Итак, мы завершили разработку программы hoc. Для сравнения приведем число непустых строк в каждой версии:
hoc1 59
hoc2 94
hoc3 248 (для версии с lex 229)
hoc4 396
hoc5 574
hoc6 809
Конечно, эти значения были вычислены программным способом: $
sed '/$/d' `pick *.[chyl]` | wc -l
Безусловно, развитие языка может быть продолжено, и вам предоставляется такая возможность в приведенных ниже упражнениях.
Измените hoc6 так, чтобы можно было использовать поименованные формальные параметры в подпрограммах вместо $1 и т.д.
Сейчас все переменные глобальны, за исключением параметров. Уже есть большая часть механизма для введения локальных переменных, хранимых в стеке. Одно из решений заключается во введении описания auto, которое резервирует место в стеке для перечисленных переменных; не перечисленные переменные считаются глобальными. Кроме того, придется расширить таблицу имен так, чтобы поиск в ней осуществлялся вначале для локальных, а затем для глобальных переменных. Как это связано с поименованными аргументами?
Как бы вы ввели массивы в язык hoc? Как следует передавать их функциям и процедурам? Как возвращать их?
Обобщите работу со строками так, чтобы переменные могли хранить строки, а не только числа. Какие операции потребуются для этого? Самая трудная часть управление памятью добейтесь динамичного хранения строк: память должна освобождаться, когда строки перестают быть нужными. В качестве промежуточного шага добавьте более развитые форматы печати, например, обеспечьте возможность использования некоторых форм стандартной Си функции printf.
Мы сравнивали hoc с другими программами-калькуляторами UNIX, чтобы приблизительно оценить, насколько хорошо он работает. К таблице, представленной ниже (табл. 8.1), можно, конечно, отнестись скептически, но она показывает "разумность" нашей реализации. Все приведенные в ней величины даны в секундах. Работа велась на PDP-11/70. Было выполнено два теста. Первый, вычисление функции Аккерманна ack(3,3), — хороший тест для отработки механизма вызова функций. Здесь происходят 2432 вызова, причем некоторые из них достаточно глубоко вложены.
func ack() {
if ($1 == 0) return ($2+1)
if($2 == 0) return (ack($1 - 1, 1))
return (ack($1 - 1, ack($1, $2 - 1)))
}
ack(3,3)
Второй тест — стократное вычисление чисел Фибоначчи со значениями, меньшими 1000. В этом случае выполнялись в основном арифметические операции с периодическим вызовом функций:
proc fib() {
a = 0
b = 1
while (b < $1) {
с = b
b = a+b
a = c
}
}
i = 1
while (i < 100) {
fib(1000)
i = i + 1
}
Тест выполнялся на четырех языках: hoc, bc(1), bas (древний диалект Бейсика, который существует только на PDP-11) и Си (использовался тип PDP-11 для всех переменных) .
Числа, приведенные в табл. 8.1, являются суммой пользовательского и системного времени процессора и вычислены с помощью функции time.
| Программа | (3,3) | 100*fib(1000) |
|---|---|---|
hoc | 5.5 | 5.0 |
bas | 1.3 | 0.7 |
bc | 39.7 | 14.9 |
c | <0.1 | 0.1 |
Таблица 8.1: Время работы на PDP-11/70 (в секундах)
Можно также приспособить Си программу для определения количества времени, используемого каждой функцией. Программу нужно перетранслировать в режиме профилирования, введя флаг -p в каждой единице трансляции Си и при режиме загрузки. Если изменить файл makefile для чтения:
hoc6: $(OBJS)
сс $(CFLAGS) $(OBJS) -lm -о hoc6