Рефал-М

О языке РЕФАЛ

РЕкурсивных Формул АЛгоритмический является одним из старейший языков программирования. Создал его в 60-х годах прошлого столетия Валентин Фёдорович Турчин. С тех пор вышел ряд отличающихся синтаксисом и семантикой версий. Интересующимся рекомендуется ознакомиться со сравнением, которое составил ведущий разработчик компилятора Рефал-5λ Александр Коновалов.

О реализации

Рефал-машина предназначена для исполнения написанных на РЕФАЛ сценариев (на данный момент поддерживается Базисный РЕФАЛ, за исключением нескольких встроенных функций) в ОС Linux. Реализована на яыке Си и имеет минимум зависимостей (в том числе от стандартной библиотеки Си). Представляет собой (потенциально) встраиваемый интерпретатор, предварительно транслирующий исходный текст в байт-код, который и исполняется. Трансляция выполняется в один проход, однако, поддерживается традиционный для РЕФАЛ произвольный порядок определения функций.

Основные отличия:

• Поддержка кириллицы (и практически любых Уникод-сомволов) в идентификаторах.

• Префиксы s. t. и e. переменных могут быть соответственно ? ! и . или …

• Начинающиеся с $ директивы упразднены (добавлена поддержка модулей).

• В вычислительных скобках < > имя вызываемой функции не обязательно должно идти непосредственно после открывающей скобки, перед ним можно расположить данные или простой идентификатор. Транслятор знает, что можно вызвать. Это же послабление относится и к функции Mu, которая выполняет поиск вызываемой функции среди аргументов во время выполнения (пропуская структурные скобки).

• Помимо точки входа Go возможно использовать Main, которая принимает в поле зрения аргументы командной строки (каждый заключён в структурные скобки, как в результате ArgList из LibraryEx). Кроме того, поддерживается точка входа Начало — в таком случае интерпретатор проверяет, содержит ли первое её предложение образец, надо ли передавать аргументы. Допустимы вышеперечисленные имена, начинающиеся со строчной буквы — результат их исполнения выводится, а не отбрасывается.

• Поддержаны функции из одного предложения, без блока { }.

    // Допустимы комментарии в одну строку в стиле С++
    
    * Вариант классической РЕФАЛ-программы.
    
    Начало = <Палиндром? <удалить пробелы "я разуму уму заря    ">>
             <Палиндром? <удалить пробелы "я иду съ мечемъ судия">>;
                                                 * Гавриил Державин
    
    Палиндром? {
       ?символ … ?символ = <Палиндром? …>;
       ?символ           = <Вывод "Палиндром">;
                         = <Вывод "Палиндром">;
               …         = <Вывод "Остаток: "…>;
    }
    
    удалить {
       пробелы .символы " " .остаток = .символы <удалить пробелы .остаток>;
       пробелы … = …;
    }
    
    * явное определение не обязательно.
    пробелы;
    
    Вывод . = <Prout .>;
  

Поддержка модулей

Для вызова функций, реализованных в другой единице трансляции (модуле), следует импортировать модуль явно. Для чего указывается имя модуля, завершаемое двоеточием:

    Модуль: функция1 функция2;

РЕФАЛ-машина ищет реализацию модуля в файлах Модуль.реф и Модуль.ref. Указанные в команде импорта идентификаторы вносится в текущую область пространства имён. Остальные идентификаторы модуля так же доступны, если их имя предварительно квалифицировать именем модуля:

    * Импортируем идентификаторы тест1 и тест2 из файла "Модуль1.реф"
    Модуль1: тест1 тест2;
    go = <тест1> <тест2>
       * Вызов по полному имени.
         <Модуль1 тест3>;

Совместимость

На текущем этапе интерпретатор способен исполнять компилятор Refal-05 после адаптации его исходных текстов.

Производительность

Нижеприведённые данные не претендуют на результаты измерений (погрешность не определялась) и предоставлены в качестве грубой оценки.

Интерпретатор версии 0.1.4 собран командой make clean all при помощи gcc (Gentoo 10.3.0 p1) без оптимизации под архитектуру процессора. Этот же gcc используется при компиляции refal05c с -O2. Запуск на процессоре Zen+ 3,6ГГц.

Транспиляция Refal-05 (версия 3.1) самим собой в исходный текст на Си

Запуск под интерпретатором (лишний вывод вырезан)

    $ time R05CCOMP= refal src/refal05c.ref \
        Refal-05/src/refal05c \
        Refal-05/src/R05-AST  \
        Refal-05/src/R05-CompilerUtils \
        Refal-05/src/R05-Lexer \
        Refal-05/src/R05-Parser \
        Refal-05/src/R05-Generator \
        Refal-05/src/LibraryEx \
        Library refal05rts

    real    0m1,941s
    user    0m1,935s
    sys     0m0,003s

Запуск откомпилированного refal05c

    $ time R05CCOMP= refal05c \
        Refal-05/src/refal05c \
        Refal-05/src/R05-AST  \
        Refal-05/src/R05-CompilerUtils \
        Refal-05/src/R05-Lexer \
        Refal-05/src/R05-Parser \
        Refal-05/src/R05-Generator \
        Refal-05/src/LibraryEx \
        Library refal05rts

    real    0m0,598s
    user    0m0,196s
    sys     0m0,401s

Исполнение интерпретатора лямбда-исчисления

Исходный текст: lambda.ref

Интерпретация:

    $ time echo 5 | refal lambda.ref
    Enter a number:
    120

    real    2m47,046s
    user    2m46,415s
    sys     0m0,014s

Скомпилировано Рефал-05 (refal05c lambda.ref Library refal05rts и переименовано)

    $ time echo 5 | ./lambda-05
    Enter a number:
    120

    real    3m32,260s
    user    3m30,360s
    sys     0m1,193s

Скомпилировано Рефал-5λ (rlc lambda.ref -o lambda-5λ)

    $ time echo 5 | ./lambda-5λ
    Enter a number:
    120

    real    3m31,053s
    user    3m30,366s
    sys     0m0,030s

Поиск простых чисел

Исходные тексты: кириллический и Базисный Рефал

    $ time ./простые.реф > /dev/null

    real    0m0,944s
    user    0m0,943s
    sys     0m0,000s

    $ time ./primes5-05 > /dev/null

    real    0m4,646s
    user    0m1,381s
    sys     0m3,258s

    $ time ./primes5-5λ > /dev/null

    real    0m3,604s
    user    0m3,591s
    sys     0m0,004s

Компиляция в байт-код при помощи Refal-5 Compiler. Version PZ Oct 29 2004 с последующим исполнением. 32-х разрядные исполняемые файлы, wine-6.9 (Staging).

    $ time ./REFC.EXE primes5.ref

    real    0m0,270s
    user    0m0,074s
    sys     0m0,056s

    $ time ./REFGO.EXE primes5.rsl  > /dev/null

    real    0m4,016s
    user    0m0,062s
    sys     0m0,074s