epiqs

概要

epiqsは、プログラミング言語である。主に、Lisp系言語に影響を受けている。
Lispのコンスセルをそのまま書き下すような文法であり、この言語ではコンスセルをpiqと呼んでいる。
piqではcarやcdrにあたるものをそれぞれpとqと呼び、
またpiqはotagと呼ばれるいわば型情報を一つだけ持つことができる。
otagはpiq作成時に埋め込まれた情報であり、変更不可である。
otag付のpiqをepiq(=embedded tagged piq)と呼ぶ。
piqで構成された式を、A式(A-Expression)と呼ぶ。

図解epiq

(Otag p q)が基本の形。タグは大文字または記号から始め、シンボルは小文字から始める。

+------+-----+-----+
| Otag |  P  |  Q  |
+------+-----+-----+

文法

g4 file(for ANTLR)

grammar epiqs;

efile: epiq* EOF;

elist: '[' epiqs ']';

etuple: '{' epiqs '}';

epiqs: (epiq WS+)*;

epiq : ('|' tag WS+ epiq WS+ epiq)
     | ('\'' tag WS+ epiq)
     | ('^' tag? WS+ epiq WS+ epiq)
     | '^{' epiq '}'
     | '^[' epiq ']'

tag : TAGHEAD ~(WS*)


literal : INT | STRING | NAME;

TAGHEAD :
        | ':'
        | '%' | '#' | '@' | '.'
        | '\' | '!' | '$' | '?'
        | '='
        | '/'
        | '&' | '~'
        | '+' | '-' | '*' | '/' | '`' | '<' | '>'
        | [A-Z]

INT : ('0'|[1-9][0-9]*);
STRING : '"' ( ~'"' | '\\' '"' )* '"' ;
NAME : [a-z]
     ('a'..'z' | 'A'..'Z' | '0'..'9'
     | '&' | '~'
     | '%' | '#' | '$' | '='
     | '+' | '-' | '*' | '/'
     | '<' | '>'])+

WS : [ \n\r\t] ;

antlr g4 注記

ひとまず中置記法だけを書いている
{ ~ }と[ ~ ]関連に関しては、省略形だけを書いている
,はまだ組み込んでいない

シンボル内に使える記号

1文字リテラルとディスパッチャに含まれる記号は使えない
:は中置記法があるのでだめ
環境操作タグのうち、%と#は使える。
@もいいが前置では使えるので紛らわしいのでやめる
.は完全に中置記法で使う想定なのでだめ
!は後置で使うのでだめ、?も三項演算子やるかもなので置いておく
$と=はOK
余っている文字のうち、backquote 以外の& ~ + - * / < >は許可
< >は少し怖いがやってみる
backquoteとbackslashはいけるはずだが怖いのでやめる

記号まとめ

種類	数	具体例
literal	1	`;`
parens	4	`[` `]` `{` `}`
dispatcher	5	`(` `)` `'` `^` `,`
tag	13	`:` `%` `#` `@` `.` `\` `!` `$` `?` `=` `/`
matching	2	`=` `_`
unused	7	`&` `~` `+` `-` `*` `/` `<` `>` backquote
合計	32

各種キーワード

リテラル

正規表現	説明
数値	([1-9][0-9]*)\|0かな。
シンボル	[a-z\|A-z][a-z\|A-z\|0-9\|+-*/]+ですね。
文字列	`"` ~ `"`
de bruijn index	`.[0-9]*` `.`の後に数値が続くと、de bruijn indexとみなす

リテラル(1文字)

記号	説明
`;`	Unit
`^N`	nil
`^T`	true
`^F`	false

ディスパッチャ

記号	説明
`(` ~ `)`	piq(基本形)
\|	piq(p,qを指定)
`'`	piq(pのみを指定)
`^`	metadata 基本的には必ず2つ引数を取る
`,`	埋め込み後に続くlistの[]を省略して書ける

タグ(基本)

記号	説明	単独
`:`	cons	中置記法でcons

タグ(リストリテラル)

記号	説明	単独
`{` ~ `}`	省略形現在は`^*{` ~ `}`と同じ
`^*{` ~ `}`	tuple
`^+{` ~ `}`	enum
`^#{` ~ `}`	hash
`[` ~ `]`	省略形現在は`^:[` ~ `]`と同じ
`^:[` ~ `]`	list
`^-[` ~ `]`	vector

タグ(環境)

記号	説明	単独
`%`	environment	ナシ
`#`	bind	ナシ
`@`	resolve	前置記法でresolve
`.`	access	中置記法でもいける（間にWSは許されない

タグ(実行)

記号	説明	単独
`\`	block	ナシ
`>`	eval	ナシ
`!`	apply	中置記法でapply （pとの間にWSは許されない
`$`	symbol	ナシ
`?`	condition	ナシ(中置記法は微妙)

タグ(マッチング)

記号	説明	単独
`=`	equal	色々な比較に使いたい中置記法は迷ったがナシ
`^_(` ~ `)`	pattern	中に`_`がplaceholderで使われるので、それだけでpatternと判別できればこれは不要

タグ(要仕様検討)

記号	説明	単独
`/`	path?	ファイルパス関連で使いたい

タグ(複数文字、確定)

記号	説明
\|\| ~ \|\|	comment(複数行)
`!?`	exception

タグ(複数文字、要仕様検討)

記号	説明
`''`	comment(単一行)
`!.`	yield （不要かも
`!<`	dispatch

タグ(一旦廃止、実行は|>でやる,quoteも必要なくなった)

記号	説明
`^{` ~ `}`	現在は`^!{` ~ `}`と同じ
`^[` ~ `]`	現在は`^.[` ~ `]`と同じ
`^!{` ~ `}`	中身を深さ優先で再帰的に評価
`^.[` ~ `]`	quasiquote 実行を止める

マクロかも(複数文字でのidiom)

記号	説明
`!&`	parallel
`.>`	print
`.>s`	format

その他未決定事項

ASTをたどるQuery(XPathみたいになるよね)
モジュールの具体的な仕様

tagとして余っている記号

Plus, // + plus
Hphn, // - hyphen-minus
Star, // * asterisk
Slsh, // / slash

Tild, // ~ tilde
Bkqt, // ` back quote
Less, // < less than
(使用済みになりました) Grtr, // > greater than

マクロ

マクロは普通の関数と同様に作成する。

実行には>>>>タグか^{ ~ }(これは^!{ ~ }の略記)を使う。
quasiquoteには^[ ~ ](これは^.[ ~ ]の略記)を使う。

例として、|!! symbol [args]というタグがきたら、
|! @symbol [args]に変更する関数を書いてみる。

|# .double-bang
|\ '% (piq) [
   |>>>> "実行用マクロを定義する"
   |? (= ^_(!! _)  .piq)
      |: ^[ |! (@ ^{ piq.p }) ^{ piq.q } ]
         piq
   ]

|Defn |Accs Unit double-bang
|Lmbd 'Envn 'Cons piq 'Cons
      |>>>> "実行用マクロを定義する"
      |Ifvl (Eql_ (!! _) |Accs Unit piq)
                  |Cons 'Quot |Appl (Rslv |Eval |Accs p piq) (Eval |Accs q piq)
            piq

次に、このマクロを適用したいコードブロックの環境内で、それらを紐付ける。
あまりお得になっていない気がするが、まあしかたない。

|\ |% [a b], macro_function:@double-bang
   [ (!! plus [(!! plus [3 4]) (!! plus [5 6])]) ]

ちなみに、マクロ定義時に、引数で与えられたpiqから、
.pや.qを使えば、子を辿ることは簡単だが、親や兄弟は辿れない。
そのための何か文法は欲しい気はするが、親に影響を与えられてもいいんだろうか。

コード例

tarai関数

|> ; ^> -1 [
   |# tak |\ |% ; [x y z] ^> -1 [
          |? |> ; |! |> ; |@ ; ltoreq [|> ; |@ ; x |> ; |@ ; y]
             |: |> ; |@ ; y
                |> ; |! |> ; |@ ; tak [
                     |> ; |! |> ; |@ ; tak [|> ; |! |> ; |@ ; decr [|> ; |@ ; x] |> ; |@ ; y |> ; |@ ; z]
                     |> ; |! |> ; |@ ; tak [|> ; |! |> ; |@ ; decr [|> ; |@ ; y] |> ; |@ ; z |> ; |@ ; x]
                     |> ; |! |> ; |@ ; tak [|> ; |! |> ; |@ ; decr [|> ; |@ ; z] |> ; |@ ; x |> ; |@ ; y]
                ]
   ]

   |! |> ; |@ ; tak [12 6 0]
]

tarai関数(with syntax sugar1, 実装中)

|>>>> [
   |# tak |\ '% [x y z] ^>> [
          |? '> |! '> @ltoreq ['> @x '> @y]
             |: '> @y
                '> |! '> @tak [
                   '> |! '> @tak ['> |! '> @decr ['> @x] '> @y '> @z]
                   '> |! '> @tak ['> |! '> @decr ['> @y] '> @z '> @x]
                   '> |! '> @tak ['> |! '> @decr ['> @z] '> @x '> @y]
                ]
   ]

   |! '> @tak [12 6 0]
]

tarai関数(with syntax sugar2, 草案)

^>>>> [
   |# tak |\ '% [x y z] ^>> [
          |? @ltoreq!, @x, @y
             |: @y
                @tak! [
                   @tak!, @decr! [@x], @y, @z
                   @tak!, @decr! [@y], @z, @x
                   @tak!, @decr! [@z], @x, @y
                ]
   ]

   @tak!, 12, 6, 0
]

fibonacci数

|> ; ^> -1 [
   |# fib |\ |% ; [n] ^> -1 [
          |? |> ; |! |> ; |@ ; eq [|> ; |@ ; n 0]
             |: 0
                |> ; |? |> ; |! |> ; |@ ; eq [|> ; |@ ; n 1]
                        |: 1
                           |> ; |! |> ; |@ ; plus [
                                |> ; |! |> ; |@ ; fib [|> ; |! |> ; |@ ; minus [|> ; |@ ; n 2]]
                                |> ; |! |> ; |@ ; fib [|> ; |! |> ; |@ ; minus [|> ; |@ ; n 1]]
                           ]
   ]

   |! |> ; |@ ; fib [30]
]

fibonacci数(with syntax sugar1, 実装中)

|>>>> [
   |# fib |\ '% [n] ^>> [
          |? '> |! '> @eq ['> @n 0]
             |: 0
                '> |? '> |! '> @eq ['> @n 1]
                        |: 1
                           '> |! '> @plus [
                                '> |! '> @fib ['> |! '> @minus ['> @n 2]]
                                '> |! '> @fib ['> |! '> @minus ['> @n 1]]
                           ]
   ]

   |! '> @fib [30]
]

fibonacci数(with syntax sugar2, 草案)

^>>>> [
   |# fib |\ '% [n] ^>> [
          |? @eq!, @n, 0
             |: 0
                |? @eq!, @n, 1
                   |: 1
                      @plus! [
                        @fib!, @minus! [@n 2]
                        @fib!, @minus! [@n 1]
                      ]
   ]

   @fib!, 30
]

'!?
  |:
    |# f @open! "myfile.txt"
    |# s @readline! f
    |# i @int! [@s.strip!]
  |:
    |: [ OSError   : (\ '.> '.>s ["OS error: {0}" .1])
         ValueError: (\ '.> "Could not convert data to an integer.")
         T         : |\ ['.> ["Unexpected error:" @sys.exc_info!.0] !?!] ]
       '.> [arg "has" @f.readlines!.size "lines"]
    @f.close!

'Html
  'Head
    'Title "onclick test"
    'Meta, http-equiv:"Content-Type", content:"text/html", charset:"utf-8"
    'Meta, name:"viewport", content:{width:divice-width initial-scale:1.0 minimum-scale:1.0 maximum-scale:1.0 user-scalable:no}
    ^!~ {
      (# leftpx 0)
      |# touch |\ '% ; [
        |# leftpx (+ .leftpx 10)
        (# (Selector#migi).style.left "{.leftpx}px")
      ]
      |# reset |\  '% ; [
        (# leftpx 0)
        (# (Selector#migi).style.left "{.leftpx}px")
      ]
    }
    'Style [
      ".yaji":{font-size:"20px"}
      ".btn":{font-size:"20px" width:"200px" height:"50px" text-align:"center" margin-top:"20px"}
    ]
  )
  |Body, bgcolor:"#FFFFFF", text:"#000000" [
    |Div#migi.yaji, style:{position:absolute left:'0px'} "■"
    'Div, style:{clear:both}
    |Div, style:{position:absolute top:'50px'} [
      |Button.btn, onclick:(! @touch) "onclick"
      |Button.btn, ontouchstart:(! @touch) "ontouchstart"
      |Button.btn, ontouchstart:(! @reset) "reset"
    ]

(FoldTagR +, 0, [1 2 3 4 5 6])
(FoldTagR :, ;, [1 2 3 4 5 6])

|# touch
   |\ '% ;
   [  |# leftpx (+ .leftpx 10)
      (# (Selector#migi).style.left "{.leftpx}px")]

|Defn touch:[],
  |# leftpx (+ .leftpx 10),
  (# (Selector#migi).style.left "{.leftpx}px")


|Defn sum:[a b], (+ .a .b)
|-> (+ .0 .1)

epiq一覧(literalなど)

表記	対応する表現	説明
`Unit`	`;`	unit
`None`	`N`	nil null
`Tval`	`T`	true
`Fval`	`F`	false
`Int8(i64)`	`21` `745`	8byte integer
`Text(String)`	`"wowow"`	string
`Name(String)`	`map` `index`	symbol
`Plhd`	`_`	placeholder patternで使う

epiq一覧(piq, 主に両方の引数を埋めるもの)

表記	対応する表現	説明
`Tpiq{_tag, pval, qval}`	`(_tag pval qval)`	tag assignable cons
`Lpiq{pval, qval}`	`(:a b)` '\|: a b' `': a` `a:b`	linked-list(normal cons cell)
`Bind{smbl, valu}`	`(# one 1)`	bind
`Accs{trgt, kynm}`	`(. piq q)` `obj.attr`	access
`Lmbd{envn, body}`	`'\ .0` `(\ '% [i] @incl!, .i)`	function piq block
`Same{val1, val2}`	`(= money happiness)`	equal
`Appl{func, args}`	`(! @p, "OMG")` `@p!, "Good"`	apply
`Cond{cond, rslt}`	`(? ^T "true":"false")`	if or cond

epiq一覧(piq, 主に2つ目の引数を埋めるもの)

表記	対応する表現	説明
`Envn{_, prms}`	`(% [i j] ^{})`	environment
`Rslv{_, smbl}`	`'@ sym` `@func`	resolve symbol
`Eval{_, qexp}`	`^{ @go-a-head! }`	exec eval

廃止（tupleとenumはmetadataとしてのみ表現）

表記	対応する表現	説明
`Tupl{lpiq, rest}`	`(& a '&b)` `{a:1 b:2}`	tuple
`Enum{data, _}`	`(~ LIVE '~DIE) ^~{N E W S}`	enum

廃止（defaultがQuoteになったので）

表記	対応する表現	説明
`Quot{qexp, _}`	`^[ a b c ]`	quote

TODO

その1 簡単そう

walkを通していない部分をチェック
READMEにcond抜けてる
Same（これもまずは数値だけ、ただしこれはotagではなく関数では？）
文字列
dispatcherの追加（'と|だが、どちらがどちらかは迷っている）
中置記法(Lpiq, Accs, Rslv, Appl) 優先順位も決める必要がある
N(ただ、すぐできるし、使い道が出た時で良いかも)
プリミティブな数値の演算（加減乗除/ビット演算 shift, rotate）
マクロをキックする（定義はできるようになったが、それをキックするタイミングを決めていない）

その2 難しそう/大変そう

パターンマッチ（これは難しそう）
Tupl, Enum（仕様がよくわかっていない）
Vector(Rustのarrayを使うことになる)
エラー処理
配列というかイテレータ的な処理はなるべくタグで組み込みたいけれど、どうするのか
文字列関数

Name		Name	Last commit message	Last commit date
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sample		sample
src		src
tests		tests
.gitignore		.gitignore
Cargo.toml		Cargo.toml
LICENSE		LICENSE
README.md		README.md
_.iq		_.iq
note.md		note.md
note2.md		note2.md
run		run

License

cohyou/epiqs

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