x = SCM_CDR (x);
-      env = SCM_EXTEND_ENV (SCM_CAR (x), undefineds, env);
-      x = SCM_CDR (x);
-      {
-       SCM init_forms = SCM_CAR (x);
-       SCM init_values = SCM_EOL;
-       do
-         {
-           init_values = scm_cons (EVALCAR (init_forms, env), init_values);
-           init_forms = SCM_CDR (init_forms);
-         }
-       while (!SCM_NULLP (init_forms));
-       SCM_SETCDR (SCM_CAR (env), init_values);
-      }
-      x = SCM_CDR (x);
-      PREP_APPLY (SCM_UNDEFINED, SCM_EOL);
-      goto nontoplevel_begin;
+                test_result = EVALCAR (test_form, env);
+              }
+          }
+          x = SCM_CDAR (x);
+          if (SCM_NULLP (x))
+            RETURN (SCM_UNSPECIFIED);
+          PREP_APPLY (SCM_UNDEFINED, SCM_EOL);
+          goto nontoplevel_begin;
 
 
-    case SCM_BIT7 (SCM_IM_LETSTAR):
-      x = SCM_CDR (x);
-      {
-       SCM bindings = SCM_CAR (x);
-       if (SCM_NULLP (bindings))
-         env = SCM_EXTEND_ENV (SCM_EOL, SCM_EOL, env);
-       else
-         {
-           do
-             {
-               SCM name = SCM_CAR (bindings);
-               SCM init = SCM_CDR (bindings);
-               env = SCM_EXTEND_ENV (name, EVALCAR (init, env), env);
-               bindings = SCM_CDR (init);
-             }
-           while (!SCM_NULLP (bindings));
-         }
-      }
-      x = SCM_CDR (x);
-      PREP_APPLY (SCM_UNDEFINED, SCM_EOL);
-      goto nontoplevel_begin;
+        case (ISYMNUM (SCM_IM_IF)):
+          x = SCM_CDR (x);
+          {
+            SCM test_result = EVALCAR (x, env);
+            x = SCM_CDR (x);  /* then expression */
+            if (SCM_FALSEP (test_result) || SCM_NILP (test_result))
+              {
+                x = SCM_CDR (x);  /* else expression */
+                if (SCM_NULLP (x))
+                  RETURN (SCM_UNSPECIFIED);
+              }
+          }
+          PREP_APPLY (SCM_UNDEFINED, SCM_EOL);
+          goto carloop;
 
 
-    case SCM_BIT7 (SCM_IM_OR):
-      x = SCM_CDR (x);
-      while (!SCM_NULLP (SCM_CDR (x)))
-       {
-         SCM val = EVALCAR (x, env);
-         if (!SCM_FALSEP (val) && !SCM_NILP (val))
-           RETURN (val);
-         else
-           x = SCM_CDR (x);
-       }
-      PREP_APPLY (SCM_UNDEFINED, SCM_EOL);
-      goto carloop;
+        case (ISYMNUM (SCM_IM_LET)):
+          x = SCM_CDR (x);
+          {
+            SCM init_forms = SCM_CADR (x);
+            SCM init_values = SCM_EOL;
+            do
+              {
+                init_values = scm_cons (EVALCAR (init_forms, env), init_values);
+                init_forms = SCM_CDR (init_forms);
+              }
+            while (!SCM_NULLP (init_forms));
+            env = SCM_EXTEND_ENV (SCM_CAR (x), init_values, env);
+          }
+          x = SCM_CDDR (x);
+          PREP_APPLY (SCM_UNDEFINED, SCM_EOL);
+          goto nontoplevel_begin;
 
 
-    case SCM_BIT7 (SCM_IM_LAMBDA):
-      RETURN (scm_closure (SCM_CDR (x), env));
+        case (ISYMNUM (SCM_IM_LETREC)):
+          x = SCM_CDR (x);
+          env = SCM_EXTEND_ENV (SCM_CAR (x), undefineds, env);
+          x = SCM_CDR (x);
+          {
+            SCM init_forms = SCM_CAR (x);
+            SCM init_values = SCM_EOL;
+            do
+              {
+                init_values = scm_cons (EVALCAR (init_forms, env), init_values);
+                init_forms = SCM_CDR (init_forms);
+              }
+            while (!SCM_NULLP (init_forms));
+            SCM_SETCDR (SCM_CAR (env), init_values);
+          }
+          x = SCM_CDR (x);
+          PREP_APPLY (SCM_UNDEFINED, SCM_EOL);
+          goto nontoplevel_begin;
+
+
+        case (ISYMNUM (SCM_IM_LETSTAR)):
+          x = SCM_CDR (x);
+          {
+            SCM bindings = SCM_CAR (x);
+            if (SCM_NULLP (bindings))
+              env = SCM_EXTEND_ENV (SCM_EOL, SCM_EOL, env);
+            else
+              {
+                do
+                  {
+                    SCM name = SCM_CAR (bindings);
+                    SCM init = SCM_CDR (bindings);
+                    env = SCM_EXTEND_ENV (name, EVALCAR (init, env), env);
+                    bindings = SCM_CDR (init);
+                  }
+                while (!SCM_NULLP (bindings));
+              }
+          }
+          x = SCM_CDR (x);
+          PREP_APPLY (SCM_UNDEFINED, SCM_EOL);
+          goto nontoplevel_begin;
 
 
-    case SCM_BIT7 (SCM_IM_QUOTE):
-      RETURN (SCM_CADR (x));
+        case (ISYMNUM (SCM_IM_OR)):
+          x = SCM_CDR (x);
+          while (!SCM_NULLP (SCM_CDR (x)))
+            {
+              SCM val = EVALCAR (x, env);
+              if (!SCM_FALSEP (val) && !SCM_NILP (val))
+                RETURN (val);
+              else
+                x = SCM_CDR (x);
+            }
+          PREP_APPLY (SCM_UNDEFINED, SCM_EOL);
+          goto carloop;
 
 
-    case SCM_BIT7 (SCM_IM_SET_X):
-      x = SCM_CDR (x);
-      {
-       SCM *location;
-       SCM variable = SCM_CAR (x);
-       if (SCM_ILOCP (variable))
-         location = scm_ilookup (variable, env);
-       else if (SCM_VARIABLEP (variable))
-         location = SCM_VARIABLE_LOC (variable);
-       else /* (SCM_SYMBOLP (variable)) is known to be true */
-         location = scm_lookupcar (x, env, 1);
-       x = SCM_CDR (x);
-       *location = EVALCAR (x, env);
-      }
-      RETURN (SCM_UNSPECIFIED);
+        case (ISYMNUM (SCM_IM_LAMBDA)):
+          RETURN (scm_closure (SCM_CDR (x), env));
 
 
-    case SCM_BIT7 (SCM_IM_DEFINE):     /* only for internal defines */
-      scm_misc_error (NULL, "Bad define placement", SCM_EOL);
+        case (ISYMNUM (SCM_IM_QUOTE)):
+          RETURN (SCM_CADR (x));
 
 
-      /* new syntactic forms go here. */
-    case SCM_BIT7 (SCM_MAKISYM (0)):
-      proc = SCM_CAR (x);
-      switch (SCM_ISYMNUM (proc))
-       {
+        case (ISYMNUM (SCM_IM_SET_X)):
+          x = SCM_CDR (x);
+          {
+            SCM *location;
+            SCM variable = SCM_CAR (x);
+            if (SCM_ILOCP (variable))
+              location = scm_ilookup (variable, env);
+            else if (SCM_VARIABLEP (variable))
+              location = SCM_VARIABLE_LOC (variable);
+            else
+              {
+                /* (SCM_SYMBOLP (variable)) is known to be true */
+                variable = lazy_memoize_variable (variable, env);
+                SCM_SETCAR (x, variable);
+                location = SCM_VARIABLE_LOC (variable);
+              }
+            x = SCM_CDR (x);
+            *location = EVALCAR (x, env);
+          }
+          RETURN (SCM_UNSPECIFIED);
 
 
-       case (SCM_ISYMNUM (SCM_IM_APPLY)):
+       case (ISYMNUM (SCM_IM_APPLY)):
+          /* Evaluate the procedure to be applied.  */
          x = SCM_CDR (x);
          proc = EVALCAR (x, env);
           PREP_APPLY (proc, SCM_EOL);
+
+          /* Evaluate the argument holding the list of arguments */
           x = SCM_CDR (x);
           arg1 = EVALCAR (x, env);
 
@@ -2500,7 +3422,7 @@ dispatch:
            }
 
 
-       case (SCM_ISYMNUM (SCM_IM_CONT)):
+       case (ISYMNUM (SCM_IM_CONT)):
          {
            int first;
            SCM val = scm_make_continuation (&first);
@@ -2511,7 +3433,7 @@ dispatch:
              {
                arg1 = val;
                proc = SCM_CDR (x);
-               proc = scm_eval_car (proc, env);
+               proc = EVALCAR (proc, env);
                PREP_APPLY (proc, scm_list_1 (arg1));
                ENTER_APPLY;
                goto evap1;
@@ -2519,19 +3441,18 @@ dispatch:
          }
 
 
-       case (SCM_ISYMNUM (SCM_IM_DELAY)):
+       case (ISYMNUM (SCM_IM_DELAY)):
          RETURN (scm_makprom (scm_closure (SCM_CDR (x), env)));
 
 
-       case (SCM_ISYMNUM (SCM_IM_FUTURE)):
+       case (ISYMNUM (SCM_IM_FUTURE)):
          RETURN (scm_i_make_future (scm_closure (SCM_CDR (x), env)));
 
 
-         /* PLACEHOLDER for case (SCM_ISYMNUM (SCM_IM_DISPATCH)): The
-            following code (type_dispatch) is intended to be the tail
-            of the case clause for the internal macro
-            SCM_IM_DISPATCH.  Please don't remove it from this
-            location without discussing it with Mikael
+         /* PLACEHOLDER for case (ISYMNUM (SCM_IM_DISPATCH)): The following
+            code (type_dispatch) is intended to be the tail of the case
+            clause for the internal macro SCM_IM_DISPATCH.  Please don't
+            remove it from this location without discussing it with Mikael
             <djurfeldt@nada.kth.se>  */
          
          /* The type dispatch code is duplicated below
@@ -2663,7 +3584,7 @@ dispatch:
          }
 
 
-       case (SCM_ISYMNUM (SCM_IM_SLOT_REF)):
+       case (ISYMNUM (SCM_IM_SLOT_REF)):
          x = SCM_CDR (x);
          {
            SCM instance = EVALCAR (x, env);
@@ -2672,7 +3593,7 @@ dispatch:
          }
 
 
-       case (SCM_ISYMNUM (SCM_IM_SLOT_SET_X)):
+       case (ISYMNUM (SCM_IM_SLOT_SET_X)):
          x = SCM_CDR (x);
          {
            SCM instance = EVALCAR (x, env);
@@ -2685,7 +3606,7 @@ dispatch:
 
 #if SCM_ENABLE_ELISP
          
-       case (SCM_ISYMNUM (SCM_IM_NIL_COND)):
+       case (ISYMNUM (SCM_IM_NIL_COND)):
          {
            SCM test_form = SCM_CDR (x);
            x = SCM_CDR (test_form);
@@ -2713,17 +3634,15 @@ dispatch:
 
 #endif /* SCM_ENABLE_ELISP */
 
-       case (SCM_ISYMNUM (SCM_IM_BIND)):
+       case (ISYMNUM (SCM_IM_BIND)):
          {
            SCM vars, exps, vals;
 
            x = SCM_CDR (x);
            vars = SCM_CAAR (x);
            exps = SCM_CDAR (x);
-
            vals = SCM_EOL;
-
-           while (SCM_NIMP (exps))
+           while (!SCM_NULLP (exps))
              {
                vals = scm_cons (EVALCAR (exps, env), vals);
                exps = SCM_CDR (exps);
@@ -2736,7 +3655,7 @@ dispatch:
            for (x = SCM_CDR (x); !SCM_NULLP (SCM_CDR (x)); x = SCM_CDR (x))
              {
                if (SCM_CONSP (SCM_CAR (x)))
-                 SCM_CEVAL (SCM_CAR (x), env);
+                 CEVAL (SCM_CAR (x), env);
              }
            proc = EVALCAR (x, env);
          
@@ -2747,7 +3666,7 @@ dispatch:
          }
 
 
-       case (SCM_ISYMNUM (SCM_IM_CALL_WITH_VALUES)):
+       case (ISYMNUM (SCM_IM_CALL_WITH_VALUES)):
          {
             SCM producer;
 
@@ -2757,54 +3676,33 @@ dispatch:
            proc = EVALCAR (x, env);  /* proc is the consumer. */
            arg1 = SCM_APPLY (producer, SCM_EOL, SCM_EOL);
            if (SCM_VALUESP (arg1))
-             arg1 = scm_struct_ref (arg1, SCM_INUM0);
+              {
+                /* The list of arguments is not copied.  Rather, it is assumed
+                 * that this has been done by the 'values' procedure.  */
+                arg1 = scm_struct_ref (arg1, SCM_INUM0);
+              }
            else
-             arg1 = scm_list_1 (arg1);
+              {
+                arg1 = scm_list_1 (arg1);
+              }
             PREP_APPLY (proc, arg1);
             goto apply_proc;
          }
 
 
        default:
-         goto evapply;
+         break;
        }
-
-    default:
-      proc = x;
-      goto evapply;
-    case scm_tc7_vector:
-    case scm_tc7_wvect:
-#if SCM_HAVE_ARRAYS
-    case scm_tc7_bvect:
-    case scm_tc7_byvect:
-    case scm_tc7_svect:
-    case scm_tc7_ivect:
-    case scm_tc7_uvect:
-    case scm_tc7_fvect:
-    case scm_tc7_dvect:
-    case scm_tc7_cvect:
-#if SCM_SIZEOF_LONG_LONG != 0
-    case scm_tc7_llvect:
-#endif
-#endif
-    case scm_tc7_string:
-    case scm_tc7_smob:
-    case scm_tcs_closures:
-    case scm_tc7_cclo:
-    case scm_tc7_pws:
-    case scm_tcs_subrs:
-    case scm_tcs_struct:
-      RETURN (x);
-
-    case scm_tc7_variable:
-      RETURN (SCM_VARIABLE_REF(x));
-
-    case SCM_BIT7 (SCM_ILOC00):
-      proc = *scm_ilookup (SCM_CAR (x), env);
-      goto checkmacro;
-
-    case scm_tcs_cons_nimcar:
-      if (SCM_SYMBOLP (SCM_CAR (x)))
+    }
+  else
+    {
+      if (SCM_VARIABLEP (SCM_CAR (x)))
+        proc = SCM_VARIABLE_REF (SCM_CAR (x));
+      else if (SCM_ILOCP (SCM_CAR (x)))
+        proc = *scm_ilookup (SCM_CAR (x), env);
+      else if (SCM_CONSP (SCM_CAR (x)))
+       proc = CEVAL (SCM_CAR (x), env);
+      else if (SCM_SYMBOLP (SCM_CAR (x)))
        {
          SCM orig_sym = SCM_CAR (x);
          {
@@ -2828,8 +3726,7 @@ dispatch:
              SCM_SET_MACROEXP (debug);
 #endif
              arg1 = SCM_APPLY (SCM_MACRO_CODE (proc), x,
-                                 scm_cons (env, scm_listofnull));
-
+                                scm_cons (env, scm_listofnull));
 #ifdef DEVAL
              SCM_CLEAR_MACROEXP (debug);
 #endif
@@ -2876,15 +3773,22 @@ dispatch:
            }
        }
       else
-       proc = SCM_CEVAL (SCM_CAR (x), env);
+        proc = SCM_CAR (x);
 
-    checkmacro:
       if (SCM_MACROP (proc))
        goto handle_a_macro;
     }
 
 
-evapply: /* inputs: x, proc */
+  /* When reaching this part of the code, the following is granted: Variable x
+   * holds the first pair of an expression of the form (<function> arg ...).
+   * Variable proc holds the object that resulted from the evaluation of
+   * <function>.  In the following, the arguments (if any) will be evaluated,
+   * and proc will be applied to them.  If proc does not really hold a
+   * function object, this will be signalled as an error on the scheme
+   * level.  If the number of arguments does not match the number of arguments
+   * that are allowed to be passed to proc, also an error on the scheme level
+   * will be signalled.  */
   PREP_APPLY (proc, SCM_EOL);
   if (SCM_NULLP (SCM_CDR (x))) {
     ENTER_APPLY;
@@ -3005,7 +3909,11 @@ evapply: /* inputs: x, proc */
               {
                 RETURN (scm_make_real (SCM_DSUBRF (proc) (scm_i_big2dbl (arg1))));
               }
-            SCM_WTA_DISPATCH_1 (*SCM_SUBR_GENERIC (proc), arg1,
+           else if (SCM_FRACTIONP (arg1))
+             {
+                RETURN (scm_make_real (SCM_DSUBRF (proc) (scm_i_fraction2double (arg1))));
+             }
+           SCM_WTA_DISPATCH_1 (*SCM_SUBR_GENERIC (proc), arg1,
                                 SCM_ARG1, SCM_SYMBOL_CHARS (SCM_SNAME (proc)));
          case scm_tc7_cxr:
            {
@@ -3317,7 +4225,7 @@ evapply: /* inputs: x, proc */
              arg1 = SCM_SUBRF(proc)(arg1, EVALCAR(x, env));
              x = SCM_CDR(x);
            }
-         while (SCM_NIMP (x));
+         while (!SCM_NULLP (x));
          RETURN (arg1);
        case scm_tc7_rpsubr:
          if (SCM_FALSEP (SCM_SUBRF (proc) (arg1, arg2)))
@@ -3330,7 +4238,7 @@ evapply: /* inputs: x, proc */
              arg2 = arg1;
              x = SCM_CDR (x);
            }
-         while (SCM_NIMP (x));
+         while (!SCM_NULLP (x));
          RETURN (SCM_BOOL_T);
        case scm_tc7_lsubr_2:
          RETURN (SCM_SUBRF (proc) (arg1, arg2, scm_eval_args (x, env, proc)));
@@ -3585,7 +4493,7 @@ SCM_APPLY (SCM proc, SCM arg1, SCM args)
   debug.vect[0].a.args = SCM_EOL;
   scm_last_debug_frame = &debug;
 #else
-  if (SCM_DEBUGGINGP)
+  if (scm_debug_mode_p)
     return scm_dapply (proc, arg1, args);
 #endif
 
@@ -3685,7 +4593,13 @@ tail:
           RETURN (scm_make_real (SCM_DSUBRF (proc) (SCM_REAL_VALUE (arg1))));
         }
       else if (SCM_BIGP (arg1))
-        RETURN (scm_make_real (SCM_DSUBRF (proc) (scm_i_big2dbl (arg1))));
+       {
+         RETURN (scm_make_real (SCM_DSUBRF (proc) (scm_i_big2dbl (arg1))));
+       }
+      else if (SCM_FRACTIONP (arg1))
+       {
+         RETURN (scm_make_real (SCM_DSUBRF (proc) (scm_i_fraction2double (arg1))));
+       }
       SCM_WTA_DISPATCH_1 (*SCM_SUBR_GENERIC (proc), arg1,
                           SCM_ARG1, SCM_SYMBOL_CHARS (SCM_SNAME (proc)));
     case scm_tc7_cxr:
@@ -3780,7 +4694,7 @@ tail:
                  scm_rec_mutex_lock (&source_mutex);
                  /* check for race condition */
                  if (SCM_ISYMP (SCM_CAR (proc)))
-                   proc = scm_m_expand_body (proc, args);
+                   m_expand_body (proc, args);
                  scm_rec_mutex_unlock (&source_mutex);
                  goto again;
                }
@@ -3788,7 +4702,7 @@ tail:
                SCM_VALIDATE_NON_EMPTY_COMBINATION (SCM_CAR (proc));
            }
          else
-           SCM_CEVAL (SCM_CAR (proc), args);
+           (void) EVAL (SCM_CAR (proc), args);
          proc = arg1;
           arg1 = SCM_CDR (proc);
        }
@@ -3943,45 +4857,62 @@ scm_i_call_closure_0 (SCM proc)
 scm_t_trampoline_0
 scm_trampoline_0 (SCM proc)
 {
+  scm_t_trampoline_0 trampoline;
+
   if (SCM_IMP (proc))
     return NULL;
-  if (SCM_DEBUGGINGP)
-    return scm_call_0;
+
   switch (SCM_TYP7 (proc))
     {
     case scm_tc7_subr_0:
-      return call_subr0_0;
+      trampoline = call_subr0_0;
+      break;
     case scm_tc7_subr_1o:
-      return call_subr1o_0;
+      trampoline = call_subr1o_0;
+      break;
     case scm_tc7_lsubr:
-      return call_lsubr_0;
+      trampoline = call_lsubr_0;
+      break;
     case scm_tcs_closures:
       {
        SCM formals = SCM_CLOSURE_FORMALS (proc);
        if (SCM_NULLP (formals) || !SCM_CONSP (formals))
-         return scm_i_call_closure_0;
+         trampoline = scm_i_call_closure_0;
        else
          return NULL;
+        break;
       }
     case scm_tcs_struct:
       if (SCM_OBJ_CLASS_FLAGS (proc) & SCM_CLASSF_PURE_GENERIC)
-       return scm_call_generic_0;
+       trampoline = scm_call_generic_0;
       else if (SCM_I_OPERATORP (proc))
-        return scm_call_0;
-      return NULL;
+        trampoline = scm_call_0;
+      else
+        return NULL;
+      break;
     case scm_tc7_smob:
       if (SCM_SMOB_APPLICABLE_P (proc))
-       return SCM_SMOB_DESCRIPTOR (proc).apply_0;
+       trampoline = SCM_SMOB_DESCRIPTOR (proc).apply_0;
       else
        return NULL;
+      break;
     case scm_tc7_asubr:
     case scm_tc7_rpsubr:
     case scm_tc7_cclo:
     case scm_tc7_pws:
-      return scm_call_0;
+      trampoline = scm_call_0;
+      break;
     default:
-      return NULL; /* not applicable on one arg */
+      return NULL; /* not applicable on zero arguments */
     }
+  /* We only reach this point if a valid trampoline was determined.  */
+
+  /* If debugging is enabled, we want to see all calls to proc on the stack.
+   * Thus, we replace the trampoline shortcut with scm_call_0.  */
+  if (scm_debug_mode_p)
+    return scm_call_0;
+  else
+    return trampoline;
 }
 
 static SCM
@@ -4014,7 +4945,13 @@ call_dsubr_1 (SCM proc, SCM arg1)
       RETURN (scm_make_real (SCM_DSUBRF (proc) (SCM_REAL_VALUE (arg1))));
     }
   else if (SCM_BIGP (arg1))
-    RETURN (scm_make_real (SCM_DSUBRF (proc) (scm_i_big2dbl (arg1))));
+    {
+      RETURN (scm_make_real (SCM_DSUBRF (proc) (scm_i_big2dbl (arg1))));
+    }
+  else if (SCM_FRACTIONP (arg1))
+    {
+      RETURN (scm_make_real (SCM_DSUBRF (proc) (scm_i_fraction2double (arg1))));
+    }
   SCM_WTA_DISPATCH_1 (*SCM_SUBR_GENERIC (proc), arg1,
                      SCM_ARG1, SCM_SYMBOL_CHARS (SCM_SNAME (proc)));
 }
@@ -4046,51 +4983,70 @@ call_closure_1 (SCM proc, SCM arg1)
 scm_t_trampoline_1
 scm_trampoline_1 (SCM proc)
 {
+  scm_t_trampoline_1 trampoline;
+
   if (SCM_IMP (proc))
     return NULL;
-  if (SCM_DEBUGGINGP)
-    return scm_call_1;
+
   switch (SCM_TYP7 (proc))
     {
     case scm_tc7_subr_1:
     case scm_tc7_subr_1o:
-      return call_subr1_1;
+      trampoline = call_subr1_1;
+      break;
     case scm_tc7_subr_2o:
-      return call_subr2o_1;
+      trampoline = call_subr2o_1;
+      break;
     case scm_tc7_lsubr:
-      return call_lsubr_1;
+      trampoline = call_lsubr_1;
+      break;
     case scm_tc7_dsubr:
-      return call_dsubr_1;
+      trampoline = call_dsubr_1;
+      break;
     case scm_tc7_cxr:
-      return call_cxr_1;
+      trampoline = call_cxr_1;
+      break;
     case scm_tcs_closures:
       {
        SCM formals = SCM_CLOSURE_FORMALS (proc);
        if (!SCM_NULLP (formals)
            && (!SCM_CONSP (formals) || !SCM_CONSP (SCM_CDR (formals))))
-         return call_closure_1;
+         trampoline = call_closure_1;
        else
          return NULL;
+        break;
       }
     case scm_tcs_struct:
       if (SCM_OBJ_CLASS_FLAGS (proc) & SCM_CLASSF_PURE_GENERIC)
-       return scm_call_generic_1;
+       trampoline = scm_call_generic_1;
       else if (SCM_I_OPERATORP (proc))
-        return scm_call_1;
-      return NULL;
+        trampoline = scm_call_1;
+      else
+        return NULL;
+      break;
     case scm_tc7_smob:
       if (SCM_SMOB_APPLICABLE_P (proc))
-       return SCM_SMOB_DESCRIPTOR (proc).apply_1;
+       trampoline = SCM_SMOB_DESCRIPTOR (proc).apply_1;
       else
        return NULL;
+      break;
     case scm_tc7_asubr:
     case scm_tc7_rpsubr:
     case scm_tc7_cclo:
     case scm_tc7_pws:
-      return scm_call_1;
+      trampoline = scm_call_1;
+      break;
     default:
       return NULL; /* not applicable on one arg */
     }
+  /* We only reach this point if a valid trampoline was determined.  */
+
+  /* If debugging is enabled, we want to see all calls to proc on the stack.
+   * Thus, we replace the trampoline shortcut with scm_call_1.  */
+  if (scm_debug_mode_p)
+    return scm_call_1;
+  else
+    return trampoline;
 }
 
 static SCM
@@ -4124,21 +5080,25 @@ call_closure_2 (SCM proc, SCM arg1, SCM arg2)
 scm_t_trampoline_2
 scm_trampoline_2 (SCM proc)
 {
+  scm_t_trampoline_2 trampoline;
+
   if (SCM_IMP (proc))
     return NULL;
-  if (SCM_DEBUGGINGP)
-    return scm_call_2;
+
   switch (SCM_TYP7 (proc))
     {
     case scm_tc7_subr_2:
     case scm_tc7_subr_2o:
     case scm_tc7_rpsubr:
     case scm_tc7_asubr:
-      return call_subr2_2;
+      trampoline = call_subr2_2;
+      break;
     case scm_tc7_lsubr_2:
-      return call_lsubr2_2;
+      trampoline = call_lsubr2_2;
+      break;
     case scm_tc7_lsubr:
-      return call_lsubr_2;
+      trampoline = call_lsubr_2;
+      break;
     case scm_tcs_closures:
       {
        SCM formals = SCM_CLOSURE_FORMALS (proc);
@@ -4147,27 +5107,40 @@ scm_trampoline_2 (SCM proc)
                || (!SCM_NULLP (SCM_CDR (formals))
                    && (!SCM_CONSP (SCM_CDR (formals))
                        || !SCM_CONSP (SCM_CDDR (formals))))))
-         return call_closure_2;
+         trampoline = call_closure_2;
        else
          return NULL;
+        break;
       }
     case scm_tcs_struct:
       if (SCM_OBJ_CLASS_FLAGS (proc) & SCM_CLASSF_PURE_GENERIC)
-       return scm_call_generic_2;
+       trampoline = scm_call_generic_2;
       else if (SCM_I_OPERATORP (proc))
-        return scm_call_2;
-      return NULL;
+        trampoline = scm_call_2;
+      else
+        return NULL;
+      break;
     case scm_tc7_smob:
       if (SCM_SMOB_APPLICABLE_P (proc))
-       return SCM_SMOB_DESCRIPTOR (proc).apply_2;
+       trampoline = SCM_SMOB_DESCRIPTOR (proc).apply_2;
       else
        return NULL;
+      break;
     case scm_tc7_cclo:
     case scm_tc7_pws:
-      return scm_call_2;
+      trampoline = scm_call_2;
+      break;
     default:
       return NULL; /* not applicable on two args */
     }
+  /* We only reach this point if a valid trampoline was determined.  */
+
+  /* If debugging is enabled, we want to see all calls to proc on the stack.
+   * Thus, we replace the trampoline shortcut with scm_call_2.  */
+  if (scm_debug_mode_p)
+    return scm_call_2;
+  else
+    return trampoline;
 }
 
 /* Typechecking for multi-argument MAP and FOR-EACH.
@@ -4436,39 +5409,163 @@ SCM_DEFINE (scm_cons_source, "cons-source", 3, 0, 0,
 #undef FUNC_NAME
 
 
+/* The function scm_copy_tree is used to copy an expression tree to allow the
+ * memoizer to modify the expression during memoization.  scm_copy_tree
+ * creates deep copies of pairs and vectors, but not of any other data types,
+ * since only pairs and vectors will be parsed by the memoizer.
+ *
+ * To avoid infinite recursion due to cyclic structures, the hare-and-tortoise
+ * pattern is used to detect cycles.  In fact, the pattern is used in two
+ * dimensions, vertical (indicated in the code by the variable names 'hare'
+ * and 'tortoise') and horizontal ('rabbit' and 'turtle').  In both
+ * dimensions, the hare/rabbit will take two steps when the tortoise/turtle
+ * takes one.
+ *
+ * The vertical dimension corresponds to recursive calls to function
+ * copy_tree: This happens when descending into vector elements, into cars of
+ * lists and into the cdr of an improper list.  In this dimension, the
+ * tortoise follows the hare by using the processor stack: Every stack frame
+ * will hold an instance of struct t_trace.  These instances are connected in
+ * a way that represents the trace of the hare, which thus can be followed by
+ * the tortoise.  The tortoise will always point to struct t_trace instances
+ * relating to SCM objects that have already been copied.  Thus, a cycle is
+ * detected if the tortoise and the hare point to the same object,
+ *
+ * The horizontal dimension is within one execution of copy_tree, when the
+ * function cdr's along the pairs of a list.  This is the standard
+ * hare-and-tortoise implementation, found several times in guile.  */
+
+struct t_trace {
+  struct t_trace *trace;  // These pointers form a trace along the stack.
+  SCM obj;                // The object handled at the respective stack frame.
+};
+
+static SCM
+copy_tree (
+  struct t_trace *const hare,
+  struct t_trace *tortoise,
+  unsigned int tortoise_delay )
+{
+  if (!SCM_CONSP (hare->obj) && !SCM_VECTORP (hare->obj))
+    {
+      return hare->obj;
+    }
+  else
+    {
+      /* Prepare the trace along the stack.  */
+      struct t_trace new_hare;
+      hare->trace = &new_hare;
+
+      /* The tortoise will make its step after the delay has elapsed.  Note
+       * that in contrast to the typical hare-and-tortoise pattern, the step
+       * of the tortoise happens before the hare takes its steps.  This is, in
+       * principle, no problem, except for the start of the algorithm: Then,
+       * it has to be made sure that the hare actually gets its advantage of
+       * two steps.  */
+      if (tortoise_delay == 0)
+        {
+          tortoise_delay = 1;
+          tortoise = tortoise->trace;
+          ASSERT_SYNTAX (!SCM_EQ_P (hare->obj, tortoise->obj),
+                         s_bad_expression, hare->obj);
+        }
+      else
+        {
+          --tortoise_delay;
+        }
+
+      if (SCM_VECTORP (hare->obj))
+        {
+          const unsigned long int length = SCM_VECTOR_LENGTH (hare->obj);
+          const SCM new_vector = scm_c_make_vector (length, SCM_UNSPECIFIED);
+
+          /* Each vector element is copied by recursing into copy_tree, having
+           * the tortoise follow the hare into the depths of the stack.  */
+          unsigned long int i;
+          for (i = 0; i < length; ++i)
+            {
+              SCM new_element;
+              new_hare.obj = SCM_VECTOR_REF (hare->obj, i);
+              new_element = copy_tree (&new_hare, tortoise, tortoise_delay);
+              SCM_VECTOR_SET (new_vector, i, new_element);
+            }
+
+          return new_vector;
+        }
+      else // SCM_CONSP (hare->obj)
+        {
+          SCM result;
+          SCM tail;
+
+          SCM rabbit = hare->obj;
+          SCM turtle = hare->obj;
+
+          SCM copy;
+
+          /* The first pair of the list is treated specially, in order to
+           * preserve a potential source code position.  */
+          result = tail = scm_cons_source (rabbit, SCM_EOL, SCM_EOL);
+          new_hare.obj = SCM_CAR (rabbit);
+          copy = copy_tree (&new_hare, tortoise, tortoise_delay);
+          SCM_SETCAR (tail, copy);
+
+          /* The remaining pairs of the list are copied by, horizontally,
+           * having the turtle follow the rabbit, and, vertically, having the
+           * tortoise follow the hare into the depths of the stack.  */
+          rabbit = SCM_CDR (rabbit);
+          while (SCM_CONSP (rabbit))
+            {
+              new_hare.obj = SCM_CAR (rabbit);
+              copy = copy_tree (&new_hare, tortoise, tortoise_delay);
+              SCM_SETCDR (tail, scm_cons (copy, SCM_UNDEFINED));
+              tail = SCM_CDR (tail);
+
+              rabbit = SCM_CDR (rabbit);
+              if (SCM_CONSP (rabbit))
+                {
+                  new_hare.obj = SCM_CAR (rabbit);
+                  copy = copy_tree (&new_hare, tortoise, tortoise_delay);
+                  SCM_SETCDR (tail, scm_cons (copy, SCM_UNDEFINED));
+                  tail = SCM_CDR (tail);
+                  rabbit = SCM_CDR (rabbit);
+
+                  turtle = SCM_CDR (turtle);
+                  ASSERT_SYNTAX (!SCM_EQ_P (rabbit, turtle),
+                                 s_bad_expression, rabbit);
+                }
+            }
+
+          /* We have to recurse into copy_tree again for the last cdr, in
+           * order to handle the situation that it holds a vector.  */
+          new_hare.obj = rabbit;
+          copy = copy_tree (&new_hare, tortoise, tortoise_delay);
+          SCM_SETCDR (tail, copy);
+
+          return result;
+        }
+    }
+}
+
 SCM_DEFINE (scm_copy_tree, "copy-tree", 1, 0, 0, 
             (SCM obj),
            "Recursively copy the data tree that is bound to @var{obj}, and return a\n"
-           "pointer to the new data structure.  @code{copy-tree} recurses down the\n"
+           "the new data structure.  @code{copy-tree} recurses down the\n"
            "contents of both pairs and vectors (since both cons cells and vector\n"
            "cells may point to arbitrary objects), and stops recursing when it hits\n"
            "any other object.")
 #define FUNC_NAME s_scm_copy_tree
 {
-  SCM ans, tl;
-  if (SCM_IMP (obj)) 
-    return obj;
-  if (SCM_VECTORP (obj))
-    {
-      unsigned long i = SCM_VECTOR_LENGTH (obj);
-      ans = scm_c_make_vector (i, SCM_UNSPECIFIED);
-      while (i--)
-       SCM_VECTOR_SET (ans, i, scm_copy_tree (SCM_VELTS (obj)[i]));
-      return ans;
-    }
-  if (!SCM_CONSP (obj))
-    return obj;
-  ans = tl = scm_cons_source (obj,
-                             scm_copy_tree (SCM_CAR (obj)),
-                             SCM_UNSPECIFIED);
-  for (obj = SCM_CDR (obj); SCM_CONSP (obj); obj = SCM_CDR (obj))
-    {
-      SCM_SETCDR (tl, scm_cons (scm_copy_tree (SCM_CAR (obj)),
-                               SCM_UNSPECIFIED));
-      tl = SCM_CDR (tl);
-    }
-  SCM_SETCDR (tl, obj);
-  return ans;
+  /* Prepare the trace along the stack.  */
+  struct t_trace trace;
+  trace.obj = obj;
+
+  /* In function copy_tree, if the tortoise makes its step, it will do this
+   * before the hare has the chance to move.  Thus, we have to make sure that
+   * the very first step of the tortoise will not happen after the hare has
+   * really made two steps.  This is achieved by passing '2' as the initial
+   * delay for the tortoise.  NOTE: Since cycles are unlikely, giving the hare
+   * a bigger advantage may improve performance slightly.  */
+  return copy_tree (&trace, &trace, 2);
 }
 #undef FUNC_NAME
 
@@ -4511,14 +5608,20 @@ SCM_DEFINE (scm_copy_tree, "copy-tree", 1, 0, 0,
 SCM 
 scm_i_eval_x (SCM exp, SCM env)
 {
-  return SCM_XEVAL (exp, env);
+  if (SCM_SYMBOLP (exp))
+    return *scm_lookupcar (scm_cons (exp, SCM_UNDEFINED), env, 1);
+  else
+    return SCM_XEVAL (exp, env);
 }
 
 SCM 
 scm_i_eval (SCM exp, SCM env)
 {
   exp = scm_copy_tree (exp);
-  return SCM_XEVAL (exp, env);
+  if (SCM_SYMBOLP (exp))
+    return *scm_lookupcar (scm_cons (exp, SCM_UNDEFINED), env, 1);
+  else
+    return SCM_XEVAL (exp, env);
 }
 
 SCM
@@ -4547,6 +5650,7 @@ SCM_DEFINE (scm_primitive_eval, "primitive-eval", 1, 0, 0,
 }
 #undef FUNC_NAME
 
+
 /* Eval does not take the second arg optionally.  This is intentional
  * in order to be R5RS compatible, and to prepare for the new module
  * system, where we would like to make the choice of evaluation
@@ -4562,7 +5666,6 @@ change_environment (void *data)
   scm_set_current_module (new_module);
 }
 
-
 static void
 restore_environment (void *data)
 {
@@ -4617,13 +5720,52 @@ SCM_DEFINE (scm_eval, "eval", 2, 0, 0,
 #undef FUNC_NAME
 
 
-/* At this point, scm_deval and scm_dapply are generated.
+/* At this point, deval and scm_dapply are generated.
  */
 
 #define DEVAL
 #include "eval.c"
 
 
+#if (SCM_ENABLE_DEPRECATED == 1)
+
+/* Deprecated in guile 1.7.0 on 2004-03-29.  */
+SCM scm_ceval (SCM x, SCM env)
+{
+  if (SCM_CONSP (x))
+    return ceval (x, env);
+  else if (SCM_SYMBOLP (x))
+    return *scm_lookupcar (scm_cons (x, SCM_UNDEFINED), env, 1);
+  else
+    return SCM_XEVAL (x, env);
+}
+
+/* Deprecated in guile 1.7.0 on 2004-03-29.  */
+SCM scm_deval (SCM x, SCM env)
+{
+  if (SCM_CONSP (x))
+    return deval (x, env);
+  else if (SCM_SYMBOLP (x))
+    return *scm_lookupcar (scm_cons (x, SCM_UNDEFINED), env, 1);
+  else
+    return SCM_XEVAL (x, env);
+}
+
+static SCM
+dispatching_eval (SCM x, SCM env)
+{
+  if (scm_debug_mode_p)
+    return scm_deval (x, env);
+  else
+    return scm_ceval (x, env);
+}
+
+/* Deprecated in guile 1.7.0 on 2004-03-29.  */
+SCM (*scm_ceval_ptr) (SCM x, SCM env) = dispatching_eval;
+
+#endif
+
+
 void 
 scm_init_eval ()
 {
@@ -4649,7 +5791,7 @@ scm_init_eval ()
   scm_permanent_object (f_apply);
 
 #include "libguile/eval.x"
-  
+
   scm_add_feature ("delay");
 }