Merge pull request #377 from asarhaddon/fix-runtests-pre-eval
[jackhill/mal.git] / crystal / step8_macros.cr
dissimilarity index 67%
index 2fe31c6..cca3710 100755 (executable)
-#! /usr/bin/env crystal run
-
-require "./readline"
-require "./reader"
-require "./printer"
-require "./types"
-require "./env"
-require "./core"
-require "./error"
-
-# Note:
-# Employed downcase names because Crystal prohibits uppercase names for methods
-
-def func_of(env, binds, body)
-  -> (args : Array(Mal::Type)) {
-    new_env = Mal::Env.new(env, binds, args)
-    eval(body, new_env)
-  } as Mal::Func
-end
-
-def eval_ast(ast, env)
-  return ast.map{|n| eval(n, env) as Mal::Type} if ast.is_a? Mal::List
-
-  val = ast.unwrap
-
-  Mal::Type.new case val
-  when Mal::Symbol
-    if e = env.get(val.str)
-      e
-    else
-      eval_error "'#{val.str}' not found"
-    end
-  when Mal::List
-    val.each_with_object(Mal::List.new){|n, l| l << eval(n, env)}
-  when Mal::Vector
-    val.each_with_object(Mal::Vector.new){|n, l| l << eval(n, env)}
-  when Array(Mal::Type)
-    val.map{|n| eval(n, env)}
-  when Mal::HashMap
-    val.each{|k, v| val[k] = eval(v, env)}
-    val
-  else
-    val
-  end
-end
-
-def read(str)
-  read_str str
-end
-
-macro pair?(list)
-  {{list}}.is_a?(Array) && !{{list}}.empty?
-end
-
-def quasiquote(ast)
-  list = ast.unwrap
-
-  unless pair?(list)
-    return Mal::Type.new(
-      Mal::List.new << gen_type(Mal::Symbol, "quote") << ast
-    )
-  end
-
-  head = list.first.unwrap
-
-  case
-  # ("unquote" ...)
-  when head.is_a?(Mal::Symbol) && head.str == "unquote"
-    list[1]
-  # (("splice-unquote" ...) ...)
-  when pair?(head) && (arg0 = head.first.unwrap).is_a?(Mal::Symbol) && arg0.str == "splice-unquote"
-    tail = Mal::Type.new list[1..-1].each_with_object(Mal::List.new){|e,l| l << e}
-    Mal::Type.new(
-      Mal::List.new << gen_type(Mal::Symbol, "concat") << head[1] << quasiquote(tail)
-    )
-  else
-    tail = Mal::Type.new list[1..-1].each_with_object(Mal::List.new){|e,l| l << e}
-    Mal::Type.new(
-      Mal::List.new << gen_type(Mal::Symbol, "cons") << quasiquote(list.first) << quasiquote(tail)
-    )
-  end
-end
-
-def macro_call?(ast, env)
-  list = ast.unwrap
-  return false unless list.is_a? Mal::List
-
-  sym = list.first.unwrap
-  return false unless sym.is_a? Mal::Symbol
-
-  func = env.find(sym.str).try(&.data[sym.str])
-  return false unless func && func.macro?
-
-  true
-end
-
-def macroexpand(ast, env)
-  while macro_call?(ast, env)
-
-    # Already checked in macro_call?
-    list = ast.unwrap as Mal::List
-    func_sym = list[0].unwrap as Mal::Symbol
-    func = env.get(func_sym.str).unwrap
-
-    case func
-    when Mal::Func
-      ast = func.call(list[1..-1])
-    when Mal::Closure
-      ast = func.fn.call(list[1..-1])
-    else
-      eval_error "macro '#{func_sym.str}' must be function"
-    end
-  end
-
-  ast
-end
-
-macro invoke_list(l, env)
-  f = eval({{l}}.first, {{env}}).unwrap
-  args = eval_ast({{l}}[1..-1].each_with_object(Mal::List.new){|i, l| l << i}, {{env}})
-  case f
-  when Mal::Closure
-    ast = f.ast
-    {{env}} = Mal::Env.new(f.env, f.params, args)
-    next # TCO
-  when Mal::Func
-    return f.call args
-  else
-    eval_error "expected function as the first argument"
-  end
-end
-
-def eval(ast, env)
-  # 'next' in 'do...end' has a bug in crystal 0.7.1
-  # https://github.com/manastech/crystal/issues/659
-  while true
-    return eval_ast(ast, env) unless ast.unwrap.is_a? Mal::List
-
-    ast = macroexpand(ast, env)
-
-    list = ast.unwrap
-
-    return ast unless list.is_a? Mal::List
-    return ast if list.empty?
-
-    head = list.first.unwrap
-
-    return invoke_list(list, env) unless head.is_a? Mal::Symbol
-
-    return Mal::Type.new case head.str
-      when "def!"
-        eval_error "wrong number of argument for 'def!'" unless list.size == 3
-        a1 = list[1].unwrap
-        eval_error "1st argument of 'def!' must be symbol" unless a1.is_a? Mal::Symbol
-        env.set(a1.str, eval(list[2], env))
-      when "let*"
-        eval_error "wrong number of argument for 'def!'" unless list.size == 3
-
-        bindings = list[1].unwrap
-        eval_error "1st argument of 'let*' must be list or vector" unless bindings.is_a? Array
-        eval_error "size of binding list must be even" unless bindings.size.even?
-
-        new_env = Mal::Env.new env
-        bindings.each_slice(2) do |binding|
-          key, value = binding
-          name = key.unwrap
-          eval_error "name of binding must be specified as symbol" unless name.is_a? Mal::Symbol
-          new_env.set(name.str, eval(value, new_env))
-        end
-
-        ast, env = list[2], new_env
-        next # TCO
-      when "do"
-        if list.empty?
-          ast = Mal::Type.new nil
-          next
-        end
-
-        eval_ast(list[1..-2].each_with_object(Mal::List.new){|i,l| l << i}, env)
-        ast = list.last
-        next # TCO
-      when "if"
-        ast = unless eval(list[1], env).unwrap
-          list.size >= 4 ? list[3] : Mal::Type.new(nil)
-        else
-          list[2]
-        end
-        next # TCO
-      when "fn*"
-        params = list[1].unwrap
-        unless params.is_a?(Mal::List) || params.is_a?(Mal::Vector)
-          eval_error "'fn*' parameters must be list"
-        end
-        Mal::Closure.new(list[2], params, env, func_of(env, params, list[2]))
-      when "quote"
-        list[1]
-      when "quasiquote"
-        ast = quasiquote list[1]
-        next # TCO
-      when "defmacro!"
-        eval_error "wrong number of argument for 'defmacro!'" unless list.size == 3
-        a1 = list[1].unwrap
-        eval_error "1st argument of 'defmacro!' must be symbol" unless a1.is_a? Mal::Symbol
-        env.set(a1.str, eval(list[2], env).tap{|n| n.is_macro = true})
-      when "macroexpand"
-        macroexpand(list[1], env)
-      else
-        invoke_list(list, env)
-      end
-  end
-end
-
-def print(result)
-  pr_str(result, true)
-end
-
-def rep(str)
-  print(eval(read(str), $repl_env))
-end
-
-$repl_env = Mal::Env.new nil
-Mal::NS.each{|k,v| $repl_env.set(k, Mal::Type.new(v))}
-$repl_env.set("eval", Mal::Type.new -> (args: Array(Mal::Type)){ eval(args[0], $repl_env) })
-rep "(def! not (fn* (a) (if a false true)))"
-rep "(def! load-file (fn* (f) (eval (read-string (str \"(do \" (slurp f) \")\")))))"
-rep "(defmacro! cond (fn* (& xs) (if (> (count xs) 0) (list 'if (first xs) (if (> (count xs) 1) (nth xs 1) (throw \"odd number of forms to cond\")) (cons 'cond (rest (rest xs)))))))"
-rep "(defmacro! or (fn* (& xs) (if (empty? xs) nil (if (= 1 (count xs)) (first xs) `(let* (or_FIXME ~(first xs)) (if or_FIXME or_FIXME (or ~@(rest xs))))))))"
-
-$argv = Mal::List.new
-$repl_env.set("*ARGV*", Mal::Type.new $argv)
-
-unless ARGV.empty?
-  if ARGV.size > 1
-    ARGV[1..-1].each do |a|
-      $argv << Mal::Type.new(a)
-    end
-  end
-
-  begin
-    rep "(load-file \"#{ARGV[0]}\")"
-  rescue e
-    STDERR.puts e
-  end
-  exit
-end
-
-while line = my_readline("user> ")
-  begin
-    puts rep(line)
-  rescue e
-    STDERR.puts e
-  end
-end
+#! /usr/bin/env crystal run
+
+require "readline"
+require "./reader"
+require "./printer"
+require "./types"
+require "./env"
+require "./core"
+require "./error"
+
+# Note:
+# Employed downcase names because Crystal prohibits uppercase names for methods
+
+module Mal
+  extend self
+
+  def func_of(env, binds, body)
+    ->(args : Array(Mal::Type)) {
+      new_env = Mal::Env.new(env, binds, args)
+      eval(body, new_env)
+    }.as(Mal::Func)
+  end
+
+  def eval_ast(ast, env)
+    return ast.map { |n| eval(n, env).as(Mal::Type) } if ast.is_a? Mal::List
+
+    val = ast.unwrap
+
+    Mal::Type.new case val
+    when Mal::Symbol
+      if e = env.get(val.str)
+        e
+      else
+        eval_error "'#{val.str}' not found"
+      end
+    when Mal::List
+      val.each_with_object(Mal::List.new) { |n, l| l << eval(n, env) }
+    when Mal::Vector
+      val.each_with_object(Mal::Vector.new) { |n, l| l << eval(n, env) }
+    when Array(Mal::Type)
+      val.map { |n| eval(n, env).as(Mal::Type) }
+    when Mal::HashMap
+      val.each { |k, v| val[k] = eval(v, env) }
+      val
+    else
+      val
+    end
+  end
+
+  def read(str)
+    read_str str
+  end
+
+  macro pair?(list)
+    {{list}}.is_a?(Array) && !{{list}}.empty?
+  end
+
+  def quasiquote(ast)
+    list = ast.unwrap
+
+    unless pair?(list)
+      return Mal::Type.new(
+        Mal::List.new << gen_type(Mal::Symbol, "quote") << ast
+      )
+    end
+
+    head = list.first.unwrap
+
+    case
+    # ("unquote" ...)
+    when head.is_a?(Mal::Symbol) && head.str == "unquote"
+      list[1]
+      # (("splice-unquote" ...) ...)
+    when pair?(head) && (arg0 = head.first.unwrap).is_a?(Mal::Symbol) && arg0.str == "splice-unquote"
+      tail = Mal::Type.new list[1..-1].each_with_object(Mal::List.new) { |e, l| l << e }
+      Mal::Type.new(
+        Mal::List.new << gen_type(Mal::Symbol, "concat") << head[1] << quasiquote(tail)
+      )
+    else
+      tail = Mal::Type.new list[1..-1].each_with_object(Mal::List.new) { |e, l| l << e }
+      Mal::Type.new(
+        Mal::List.new << gen_type(Mal::Symbol, "cons") << quasiquote(list.first) << quasiquote(tail)
+      )
+    end
+  end
+
+  def macro_call?(ast, env)
+    list = ast.unwrap
+    return false unless list.is_a? Mal::List
+    return false if list.empty?
+
+    sym = list.first.unwrap
+    return false unless sym.is_a? Mal::Symbol
+
+    func = env.find(sym.str).try(&.data[sym.str])
+    return false unless func && func.macro?
+
+    true
+  end
+
+  def macroexpand(ast, env)
+    while macro_call?(ast, env)
+      # Already checked in macro_call?
+      list = ast.unwrap.as(Mal::List)
+      func_sym = list[0].unwrap.as(Mal::Symbol)
+      func = env.get(func_sym.str).unwrap
+
+      case func
+      when Mal::Func
+        ast = func.call(list[1..-1])
+      when Mal::Closure
+        ast = func.fn.call(list[1..-1])
+      else
+        eval_error "macro '#{func_sym.str}' must be function: #{ast}"
+      end
+    end
+
+    ast
+  end
+
+  macro invoke_list(l, env)
+    f = eval({{l}}.first, {{env}}).unwrap
+    args = eval_ast({{l}}[1..-1].each_with_object(Mal::List.new){|i, l| l << i}, {{env}})
+    case f
+    when Mal::Closure
+      ast = f.ast
+      {{env}} = Mal::Env.new(f.env, f.params, args)
+      next # TCO
+    when Mal::Func
+      return f.call args
+    else
+      eval_error "expected function as the first argument: #{f}"
+    end
+  end
+
+  def eval(ast, env)
+    # 'next' in 'do...end' has a bug in crystal 0.7.1
+    # https://github.com/manastech/crystal/issues/659
+    while true
+      list = ast.unwrap
+
+      return eval_ast(ast, env) unless list.is_a? Mal::List
+      return ast if list.empty?
+
+      ast = macroexpand(ast, env)
+
+      list = ast.unwrap
+
+      return eval_ast(ast, env) unless list.is_a? Mal::List
+      return ast if list.empty?
+
+      head = list.first.unwrap
+
+      return invoke_list(list, env) unless head.is_a? Mal::Symbol
+
+      return Mal::Type.new case head.str
+      when "def!"
+        eval_error "wrong number of argument for 'def!'" unless list.size == 3
+        a1 = list[1].unwrap
+        eval_error "1st argument of 'def!' must be symbol: #{a1}" unless a1.is_a? Mal::Symbol
+        env.set(a1.str, eval(list[2], env))
+      when "let*"
+        eval_error "wrong number of argument for 'def!'" unless list.size == 3
+
+        bindings = list[1].unwrap
+        eval_error "1st argument of 'let*' must be list or vector" unless bindings.is_a? Array
+        eval_error "size of binding list must be even" unless bindings.size.even?
+
+        new_env = Mal::Env.new env
+        bindings.each_slice(2) do |binding|
+          key, value = binding
+          name = key.unwrap
+          eval_error "name of binding must be specified as symbol #{name}" unless name.is_a? Mal::Symbol
+          new_env.set(name.str, eval(value, new_env))
+        end
+
+        ast, env = list[2], new_env
+        next # TCO
+      when "do"
+        if list.empty?
+          ast = Mal::Type.new nil
+          next
+        end
+
+        eval_ast(list[1..-2].each_with_object(Mal::List.new) { |i, l| l << i }, env)
+        ast = list.last
+        next # TCO
+      when "if"
+        ast = unless eval(list[1], env).unwrap
+          list.size >= 4 ? list[3] : Mal::Type.new(nil)
+        else
+          list[2]
+        end
+        next # TCO
+      when "fn*"
+        params = list[1].unwrap
+        unless params.is_a? Array
+          eval_error "'fn*' parameters must be list or vector: #{params}"
+        end
+        Mal::Closure.new(list[2], params, env, func_of(env, params, list[2]))
+      when "quote"
+        list[1]
+      when "quasiquote"
+        ast = quasiquote list[1]
+        next # TCO
+      when "defmacro!"
+        eval_error "wrong number of argument for 'defmacro!'" unless list.size == 3
+        a1 = list[1].unwrap
+        eval_error "1st argument of 'defmacro!' must be symbol: #{a1}" unless a1.is_a? Mal::Symbol
+        env.set(a1.str, eval(list[2], env).tap { |n| n.is_macro = true })
+      when "macroexpand"
+        macroexpand(list[1], env)
+      else
+        invoke_list(list, env)
+      end
+    end
+  end
+
+  def print(result)
+    pr_str(result, true)
+  end
+
+  def rep(str)
+    print(eval(read(str), REPL_ENV))
+  end
+end
+
+REPL_ENV = Mal::Env.new nil
+Mal::NS.each { |k, v| REPL_ENV.set(k, Mal::Type.new(v)) }
+REPL_ENV.set("eval", Mal::Type.new ->(args : Array(Mal::Type)) { Mal.eval(args[0], REPL_ENV) })
+Mal.rep "(def! not (fn* (a) (if a false true)))"
+Mal.rep "(def! load-file (fn* (f) (eval (read-string (str \"(do \" (slurp f) \")\")))))"
+Mal.rep "(defmacro! cond (fn* (& xs) (if (> (count xs) 0) (list 'if (first xs) (if (> (count xs) 1) (nth xs 1) (throw \"odd number of forms to cond\")) (cons 'cond (rest (rest xs)))))))"
+Mal.rep "(defmacro! or (fn* (& xs) (if (empty? xs) nil (if (= 1 (count xs)) (first xs) `(let* (or_FIXME ~(first xs)) (if or_FIXME or_FIXME (or ~@(rest xs))))))))"
+
+argv = Mal::List.new
+REPL_ENV.set("*ARGV*", Mal::Type.new argv)
+
+unless ARGV.empty?
+  if ARGV.size > 1
+    ARGV[1..-1].each do |a|
+      argv << Mal::Type.new(a)
+    end
+  end
+
+  begin
+    Mal.rep "(load-file \"#{ARGV[0]}\")"
+  rescue e
+    STDERR.puts e
+  end
+  exit
+end
+
+while line = Readline.readline("user> ", true)
+  begin
+    puts Mal.rep(line)
+  rescue e : Mal::RuntimeException
+    STDERR.puts "Error: #{pr_str(e.thrown, true)}"
+  rescue e
+    STDERR.puts "Error: #{e}"
+  end
+end