Arsen Gonian – Язык программирования Форт (Forth). Решение задач по программированию. Версия 2. (страница 4)
* * \ A A A A -> A A^3
SWAP \ A A^3 -> A^3 A
DUP * 6 * \ A^3 A -> A^3 A^2*6 – V=A^3 S=6*A^2
;
Поясним код:
Во второй строчке кода 2DUP, в отличие от DUP дублирует сразу 2 верхних элемента, совместное использование (DUP и 2DUP) оставляют четыре числа A.
В третьей, два умножения «* *» приводят к вычислению куба ( A A A A -> A A*A*A=A^3 ).
В четвертой, SWAP меняет куб числа «A» с ним самим местами ( A A^3 -> A^3 A ).
В пятой, «DUP *» (A^3 A -> A^3 A*A ), возводит в квадрат число на вершине стека, а «6 *» умножает его на шесть. В результате получаем площадь боковой поверхности.
Вызовем написанное слово с параметром 15 (сторона куба):
15 B5
Ok ( 3375 1350 )
3375=15*15*15 и 1350=6*15*15, все верно, слово работает корректно.
То же самое с вещественными числами:
: B5 ( A -> V S ) \ V=A^3 S=6*A^2
FDUP FDUP FDUP \ A -> A A A A – 2FDUP SP-Forth не понимает
F* F* \ A A A A -> A A*A*A=A^3
FSWAP \ A A^3 -> A^3 A
FDUP F* \ A^3 A -> A^3 A*A
6E F* \ A^3 A*A -> A^3 6*A^2
;
Проверим написанный код, возьмем куб со стороной 1,5:
15E-1 B5 F. F.
13.500000 3.3750000 Ok \ 6*1.5^2 = 13.5 1.5^3 = 3.375
Помните, что оператор «F.» печатает то, что лежит на вершине стека. Если вам нужен другой порядок можно применить FSWAP, так при необходимости вывести сперва объем, как в стековой нотации, можно набрать следующее:
15E-1 B5 FSWAP F. F.
3.3750000 13.500000 Ok
Самостоятельно напишите слово «B5.» для вещественного варианта и корректный вывод результатов с целочисленного стека в первом случае.
Пример 6. Здесь необходимо вычислить объем и площадь поверхности прямоугольного параллелепипеда, через его ребра.
: B6 ( A B C -> S V ) \ S=2*(A*B+B*C+A*C) V=A*B*C )
DUP 2OVER \ A B C -> A B C C A B
DUP 2OVER \ A B C C A B -> A B C C A B B C A
ROT * \ A B C C A B B C A -> A B C C A B C A*B
ROT ROT * + \ A B C C A B C A*B -> A B C C A (A*B+B*C)
ROT ROT * + \ A B C C A A*B+B*C -> A B C (A*B+B*C+C*A)
2* \ A B C (A*B+B*C+C*A) -> A B C (A*B+B*C+C*A)*2
SWAP 2SWAP \ A B C (A*B+B*C+C*A)*2 -> (A*B+B*C+C*A)*2 C A B
* * ; \ (A*B+B*C+C*A)*2 (C*A*B)
Где (A*B+B*C+C*A)*2 – это площадь поверхности, а (C*A*B) – объем.
В данном примере появляется 3 параметра, что не слишком усложняет задачу, и по-прежнему мы не будем использовать переменные в явном виде, манипулируя только с данными на стеке.
В коде для вещественных чисел надо, чтобы число элементов не превышало максимума, из-за его ограниченности произойдет ошибка. Проверим сколько вмещает наша система, для этого наберем следующие команды:
FDEPTH \ Это слово возвращает количество элементов в вещественном стеке
Ok ( 0 ) \ 0 элементов
5E-1 FDEPTH \ введем 1-ое число
Ok ( 0 1 ) \ 1 элемент на вещественном стеке
5E-1 FDEPTH \ введем 2-ое число
Ok ( 0 1 2 ) \ 2 элемента
5E-1 FDEPTH \ введем 3-е число
Ok ( 0 1 2 3 ) \ 3
5E-1 FDEPTH \ введем 4-ое число
Ok ( 0 1 2 3 4 ) \ 4
5E-1 FDEPTH \ введем 5-ое число
Ok ( [6].. 1 2 3 4 5 )
5E-1 FDEPTH \ введем 6-ое число
Ok ( [7].. 2 3 4 5 6 )
5E-1 FDEPTH \ введем 7-ое число
Ok ( [8].. 3 4 5 6 7 )
5E-1 FDEPTH \ ошибка !!!
Если после ошибки ввести «F.» получим:
infinity Ok
После ошибки лучше перезапустить SP-Forth. Так же не забывайте о подключении библиотек заново для работы с вещественными числами. Существует слово DEPTH для обычного стека, которое также оставляет количество его элементов, не считая возвращаемый параметр, но для целочисленного стека.
Или можете набрать «FINIT» для переинициализации.