Forth 编译程序

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      解释状态==执行状态         编译地址==执行地址

      FORTH 系统内部有一个系统变量 STATE，当 STATE==0，系统处于"执行"状态，当 STATE <> 0，系统处于"编译"状态。系统从输入缓冲区中取出下一个字符串放到词缓冲区，然后去词典中查找该词；如果该词在词典中，就把该词的定义的编译地址（cfa，也叫执行地址）送到参数栈顶。然后，如果系统处于执行状态，则外部解释程序（即文本解释程序）就调用内部解释程序（地址解释程序）执行该定义；如果系统处于编译状态，则编译程序就把留在参数栈顶的 cfa 移到词典的顶部，把该定义的 cfa 编入到正在被编译的定义的参数域中，但是，如果cfa所代表的定义是一个立即词，不管系统处于什么状态，都执行它。

      若输入流中分离出来的字符串在词典中没有定义，系统就把它转化成一个数字，如果成功，文本解释程序就把该数字放置到参数栈上；若系统处于编译状态，则编译程序就把该数字编入词典成为一个数字文字常数（literal）。

      

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定义 [ 和 ] :

      FORTH 提供 [ 和 ] 这两个定义以显示改变系统的状态，[ 使系统从编译状态变为执行状态；] 使系统从执行状态变为编译状态。这两个定义均只能在冒号定义中使用。若  [  ] 成对出现在冒号定义中，则包含的部分被立即执行而不被编译。

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文字常数：

      FORTH 中，有一些进行编译工作的词，称为编译类词。它们的效果是给词典中编译进这样或那样的内容。可以把参数堆栈上的数字“原封不动”的搬进词典形成“文字常数（literal）”；所以在词典中不少情况下是编译地址和文字常量并存的局面。五个编译词：LIT、LITERAL、(DLITERAL)、COMPILE、[COMPILE]。

:   LIT    ( - n )       编译数字的运行时间代码         R@  @         取出编译在词身内的数字         R>  2+  >R  ;        调整IP 运行时 LIT 做两项工作： 1、它必须把跟着它的数字放到参数堆栈顶； 2、它必须移动解释指针 IP 越过这个数字而指向下一个编译地址。

:  FIVE+   5  +  ; FIVE+ ^LIT 5 ^+ ^UNNEST 1000 1002 1004 1006

开始执行 LIT 之前，IP 偏移指向 5 。即（IP）=1002。执行 LIT，由于 LIT 是冒号定义，所以先执行的是 LIT 的代码指针域 cfa 内的 NEST，执行过程： 1、(IP) -> 返回栈顶保存，于是返回栈首项的内容为1002 2、(W)+2 -> W  它是 LIT 的 pfa 3、(W) -> IP   4、执行 NEST 内最后的 NEXT ，于是就开始执行 LIT 的词身

^R@  把返回栈顶的内容1002复制到参数栈顶  ^@ 取出1002单元的内容5   ^R> 把返回栈顶的1002送到参数栈顶  ^2+  参数栈首项变为1004，指着下一个要执行的词 +  ^>R 把1004送回返回栈顶保存  ^UNNEST 把返回栈顶的1004 -> IP，接着执行1004处的 +。

:  COMPILE   ( - )      只可以用在冒号定义内部。当该冒号定义执行时，COMPILE 就把跟在它后面的定义编译进词典中。          R>          DUP  2+  >R          @  ,  ; 与 LIT 定义相比，COMPILE 仅仅在定义的最后多了一个逗号，由它把留在堆栈顶上的跟在 COMPILE 之后的词的 cfa 编入词典

:  LITERAL   ( n -  )       把在参数栈上的单字长整数编译成为一个文字常数。        COMPILE  LIT       首先编译运行时间代码 LIT        ,                             接着编译数字本身        ;  IMMEDIATE      使其成为立即词	eg: :  test   [  5  ]  LITERAL  +  ; //数字 5 必须处于词 [ 和 ] 中间。
:  DLITERAL   ( d -  )     把在参数栈上的双字长整数编译成为一个双字长的文字常量         SWAP      颠倒双字长整数的次序         [COMPILE]  LITERAL   把文字常数的编译推迟到 DLITERAL 执行时进行。因为 LITERAL 是立即词，故只有用[COMPILE]才能把它编入 DLITERAL 中。         [COMPILE]  LITERAL   强行编译双字长文字常数的高16位。         ;  IMMEDIATE	:  [COMPILE]   ( - )      强行编译跟着的立即型定义           '           寻求跟着的词的执行地址           ,           编译它           ;  IMMEDIATE       必须立即执行

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编译循环：

      FORTH 中编译过程与解释过程（即执行过程）的区别在于：在编译过程中，不是执行从输入流中分离出来的词，而是把词的编译地址添加到词典的顶部，在那儿系统正在构造一个新的冒号定义的参数域；如果从输入流中分离出来的是数字，那么编译过程不是把数字留在参数堆栈上，而是把它编译成为定义中的数字文字常数。以后当执行该定义时，同一数字便可被重新取出并放置到参数栈顶。冒号定义的编译程序就是定义 ] ，它和解释程序 INTERPERT 有类似操作。

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冒号定义的开始和结束：

:    :    ( - )                    定义一个高级定义，新定义完成之前被"隐藏"起来，冒号的执行代码给程序增添一层嵌套          !CSP            把当前参数堆栈指针存入变量CSP以在定义结束时查错之用，正常编译不应影响参数堆栈的深度          CURRENT  @  CONTEXT  !                   使 context 词汇与 current 词汇一致          CREATE                使用跟在冒号后面的名字在词典中建立一个首部          HIDE                    使该首部躲过词典搜索          ]                          进入冒号定义的编译程序，开始建造在参数域中的执行地址表          ;USES                把跟着的代码程序（即下面的NEST）的地址插入到新定义的代码指针域，使新定义成为一个冒号定义。(类似DOES>，编译运行过程已经规定好的代码到代码域)          NEST  ,                编译地址解释程序NEST的地址，使其可被放进新定义的cfa

:   ;    ( - )           结束一个冒号定义，它编译执行代码UNNEST退出一层件嵌套，改变STATE的值以解释编译          ?CSP             当前的参数堆栈指针与CSP的值相符吗？若不相符则停止          COMPILE  UNNEST             给新定义的末尾加上UNNEST，使程序的执行返回到调用者          REVEAL         与HIDE想反操作          [COMPILE]  [         在此外编译，[  以结束新定义的编译           ;  IMMEDIATE       分号自身必须在编译状态下执行，所以必须是一个立即词。

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数字文字常量：

      指的是词典中存放运行时间代码（LIT）的cfa的单元及跟着它的数字单元；执行是LIT把数字送到参数堆栈。LITERAL、DLITERAL、ASCII、[']……

:  ASCII      ( - char )         把输入流中下一个字符的ASCII代码编译为一个数字文字常量         BL  WORD        取出下一个字符         1+  C@          得到它的ASCII代码         STATE  @         获取当前系统状态（编译？解释）         IF  [COMPILE]  LITERAL          编译状态就把其编为文字常数         THEN          否则留在参数堆栈上         ;  IMMEDIATE
:  [']   ( - )        '          [COMPILE]  LITERAL        ;  IMMEDIATE	[']  被定义成为一个立即型的定义，因此对于 ['] 定义内的 ' 来说，所谓的输入流中的下一个词就是冒号定义内跟在 ['] 后面的那个词。

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数字输出转换：

HLD  （- add）  在数字输出转换过程中，保存文本最后字符地址的变量。

:  HOLD   ( char -  )      把ASCII字符char插入输出字符串中         -1  HLD  +!      HLD为指向输出文本缓冲区的字符指针，在输出文本缓冲区中形成输出数字字符串。数字字符串是从最低有效位开始逆向建立，为把一个字符插入该字符串。HLD 的内容要减一          HLD  @       取到指定地址          C!  ;        把字符串插入HLD所指定的地址字节

:  <#   ( - )        初始化数字转换过程，要求栈中是个无符号双字长数        PAD                返回输出文本的缓冲区地址        HLD  !  ;      HLD 指向 PAD ，以便字符串能在 PAD 缓冲区中建立

:  #>   ( d - addr len )         结束输出数字转换，并把字符串的地址和长度送入堆栈，它们正是 TYPE 命令所需要的参数        2DROP       不再需要堆栈中的双字长数        HLD  @            取出字符串首址        PAD           取出字符串的末尾地址        OVER  -  ;         得到字符串的长度

:  SIGN  ( n -  )          如果栈顶项 n 是负数，则在输出数字字符串中插入一个负号        0<  IF       判断栈顶是不是负数        ASCII  -  HOLD         插入负号        THEN  ;

:  #   ( d1 - d2  )           转换一位数字，并把它加到输出数字字符串中。转换中，d1除以基，商d2被保留在堆栈中，余数被转换成ASCII码，送入输出缓冲区        BASE  @  MU/MOD         余数和双字长整数商保留在堆栈上        ROT         把余数移到栈顶        9  OVER  <        如果余数大于9        IF  7  +  THEN       加7以形成A        ASCII  0  +  HOLD  ;     把余数转换成 ASCII 码，并插入到输出缓冲区

:  #S  ( d - 0 0 )         转换一个双字长整数，直至结果为零        BEGIN            #       转换一位数字            2DUP  OR        判断商是否为 0 ？        0=  UNTIL  ;         如果商为零，退出循环；否则，继续转换。

eg：无符号双字长整数 12345.  ，要求打印成：123.45  ； 命令：<#  #  #  ASCII  .  HOLD  #s  #>  TYPE 小数点的前三位整数用 #S 实现转换。整个转换过程是在 PAD 缓冲区内进行的。转换完成堆栈顶部存放的是ASCII字符串的首地址和长度。