gmpalter/cl-forth

Source: https://github.com/gmpalter/cl-forth

CL-Forth

CL-Forth 是 Forth 2012 标准（https://forth-standard.org）的 Common Lisp 实现。

支持的平台

CL-Forth 在 CCL v1.12.2-82 或更高版本上得到完全支持。

CL-Forth 在 SBCL 2.1.0 或更高版本上得到完全支持。

CL-Forth 在 LispWorks 8.0.1 或更高版本上得到完全支持。

CL-Forth 支持 ECL 26.3.27 或更高版本。但目前，String 词集测试中有两个失败的测试尚未查明原因。

支持的操作系统

CL-Forth 支持 macOS、Linux 和 Windows。

在 macOS 上，已确认可运行于 macOS Ventura 或更高版本。

在 Linux 上，已确认可运行于内核版本为 5.10.162 或更高的发行版。

在 Windows 上，已确认可运行于 Windows 10 或更高版本。

许可证

CL-Forth 依据 MIT 许可证 的条款提供。

使用方法

CL-Forth 使用 ASDF 定义，并依赖于 CFFI（https://github.com/cffi/cffi）和 trivial-gray-streams 库。

要获取 CL-Forth 以及 Forth 2012 测试套件（https://github.com/gerryjackson/forth2012-test-suite.git）的副本，该测试套件已配置为仅运行 CL-Forth 已实现的词集的测试。

bash git clone https://github.com/gmpalter/cl-forth.git --recurse-submodules

QuickLisp（https://www.quicklisp.org/）可能是获取 CFFI 和 trivial-gray-streams 库的最简单方式。请按照 QuickLisp 网页上的说明下载、安装并将 QuickLisp 添加到你的 Lisp 的初始化文件中。要安装这些库，请执行以下表达式。（只需执行一次。）

lisp (ql:quickload '#:cffi) (ql:quickload '#:trivial-gray-streams)

要将 CL-Forth 加载到 Lisp 中

lisp (require '#:asdf) (load "cl-forth.asd") (asdf:load-system '#:cl-forth)

你可以运行 Forth 2012 测试套件（https://github.com/gerryjackson/forth2012-test-suite.git）

lisp (asdf:test-system '#:cl-forth)

要启动 CL-Forth 解释器循环

lisp (forth:run)

CL-Forth 不区分大小写。

构建独立的 CL-Forth

你可以构建一个独立的 CL-Forth 应用程序。

启动 Lisp 并执行以下表达式

lisp (require '#:asdf) (load "cl-forth.asd") (asdf:load-system '#:cl-forth/application) (forth-app:save-application "cl-forth")

这将创建一个名为 cl-forth 的可执行文件。当你运行 cl-forth 时，它将直接启动进入 Forth 解释器循环。

forth ./cl-forth CL-Forth Version 1.3 Running under Clozure Common Lisp Version 1.13 (v1.13) DarwinX8664 1 1 + . 2 OK. : hello-world ." Hello World!" cr ; OK. hello-world Hello World! OK. see hello-world Source code for hello-world: (DEFUN FORTH-WORDS::HELLO-WORLD (FS &REST PARAMETERS) (DECLARE (IGNORABLE PARAMETERS)) (WITH-FORTH-SYSTEM (FS) (TAGBODY (WRITE-STRING "Hello World!") (TERPRI) :EXIT))) OK. bye In this session: 1 definition created 240 bytes of object code generated

该应用程序识别以下命令行参数

缺失的单词

CL-Forth 未实现可选的 Block 词集。

CL-Forth 未实现可选的 Extended-Character 词集。

CL-Forth 未实现属于 Core 词集的 KEY。

以下属于可选 Facility 和 Facility 扩展词集的单词尚未实现。

外部函数接口

CL-Forth 包含一个外部函数接口（FFI），其大致基于 SwiftForth（https://www.forth.com/swiftforth/）中的 External Library Interface。详见 FFI.md。

优化

CL-Forth 包含一个 实验性 优化器，它试图通过尽可能消除对数据栈的使用来简化 CL-Forth 生成的代码。当某些有效性检查可以被证明是冗余时，还会应用额外的优化来消除这些不必要的检查。（例如，检查传递给 TYPE 的字符数是否为负数。）

优化器由一个布尔标志控制，其地址存储在 OPTIMIZER 变量中。你可以使用 ON 和 OFF 单词来更改此标志的值。

要打开优化器，执行 OPTIMIZER ON；要关闭它，执行 OPTIMIZER OFF。

默认情况下，优化器是关闭的。

在 SBCL 下，Forth 测试套件的运行速度大约提高 33%，生成的目标代码大约减少 25%。

下面是一些优化器对 CL-Forth 生成的代码所产生影响的示例。

`` forth CL-Forth Version 1.4.1 Running under Clozure Common Lisp Version 1.13 (v1.13) DarwinX8664 show-code on OK. variable x variable y variable z OK. optimizer off OK. : test1 x @ y @ 256 + + z ! ; Source code for test1: (DEFUN FORTH-WORDS::TEST1 (FS PARAMETERS) (DECLARE (IGNORABLE PARAMETERS)) (WITH-FORTH-SYSTEM (FS) (TAGBODY (STACK-PUSH DATA-STACK 4503599627370496) (STACK-PUSH DATA-STACK (CELL-SIGNED (MEMORY-CELL MEMORY (STACK-POP DATA-STACK)))) (STACK-PUSH DATA-STACK 4503599627370504) (STACK-PUSH DATA-STACK (CELL-SIGNED (MEMORY-CELL MEMORY (STACK-POP DATA-STACK)))) (STACK-PUSH DATA-STACK 256) (STACK-PUSH DATA-STACK (CELL-SIGNED (+ (CELL-SIGNED (STACK-POP DATA-STACK)) (CELL-SIGNED (STACK-POP DATA-STACK))))) (STACK-PUSH DATA-STACK (CELL-SIGNED (+ (CELL-SIGNED (STACK-POP DATA-STACK)) (CELL-SIGNED (STACK-POP DATA-STACK))))) (STACK-PUSH DATA-STACK 4503599627370512) (SETF (MEMORY-CELL MEMORY (STACK-POP DATA-STACK)) (STACK-POP DATA-STACK)) :EXIT))) OK. optimizer on OK. : test1opt x @ y @ 256 + + z ! ; Source code for test1opt: (DEFUN FORTH-WORDS::TEST1OPT (FS PARAMETERS) (DECLARE (IGNORABLE PARAMETERS)) (WITH-FORTH-SYSTEM (FS) (TAGBODY (SETF (MEMORY-CELL MEMORY 4503599627370512) (CELL-SIGNED (+ (CELL-SIGNED (+ 256 (CELL-SIGNED (MEMORY-CELL MEMORY 4503599627370504)))) (CELL-SIGNED (MEMORY-CELL MEMORY 4503599627370496))))) :EXIT))) OK. optimizer off OK. : test2 x 128 type cr ; Source code for test2: (DEFUN FORTH-WORDS::TEST2 (FS PARAMETERS) (DECLARE (IGNORABLE PARAMETERS)) (WITH-FORTH-SYSTEM (FS) (TAGBODY (STACK-PUSH DATA-STACK 4503599627370496) (STACK-PUSH DATA-STACK 128) (LET ((COUNT (STACK-POP DATA-STACK)) (ADDRESS (STACK-POP DATA-STACK))) (WHEN (MINUSP COUNT) (FORTH-EXCEPTION :INVALID-NUMERIC-ARGUMENT “Count to TYPE can’t be negative”)) (MULTIPLE-VALUE-BIND (FORTH-MEMORY OFFSET) (MEMORY-DECODE-ADDRESS MEMORY ADDRESS COUNT) (WRITE-STRING (FORTH-STRING-TO-NATIVE FORTH-MEMORY OFFSET COUNT)))) (TERPRI) :EXIT))) OK. optimizer on OK. : test2opt x 128 type cr ; Source code for test2opt: (DEFUN FORTH-WORDS::TEST2OPT (FS PARAMETERS) (DECLARE (IGNORABLE PARAMETERS)) (WITH-FORTH-SYSTEM (FS) (TAGBODY (LET ((COUNT 128) (ADDRESS 4503599627370496)) (DECLARE (IGNORABLE COUNT ADDRESS)) (MULTIPLE-VALUE-BIND (FORTH-MEMORY OFFSET) (MEMORY-DECODE-ADDRESS MEMORY 4503599627370496 128) (WRITE-STRING (FORTH-STRING-TO-NATIVE FORTH-MEMORY OFFSET 128)))) (TERPRI) :EXIT))) OK. bye In this session: 7 definitions created 3920 bytes of object code generated 24 bytes of memory