tutorial. Scheme元循环解释器的自解释与核验[lp-0009]
(flora metacircular)导出Scheme解释器计划与run-scheme。program-datums提供同一计划的定义列表;自解释使用这份列表,.scm输出使用其原文,不维护另一份简化版解释器。
program. Scheme 一层自解释的 run-inside 定义[mce-self-driver]
(define source-definitions (program-datums interpreter))
(define (run-inside program)
(run-scheme (append source-definitions
(list (list 'run (list 'quote program))))))Scheme解释器执行自身定义的阶乘结果[#58]
run-inside将Scheme解释器计划的完整定义放入外层解释器,并在该环境中调用run。外层解释器处理内层解释器的代码,内层处理用户程序:
example. Scheme 自解释的阶乘结果为 120[mce-self-factorial]
(run-inside '((define (factorial n)
(if (= n 0) 1 (* n (factorial (- n 1)))))
(factorial 5)))⇒ 120 · checked
特殊形式、闭包应用和环境查找都经过解释器;数值、列表和可变框架原语仍由宿主提供。这是本子集的一层自解释,不是完整Scheme兼容性或独立运行时的自举。
program. Scheme 三层结果的案例与 agrees? 定义[mce-self-cases]
(define examples
'((factorial
((define (factorial n) (if (= n 0) 1 (* n (factorial (- n 1))))) (factorial 6))
720)
(lexical
((define x 10) (define add-x (lambda (y) (+ x y)))
((lambda (x) (add-x 2)) 100))
12)
(closure
((define (make-adder x) (lambda (y) (+ x y)))
(define add-three (make-adder 3)) (add-three 4))
7)
(lazy-if ((if #t 7 missing)) 7)
(truth ((if 0 1 2)) 1)
(mapping ((map (lambda (x) (* x x)) '(1 2 3 4))) (1 4 9 16))
(application ((apply + '(1 2 3))) 6)
(named-let ((let loop ((n 5) (total 0))
(if (= n 0) total (loop (- n 1) (+ total n))))) 15)
(let-star ((let* ((x 3) (y (+ x 4))) (* x y))) 21)
(short-circuit ((list (and #f missing) (or 9 missing))) (#f 9))
(conditional ((cond ((= 1 2) missing) ((= 2 2) 8) (else 0))) 8)))
(define (run-host program)
(eval (cons 'begin program) (make-fresh-user-module)))
(define (agrees? example)
(let ((program (cadr example)) (expected (caddr example)))
(and (equal? (run-host program) expected)
(equal? (run-scheme program) expected)
(equal? (run-inside program) expected))))Scheme宿主与两层解释器的11项值核验[#59]
example. Scheme 三层结果的 11 项一致性核验[mce-three-levels]
agrees?
⇒ "11 cases passed" · checked
examples与agrees?声明输入、预期值及比较函数。宿主run-host直接求值,run-scheme执行用户程序,run-inside通过一层自解释执行它。
11个案例包含词法遮蔽、返回闭包、短路、map/apply、命名let与let*。每例的三种执行方式分别与显式预期比较;有限案例不能证明完整等价。宿主比较只使用共同支持的形式,不把我们教学子集的define扩展当作标准Scheme。
program. Scheme 两层异常的案例与比较函数[mce-self-error-cases]
(define errors
'((missing (missing) mce-unbound)
(arity (((lambda (x) x) 1 2)) mce-arity)
(call ((1 2)) mce-not-procedure)
(syntax ((if #t 1)) mce-syntax)
(parameters ((lambda (x x) x)) mce-syntax)))
(define (error-key thunk)
(catch #t (lambda () (thunk) 'returned)
(lambda (key . arguments) key)))
(define (errors-agree? example)
(let ((program (cadr example)) (expected (caddr example)))
(and (eq? (error-key (lambda () (run-scheme program))) expected)
(eq? (error-key (lambda () (run-inside program))) expected))))Scheme两层解释器的5项异常核验[#60]
example. Scheme 两层解释器的 5 项异常核验[mce-self-errors]
errors-agree?
⇒ "5 cases passed" · checked
errors与errors-agree?同时调用普通解释器与一层自解释,比较显式声明的异常。五个失败案例核验异常key,不比较异常参数,也不要求与Guile的异常名称相同。throw是显式提供的原语,没有把宿主eval放进对象语言的原语表。
Scheme解释器与独立核验文件的输出[#61]
Download metacircular-checks.scm
构建生成/programs/metacircular.scm和/programs/metacircular-checks.scm。前者由同一个装配的原文产生;核验文件从examples、errors和同一计划的datum生成独立入口。两个文件放在同一目录,在Flora根目录运行:
guile --no-auto-compile build/programs/metacircular-checks.scm
成功输出11 three-level cases and 5 error cases passed.失败则以非零状态退出。运行独立文件不需要Grove;它使用Guile的标准环境,不是可移植到任意Scheme的包。
Scheme自解释的支持范围与证据边界[#62]
片段接口区分身份、原文、定义datum、来源与作者声明的requires。跨文章导入依靠实际模块,transclude只负责展示;导出顺序遵循装配清单。正文可以按理解顺序安排,但初始化依赖并不会因此消失。
新特殊形式的支持范围有限:闭包只接受固定参数,cond不支持 =>,apply只接受一个参数列表,map要求列表等长。完整Scheme的宏、continuation、内部定义规则和reader扩展都未纳入。这些约定限定了核验结论:案例覆盖不能证明完整Scheme等价,宿主原语仍是自解释所需的基础。