逆ポーランド記法を解釈する Camlp4 プリプロセッサ

最近 Camlp4 を本腰入れて理解しようとがんばっている。

今日は逆ポーランド記法を OCaml の構文木に変換するプリプロセッサを作ってみた。

Camlp4 は基本的には OCaml コードを構文木に変換する関数を Pcaml.parse_implem に定義しているのだけど、それを書き換えれば任意の言語を入力にすることができる。その関数は char Stream.t を読んで構文木を返すことができればいい。

(* ocamlc -c -I +camlp4 -pp "camlp4o q_MLast.cmo" pa_rpn.ml *)

let _ =
Pcaml.parse_implem := function strm ->
  let _loc = Token.dummy_loc in
  let stack = Stack.create () in
  let rec process stack strm = 
    match (Stream.peek strm) with 
      | Some ('0'..'9')
        -> let c = String.make 1 (Stream.next strm) in
           Stack.push <:expr<$int:c$>> stack;
           process stack strm
      | Some ('+')
        -> Stream.junk strm;
           let x = Stack.pop stack and y = Stack.pop stack in
           Stack.push <:expr< $y$ + $x$ >> stack;
           process stack strm
      | Some ('-')
        -> Stream.junk strm;
           let x = Stack.pop stack and y = Stack.pop stack in
           Stack.push <:expr< $y$ - $x$ >> stack;
           process stack strm
      | Some ('*')
        -> Stream.junk strm;
           let x = Stack.pop stack and y = Stack.pop stack in
           Stack.push <:expr< $y$ * $x$ >> stack;
           process stack strm
      | Some ('/')
        -> Stream.junk strm;
           let x = Stack.pop stack and y = Stack.pop stack in
           Stack.push <:expr< $y$ / $x$ >> stack;
           process stack strm
      | Some _
        -> raise (Failure "unknown char")
      | None
        -> let e = Stack.pop stack in
           <:str_item< print_int $e$ >>
  in
  [(process stack strm), _loc], false;

これを以下のようにコンパイルして

ocamlc -c -I +camlp4 -pp "camlp4o q_MLast.cmo" pa_rpn.ml

こんな感じで使う。

F:\>type rpn.ml
12-3*
F:\>ocamlc -pp "camlp4o ./pa_rpn.cmo" rpn.ml

F:\>camlprog
-3
F:\>

OCaml ソースコード上は print_int ((1 - 2) * 3) に相当する構文木に変換されるのだが pr_o.cmo で見た場合は何故か元のソースがそのまま最後にくっついてしまう。

F:\>camlp4o ./pa_rpn.cmo pr_o.cmo rpn.ml
let _ = print_int ((1 - 2) * 3)12-3*
F:\>

これはどうやら pr_o.cmo のバグで、 Pcaml.parse_implem を直接書き換えるとおかしくなるみたいだ。Matin Jambon 氏のページ [1] でもそのような現象について記載されている。

Camlp4 を勉強しながらその成果をチュートリアルみたいなものとして残そうとしているのだけど、3.09版でやっているので、下方互換性のない3.10がいずれ正式になることと思うと未来のない作業かもしれない。最終的には文章を書く練習だと考えればいいとも思っているが。

[1] http://martin.jambon.free.fr/extend-ocaml-syntax.html#inserting-bof