Программист – Программирование на gforth (страница 7)

Пример отладки:

100 200 300 \ Помещаем три числа в стек

.S \ Выводит: 100 200 300 <3> ok

SWAP \ Меняем местами 200 и 300

.S \ Выводит: 100 300 200 <3> ok

DROP \ Удаляем верхний элемент (200)

.S \ Выводит: 100 300 <2> ok

6. Продвинутые техники

Использование DEPTH

Слово DEPTH (или DEPTH) помещает в стек текущее количество элементов:

1 2 3 DEPTH . \ Выводит 3 (в стеке три элемента)

Это полезно для написания универсальных функций, работающих с переменным количеством аргументов.

Работа с подстеками

В сложных программах удобно мысленно разделять стек на логические части. Например, для вычислений с координатами :

: distance-squared ( x1 y1 x2 y2 -- dist^2 )

\ Вычисляет квадрат расстояния между точками (x1,y1) и (x2,y2)

ROT - SWAP ROT - \ ( dx dy )

DUP * SWAP DUP * + \ dx² + dy²

;

Упражнение для закрепления

Запустите Gforth.

Используя PICK, вычислите выражение (не вводя число 2 дважды).

Определите слово 3DUP, которое дублирует три верхних элемента стека. Протестируйте его на числах 1, 2, 3.

Напишите слово avg-of-three, которое вычисляет среднее арифметическое трёх чисел. Протестируйте на 10, 20, 30 (ожидаемый результат: 20).

Создайте файл stack-utils.fs и сохраните в него определения 3DUP и avg-of-three. Загрузите файл командой include stack-utils.fs и проверьте работу слов.

Используйте .S и DEPTH, чтобы отследить изменения стека на каждом этапе выполнения.

Подсказки: * Решение для п. 2:

2 3 * 2 PICK + . \ 2×3 + 2 = 8

•

Определение

3DUP

:

: 3DUP ( a b c -- a b c a b c )

2 PICK 2 PICK 2 PICK ;

•

Определение

avg-of-three

:

: avg-of-three ( a b c -- avg )

+ + 3 / ;

Если у вас возникли трудности, проверьте: * правильность индексов для PICK/ROLL; * соответствие количества операндов для арифметических операций; * наличие ; в конце определений.

Глава 5. Управление потоком выполнения в Gforth

В этой главе разберём конструкции управления потоком выполнения в Gforth: условные операторы и циклы.

1. Условные операторы:

IF ELSE THEN

Базовая конструкция условного перехода в Forth:

условие IF true-блок ELSE false-блок THEN

Как это работает: * условие — выражение, оставляющее флаг в стеке (-1 для true, 0 для false); * если флаг true, выполняется true-блок; * если false, выполняется false-блок (если он есть); * THEN завершает конструкцию.

Операторы сравнения возвращают флаг: * = — равно; * <> — не равно; * > — больше; * < — меньше; * >= — больше или равно; * <= — меньше или равно.

Пример 1: простое условие

: is-zero ( n -- )

0= IF ." Число равно нулю" ELSE ." Число не равно нулю" THEN

CR ;

Проверка:

0 is-zero \ Вывод: Число равно нулю

5 is-zero \ Вывод: Число не равно нулю

Пример 2: чётность числа

: even? ( n -- flag )

2 MOD 0= ;

: check-even ( n -- )

even? IF ." Чётное" ELSE ." Нечётное" THEN

CR ;

Проверка:

4 check-even \ Вывод: Чётное

7 check-even \ Вывод: Нечётное