aboutsummaryrefslogtreecommitdiff
path: root/any_sexp.h
blob: 516b9e52a80b5aa39cfdf0bd44c030a1c1573298 (plain)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
#ifndef ANY_SEXP_INCLUDE
#define ANY_SEXP_INCLUDE

#include <stdint.h>
#include <stddef.h>
#include <stdbool.h>

typedef enum {
	ANY_SEXP_TAG_ERROR  = 0xf,
	ANY_SEXP_TAG_NIL    = 0,
	ANY_SEXP_TAG_CONS   = 1 << 0,
	ANY_SEXP_TAG_SYMBOL = 1 << 1,
	ANY_SEXP_TAG_QUOTE  = 1 << 2,
} any_sexp_tag_t;

#ifdef ANY_SEXP_NO_BOXING

typedef struct any_sexp {
	any_sexp_tag_t tag;
	union {
		struct any_sexp_cons *cons;
		char *symbol;
		struct any_sexp *quote;
	};
} any_sexp_t;

#define ANY_SEXP_NIL ((any_sexp_t){ ANY_SEXP_TAG_NIL })
#define ANY_SEXP_ERROR ((any_sexp_t){ ANY_SEXP_TAG_ERROR })

#define ANY_SEXP_GET_TAG(sexp) ((sexp).tag)

#else
typedef void *any_sexp_t;

#define ANY_SEXP_NIL (any_sexp_t)NULL
#define ANY_SEXP_ERROR (any_sexp_t)UINTPTR_MAX

#define ANY_SEXP_UNTAG(sexp) (any_sexp_t)((uintptr_t)(sexp) & 0x0fffffffffffffff)
#define ANY_SEXP_TAG(sexp, tag) (any_sexp_t)((uintptr_t)(sexp) | ((uintptr_t)tag << 60))
#define ANY_SEXP_GET_TAG(sexp) (((uintptr_t)(sexp) >> 60) & 0xf)
#endif

#define ANY_SEXP_IS_TAG(sexp, tag) (ANY_SEXP_GET_TAG(sexp) == (tag))
#define ANY_SEXP_IS_ERROR(sexp) (ANY_SEXP_IS_TAG(sexp, ANY_SEXP_TAG_ERROR))
#define ANY_SEXP_IS_NIL(sexp) (ANY_SEXP_IS_TAG(sexp, ANY_SEXP_TAG_NIL))
#define ANY_SEXP_IS_CONS(sexp) (ANY_SEXP_IS_TAG(sexp, ANY_SEXP_TAG_CONS))
#define ANY_SEXP_IS_QUOTE(sexp) (ANY_SEXP_IS_TAG(sexp, ANY_SEXP_TAG_QUOTE))

typedef struct any_sexp_cons {
	any_sexp_t car;
	any_sexp_t cdr;
} any_sexp_cons_t;

typedef struct {
	const char *source;
	size_t length;
	size_t cursor;
} any_sexp_parser_t;

void any_sexp_parser_init(any_sexp_parser_t *parser, const char *source, size_t length);

bool any_sexp_parser_eof(any_sexp_parser_t *parser);

any_sexp_t any_sexp_parser_next(any_sexp_parser_t *parser);

any_sexp_t any_sexp_cons(any_sexp_t car, any_sexp_t cdr);

any_sexp_t any_sexp_car(any_sexp_t sexp);

any_sexp_t any_sexp_cdr(any_sexp_t sexp);

any_sexp_t any_sexp_reverse(any_sexp_t sexp);

void any_sexp_print(any_sexp_t sexp);

void any_sexp_free(any_sexp_t sexp);

#endif

#ifdef ANY_SEXP_IMPLEMENT

#include <ctype.h>

#ifndef ANY_SEXP_MALLOC
#include <stdlib.h>
#define ANY_SEXP_MALLOC malloc
#define ANY_SEXP_FREE free
#endif

void any_sexp_parser_init(any_sexp_parser_t *parser, const char *source, size_t length)
{
	parser->source = source;
	parser->length = length;
	parser->cursor = 0;
}

bool any_sexp_parser_eof(any_sexp_parser_t *parser)
{
	return parser->cursor >= parser->length;
}

void any_sexp_skip(any_sexp_parser_t *parser)
{
	while (!any_sexp_parser_eof(parser)) {
#ifndef ANY_SEXP_NO_COMMENT
		if (parser->source[parser->cursor] == ';') {
			while (!any_sexp_parser_eof(parser) && parser->source[parser->cursor] != '\n')
				parser->cursor++;
		}
#endif

		if (!isspace(parser->source[parser->cursor]))
			return;

		parser->cursor++;
	}
}

// Extended alphabetic characters
// ! $ % & * + - . / : < = > ? @ ^ _ ~
//
static inline bool any_sexp_issym(char c)
{
	switch (c) {
		case '!': case '$': case '%':
		case '&': case '*': case '+':
		case '-': case '.': case '/':
		case ':': case '<': case '=':
		case '>': case '?': case '@':
		case '^': case '_': case '~':

		case '|': // TODO: Multiword symbols (CL)
			return true;

		default:
			return isalnum(c);
	}
}

static any_sexp_t any_sexp_parser_symbol(any_sexp_parser_t *parser)
{
	size_t cursor = parser->cursor;

	while (!any_sexp_parser_eof(parser) && any_sexp_issym(parser->source[parser->cursor]))
		parser->cursor++;

	size_t length = parser->cursor - cursor;
	char *sym = ANY_SEXP_MALLOC(length + 1);
	memcpy(sym, parser->source + cursor, length);
	sym[length] = '\0';

#ifndef ANY_SEXP_NO_BOXING
	return ANY_SEXP_TAG(sym, ANY_SEXP_TAG_SYMBOL);
#else
	any_sexp_t sexp = {
		.tag = ANY_SEXP_TAG_SYMBOL,
		.symbol = sym,
	};
	return sexp;
#endif
}

static any_sexp_t any_sexp_parser_quote(any_sexp_parser_t *parser)
{
	// TODO: Maybe this is not the most efficient way...

	parser->cursor++;
	any_sexp_t *quote = ANY_SEXP_MALLOC(sizeof(any_sexp_t));
	if (quote == NULL) return ANY_SEXP_ERROR;
	*quote = any_sexp_parser_next(parser);

#ifndef ANY_SEXP_NO_BOXING
	return (any_sexp_t )ANY_SEXP_TAG(quote, ANY_SEXP_TAG_QUOTE);
#else
	any_sexp_t sexp = {
		.tag = ANY_SEXP_TAG_QUOTE,
		.quote = quote,
	};
	return sexp;
#endif
}

any_sexp_t any_sexp_parser_next(any_sexp_parser_t *parser)
{
	any_sexp_skip(parser);

	if (any_sexp_parser_eof(parser))
		return ANY_SEXP_ERROR;

	if (any_sexp_issym(parser->source[parser->cursor]))
		return any_sexp_parser_symbol(parser);

	if (parser->source[parser->cursor] == '\'')
		return any_sexp_parser_quote(parser);

	if (parser->source[parser->cursor] != '(')
		return ANY_SEXP_ERROR;

	parser->cursor++;
	any_sexp_t sexp = ANY_SEXP_NIL;

	any_sexp_skip(parser);
	while (!any_sexp_parser_eof(parser) && parser->source[parser->cursor] != ')') {

		any_sexp_t sub = any_sexp_parser_next(parser);
		sexp = any_sexp_cons(sub, sexp); // reversed

		if (ANY_SEXP_IS_ERROR(sub) || ANY_SEXP_IS_ERROR(sexp)) {
			any_sexp_free(sexp);
			return ANY_SEXP_ERROR;
		}

		any_sexp_skip(parser);
	}

	parser->cursor++;
	return any_sexp_reverse(sexp);
}

any_sexp_t any_sexp_cons(any_sexp_t car, any_sexp_t cdr)
{
	any_sexp_cons_t *cons = ANY_SEXP_MALLOC(sizeof(any_sexp_cons_t));
	if (cons == NULL) return ANY_SEXP_ERROR;

	cons->car = car;
	cons->cdr = cdr;

#ifndef ANY_SEXP_NO_BOXING
	return ANY_SEXP_TAG(cons, ANY_SEXP_TAG_CONS);
#else
	any_sexp_t sexp = {
		.tag = ANY_SEXP_TAG_CONS,
		.cons = cons,
	};
	return sexp;
#endif
}

any_sexp_t any_sexp_car(any_sexp_t sexp)
{
	if (!ANY_SEXP_IS_CONS(sexp))
		return ANY_SEXP_ERROR;

#ifndef ANY_SEXP_NO_BOXING
	any_sexp_cons_t *cons = (any_sexp_cons_t *)ANY_SEXP_UNTAG(sexp);
	return cons->car;
#else
	return sexp.cons->car;
#endif
}

any_sexp_t any_sexp_cdr(any_sexp_t sexp)
{
	if (!ANY_SEXP_IS_CONS(sexp))
		return ANY_SEXP_ERROR;

#ifndef ANY_SEXP_NO_BOXING
	any_sexp_cons_t *cons = (any_sexp_cons_t *)ANY_SEXP_UNTAG(sexp);
	return cons->cdr;
#else
	return sexp.cons->cdr;
#endif
}

any_sexp_t any_sexp_reverse(any_sexp_t sexp)
{
	if (ANY_SEXP_IS_NIL(sexp))
		return sexp;

	if (!ANY_SEXP_IS_CONS(sexp))
		return ANY_SEXP_ERROR;

#ifndef ANY_SEXP_NO_BOXING
	any_sexp_cons_t *cons = (any_sexp_cons_t *)ANY_SEXP_UNTAG(sexp);
	any_sexp_t prev = ANY_SEXP_NIL, next = ANY_SEXP_NIL;

	while (cons != NULL) {
		if (!ANY_SEXP_IS_NIL(cons) && !ANY_SEXP_IS_CONS(cons))
			return ANY_SEXP_ERROR;

		next = (any_sexp_cons_t *)ANY_SEXP_UNTAG(cons->cdr);
		cons->cdr = prev;
		prev = ANY_SEXP_TAG(cons, ANY_SEXP_TAG_CONS);
		cons = next;
	}
#else
	any_sexp_t cons = sexp, prev = ANY_SEXP_NIL, next = ANY_SEXP_NIL;

	while (cons.cons != NULL) {
		if (!ANY_SEXP_IS_NIL(cons) && !ANY_SEXP_IS_CONS(cons))
			return ANY_SEXP_ERROR;

		memcpy(&next, &cons.cons->cdr, sizeof(any_sexp_t));
		memcpy(&cons.cons->cdr, &prev, sizeof(any_sexp_t));
		memcpy(&prev, &cons, sizeof(any_sexp_t));
		memcpy(&cons, &next, sizeof(any_sexp_t));
	}
#endif

	return prev;
}

void any_sexp_print(any_sexp_t sexp)
{
	switch (ANY_SEXP_GET_TAG(sexp)) {
		case ANY_SEXP_TAG_ERROR:
			printf("<error>");
			break;

		case ANY_SEXP_TAG_NIL:
			printf("()");
			break;

		case ANY_SEXP_TAG_CONS:
			putchar('(');
			while (!ANY_SEXP_IS_NIL(sexp) && !ANY_SEXP_IS_ERROR(sexp)) {
				any_sexp_print(any_sexp_car(sexp));
				sexp = any_sexp_cdr(sexp);
				if (!ANY_SEXP_IS_NIL(sexp)) putchar(' ');
			}
			putchar(')');
			break;

		case ANY_SEXP_TAG_SYMBOL:
#ifndef ANY_SEXP_NO_BOXING
			printf("%s", (char *)ANY_SEXP_UNTAG(sexp));
#else
			printf("%s", sexp.symbol);
#endif
			break;

		case ANY_SEXP_TAG_QUOTE:
			putchar('\'');
#ifndef ANY_SEXP_NO_BOXING
			any_sexp_print(*(any_sexp_t *)ANY_SEXP_UNTAG(sexp));
#else
			any_sexp_print(*sexp.quote);
#endif
			break;
	}
}

void any_sexp_free(any_sexp_t sexp)
{
	switch (ANY_SEXP_GET_TAG(sexp)) {
		case ANY_SEXP_TAG_NIL:
		case ANY_SEXP_TAG_ERROR:
			break;

		case ANY_SEXP_TAG_CONS:
			any_sexp_free(any_sexp_car(sexp));
			any_sexp_free(any_sexp_cdr(sexp));
#ifndef ANY_SEXP_NO_BOXING
			ANY_SEXP_FREE(ANY_SEXP_UNTAG(sexp));
#endif
			break;

		case ANY_SEXP_TAG_SYMBOL:
#ifndef ANY_SEXP_NO_BOXING
			ANY_SEXP_FREE(ANY_SEXP_UNTAG(sexp));
#else
			ANY_SEXP_FREE(sexp.symbol);
#endif
			break;

		case ANY_SEXP_TAG_QUOTE:
#ifndef ANY_SEXP_NO_BOXING
			any_sexp_free(*(any_sexp_t *)ANY_SEXP_UNTAG(sexp));
			ANY_SEXP_FREE(ANY_SEXP_UNTAG(sexp));
#else
			any_sexp_free(*sexp.quote);
#endif
			break;
	}
}

#endif