Merge commit 'a7bbba05838cabe2294f498e7008e1c51db6d664'
[bpt/guile.git] / module / language / cps.scm
index ddda6ff..f570921 100644 (file)
@@ -27,8 +27,8 @@
 ;;; $letk binds a set of mutually recursive continuations, each one an
 ;;; instance of $cont.  A $cont declares the name of a continuation, and
 ;;; then contains as a subterm the particular continuation instance:
-;;; $kif for test continuations, $kargs for continuations that bind
-;;; values, etc.
+;;; $kargs for continuations that bind values, $ktail for the tail
+;;; continuation, etc.
 ;;;
 ;;; $continue nodes call continuations.  The expression contained in the
 ;;; $continue node determines the value or values that are passed to the
@@ -92,7 +92,7 @@
 ;;;   - $letk, $letrec, and $continue are terms.
 ;;;
 ;;;   - $cont is a continuation, containing a continuation body ($kargs,
-;;;     $kif, etc).
+;;;     $ktail, etc).
 ;;;
 ;;;   - $continue terms contain an expression ($call, $const, $fun,
 ;;;     etc).
             $cont
 
             ;; Continuation bodies.
-            $kif $kreceive $kargs $kfun $ktail $kclause
+            $kreceive $kargs $kfun $ktail $kclause
 
             ;; Expressions.
-            $void $const $prim $fun $call $callk $primcall $values $prompt
+            $void $const $prim $fun $closure $branch
+            $call $callk $primcall $values $prompt
+
+            ;; First-order CPS root.
+            $program
 
             ;; Fresh names.
             label-counter var-counter
 
             ;; Misc.
             parse-cps unparse-cps
-            make-cont-folder fold-conts fold-local-conts
+            make-global-cont-folder make-local-cont-folder
+            fold-conts fold-local-conts
             visit-cont-successors))
 
 ;; FIXME: Use SRFI-99, when Guile adds it.
 ;; Terms.
 (define-cps-type $letk conts body)
 (define-cps-type $continue k src exp)
-(define-cps-type $letrec names syms funs body)
+(define-cps-type $letrec names syms funs body) ; Higher-order.
 
 ;; Continuations
 (define-cps-type $cont k cont)
-(define-cps-type $kif kt kf)
 (define-cps-type $kreceive arity k)
 (define-cps-type $kargs names syms body)
 (define-cps-type $kfun src meta self tail clause)
 (define-cps-type $void)
 (define-cps-type $const val)
 (define-cps-type $prim name)
-(define-cps-type $fun free body)
+(define-cps-type $fun free body) ; Higher-order.
+(define-cps-type $closure label nfree) ; First-order.
+(define-cps-type $branch k exp)
 (define-cps-type $call proc args)
-(define-cps-type $callk k proc args)
+(define-cps-type $callk k proc args) ; First-order.
 (define-cps-type $primcall name args)
 (define-cps-type $values args)
 (define-cps-type $prompt escape? tag handler)
 
+;; The root of a higher-order CPS term is $cont containing a $kfun.  The
+;; root of a first-order CPS term is a $program.
+(define-cps-type $program funs)
+
 (define label-counter (make-parameter #f))
 (define var-counter (make-parameter #f))
 
      (make-$arity req opt rest kw allow-other-keys?))))
 
 (define-syntax build-cont-body
-  (syntax-rules (unquote $kif $kreceive $kargs $kfun $ktail $kclause)
+  (syntax-rules (unquote $kreceive $kargs $kfun $ktail $kclause)
     ((_ (unquote exp))
      exp)
-    ((_ ($kif kt kf))
-     (make-$kif kt kf))
     ((_ ($kreceive req rest kargs))
      (make-$kreceive (make-$arity req '() rest '() #f) kargs))
     ((_ ($kargs (name ...) (unquote syms) body))
 
 (define-syntax build-cps-exp
   (syntax-rules (unquote
-                 $void $const $prim $fun $call $callk $primcall $values $prompt)
+                 $void $const $prim $fun $closure $branch
+                 $call $callk $primcall $values $prompt)
     ((_ (unquote exp)) exp)
     ((_ ($void)) (make-$void))
     ((_ ($const val)) (make-$const val))
     ((_ ($prim name)) (make-$prim name))
-    ((_ ($fun free body))
-     (make-$fun free (build-cps-cont body)))
+    ((_ ($fun free body)) (make-$fun free (build-cps-cont body)))
+    ((_ ($closure k nfree)) (make-$closure k nfree))
     ((_ ($call proc (unquote args))) (make-$call proc args))
     ((_ ($call proc (arg ...))) (make-$call proc (list arg ...)))
     ((_ ($call proc args)) (make-$call proc args))
     ((_ ($values (unquote args))) (make-$values args))
     ((_ ($values (arg ...))) (make-$values (list arg ...)))
     ((_ ($values args)) (make-$values args))
+    ((_ ($branch k exp)) (make-$branch k (build-cps-exp exp)))
     ((_ ($prompt escape? tag handler))
      (make-$prompt escape? tag handler))))
 
 (define-syntax build-cps-term
-  (syntax-rules (unquote $letk $letk* $letconst $letrec $continue)
+  (syntax-rules (unquote $letk $letk* $letconst $letrec $program $continue)
     ((_ (unquote exp))
      exp)
     ((_ ($letk (unquote conts) body))
              ($const val))))))
     ((_ ($letrec names gensyms funs body))
      (make-$letrec names gensyms funs (build-cps-term body)))
+    ((_ ($program (unquote conts)))
+     (make-$program conts))
+    ((_ ($program (cont ...)))
+     (make-$program (list (build-cps-cont cont) ...)))
+    ((_ ($program conts))
+     (make-$program conts))
     ((_ ($continue k src exp))
      (make-$continue k src (build-cps-exp exp)))))
 
     (('k sym body)
      (build-cps-cont
        (sym ,(parse-cps body))))
-    (('kif kt kf)
-     (build-cont-body ($kif kt kf)))
     (('kreceive req rest k)
      (build-cont-body ($kreceive req rest k)))
     (('kargs names syms body)
      (build-cps-exp ($prim name)))
     (('fun free body)
      (build-cps-exp ($fun free ,(parse-cps body))))
+    (('closure k nfree)
+     (build-cps-exp ($closure k nfree)))
     (('letrec ((name sym fun) ...) body)
      (build-cps-term
        ($letrec name sym (map parse-cps fun) ,(parse-cps body))))
+    (('program (cont ...))
+     (build-cps-term ($program ,(map parse-cps cont))))
     (('call proc arg ...)
      (build-cps-exp ($call proc arg)))
     (('callk k proc arg ...)
      (build-cps-exp ($callk k proc arg)))
     (('primcall name arg ...)
      (build-cps-exp ($primcall name arg)))
+    (('branch k exp)
+     (build-cps-exp ($branch k ,(parse-cps exp))))
     (('values arg ...)
      (build-cps-exp ($values arg)))
     (('prompt escape? tag handler)
      `(letk ,(map unparse-cps conts) ,(unparse-cps body)))
     (($ $cont sym body)
      `(k ,sym ,(unparse-cps body)))
-    (($ $kif kt kf)
-     `(kif ,kt ,kf))
     (($ $kreceive ($ $arity req () rest '() #f) k)
      `(kreceive ,req ,rest ,k))
     (($ $kargs () () body)
      `(prim ,name))
     (($ $fun free body)
      `(fun ,free ,(unparse-cps body)))
+    (($ $closure k nfree)
+     `(closure ,k ,nfree))
     (($ $letrec names syms funs body)
      `(letrec ,(map (lambda (name sym fun)
                       (list name sym (unparse-cps fun)))
                     names syms funs)
         ,(unparse-cps body)))
+    (($ $program conts)
+     `(program ,(map unparse-cps conts)))
     (($ $call proc args)
      `(call ,proc ,@args))
     (($ $callk k proc args)
      `(callk ,k ,proc ,@args))
     (($ $primcall name args)
      `(primcall ,name ,@args))
+    (($ $branch k exp)
+     `(branch ,k ,(unparse-cps exp)))
     (($ $values args)
      `(values ,@args))
     (($ $prompt escape? tag handler)
     (_
      (error "unexpected cps" exp))))
 
-(define-syntax-rule (make-cont-folder global? seed ...)
+(define-syntax-rule (make-global-cont-folder seed ...)
   (lambda (proc cont seed ...)
-    (define (fold-values proc in seed ...)
-      (if (null? in)
-          (values seed ...)
-          (let-values (((seed ...) (proc (car in) seed ...)))
-            (fold-values proc (cdr in) seed ...))))
-
     (define (cont-folder cont seed ...)
       (match cont
         (($ $cont k cont)
       (match term
         (($ $letk conts body)
          (let-values (((seed ...) (term-folder body seed ...)))
-           (fold-values cont-folder conts seed ...)))
+           (let lp ((conts conts) (seed seed) ...)
+             (if (null? conts)
+                 (values seed ...)
+                 (let-values (((seed ...) (cont-folder (car conts) seed ...)))
+                   (lp (cdr conts) seed ...))))))
 
         (($ $continue k src exp)
          (match exp
-           (($ $fun)
-            (if global?
-                (fun-folder exp seed ...)
-                (values seed ...)))
+           (($ $fun) (fun-folder exp seed ...))
            (_ (values seed ...))))
 
         (($ $letrec names syms funs body)
          (let-values (((seed ...) (term-folder body seed ...)))
-           (if global?
-               (fold-values fun-folder funs seed ...)
-               (values seed ...))))))
+           (let lp ((funs funs) (seed seed) ...)
+             (if (null? funs)
+                 (values seed ...)
+                 (let-values (((seed ...) (fun-folder (car funs) seed ...)))
+                   (lp (cdr funs) seed ...))))))))
 
     (cont-folder cont seed ...)))
 
+(define-syntax-rule (make-local-cont-folder seed ...)
+  (lambda (proc cont seed ...)
+    (define (cont-folder cont seed ...)
+      (match cont
+        (($ $cont k (and cont ($ $kargs names syms body)))
+         (let-values (((seed ...) (proc k cont seed ...)))
+           (term-folder body seed ...)))
+        (($ $cont k cont)
+         (proc k cont seed ...))))
+    (define (term-folder term seed ...)
+      (match term
+        (($ $letk conts body)
+         (let-values (((seed ...) (term-folder body seed ...)))
+           (let lp ((conts conts) (seed seed) ...)
+             (match conts
+               (() (values seed ...))
+               ((cont) (cont-folder cont seed ...))
+               ((cont . conts)
+                (let-values (((seed ...) (cont-folder cont seed ...)))
+                  (lp conts seed ...)))))))
+        (($ $letrec names syms funs body) (term-folder body seed ...))
+        (_ (values seed ...))))
+    (define (clause-folder clause seed ...)
+      (match clause
+        (($ $cont k (and cont ($ $kclause arity body alternate)))
+         (let-values (((seed ...) (proc k cont seed ...)))
+           (if alternate
+               (let-values (((seed ...) (cont-folder body seed ...)))
+                 (clause-folder alternate seed ...))
+               (cont-folder body seed ...))))))
+    (match cont
+      (($ $cont k (and cont ($ $kfun src meta self tail clause)))
+       (let*-values (((seed ...) (proc k cont seed ...))
+                     ((seed ...) (if clause
+                                     (clause-folder clause seed ...)
+                                     (values seed ...))))
+         (cont-folder tail seed ...))))))
+
 (define (compute-max-label-and-var fun)
-  ((make-cont-folder #t max-label max-var)
-   (lambda (label cont max-label max-var)
-     (values (max label max-label)
-             (match cont
-               (($ $kargs names vars body)
-                (let lp ((body body) (max-var (fold max max-var vars)))
-                  (match body
-                    (($ $letk conts body) (lp body max-var))
-                    (($ $letrec names vars funs body)
-                     (lp body (fold max max-var vars)))
-                    (_ max-var))))
-               (($ $kfun src meta self)
-                (max self max-var))
-               (_ max-var))))
-   fun
-   -1
-   -1))
+  (match fun
+    (($ $cont)
+     ((make-global-cont-folder max-label max-var)
+      (lambda (label cont max-label max-var)
+        (values (max label max-label)
+                (match cont
+                  (($ $kargs names vars body)
+                   (let lp ((body body) (max-var (fold max max-var vars)))
+                     (match body
+                       (($ $letk conts body) (lp body max-var))
+                       (($ $letrec names vars funs body)
+                        (lp body (fold max max-var vars)))
+                       (_ max-var))))
+                  (($ $kfun src meta self)
+                   (max self max-var))
+                  (_ max-var))))
+      fun -1 -1))
+    (($ $program conts)
+     (define (fold/2 proc in s0 s1)
+      (if (null? in)
+          (values s0 s1)
+          (let-values (((s0 s1) (proc (car in) s0 s1)))
+            (fold/2 proc (cdr in) s0 s1))))
+     (let lp ((conts conts) (max-label -1) (max-var -1))
+       (if (null? conts)
+           (values max-label max-var)
+           (call-with-values (lambda ()
+                               ((make-local-cont-folder max-label max-var)
+                                (lambda (label cont max-label max-var)
+                                  (values (max label max-label)
+                                          (match cont
+                                            (($ $kargs names vars body)
+                                             (fold max max-var vars))
+                                            (($ $kfun src meta self)
+                                             (max self max-var))
+                                            (_ max-var))))
+                                (car conts) max-label max-var))
+             (lambda (max-label max-var)
+               (lp (cdr conts) max-label max-var))))))))
 
 (define (fold-conts proc seed fun)
-  ((make-cont-folder #t seed) proc fun seed))
+  ((make-global-cont-folder seed) proc fun seed))
 
 (define (fold-local-conts proc seed fun)
-  ((make-cont-folder #f seed) proc fun seed))
+  ((make-local-cont-folder seed) proc fun seed))
 
 (define (visit-cont-successors proc cont)
   (match cont
          (($ $continue k src exp)
           (match exp
             (($ $prompt escape? tag handler) (proc k handler))
+            (($ $branch kt) (proc k kt))
             (_ (proc k)))))))
 
-    (($ $kif kt kf) (proc kt kf))
-
     (($ $kreceive arity k) (proc k))
 
     (($ $kclause arity ($ $cont kbody) #f) (proc kbody))