Rpn and forth 超入門

瀬尾佳隆 ([email protected]) Microsoft MVP for Visual C#

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技術ひろば.net 2010年7月

瀬尾 佳隆 （せお よしたか） ◦ MVP for Visual C# (Jan 2009 – Dec 2010)

◦ 実は Forth 系の言語が大好き！

◦ メールは [email protected] / Twitterは @seosoft

◦ 個人事業主です（屋号は瀬尾ソフト）

◦ 根っからの開発屋

インフラ苦手です ◦ どうでもいい情報としては、ミュージカルが大好きです

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真面目に聞いていただくセッションではありません ◦ 「何か身につく」とか「仕事に役に立つ」とか期待しては いけません でも、普段とは違う「物の見方」を通して視野を広げる参考になれば

多分途中で時間切れになります ◦ （意図的に）ページ数多すぎ

そもそも30分でやるようなネタじゃないし w

◦ ついうっかり興味を持ってしまった方は資料をダウンロード して読んでください

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明日の仕事に全く役立たない技術でも 「楽しければいいじゃん！」ということを理解 （または同情）していただくこと

普段とは違う考え方を通して脳のストレッチをして いただくこと

ついうっかり興味を持つ人が一人でも二人でも 出てくることを密かに期待すること

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RPN ◦ RPNとは

◦ RPNの具体例

◦ 計算機内部の動き

◦ RPNの言語的特徴

Forth ◦ Forthとは

◦ Forthの基本的な文法

◦ （デモ）

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逆ポーランド記法

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RPN = Reverse Polish Notation ◦ 逆ポーランド記法

演算子をオペランドの後ろに記述する方法 ◦ 後置記法とも言う

◦ 皆さんお馴染みなのは中間記法

HP電卓ではRPNで計算します ◦ HP-15Cなんて名機も

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中置記法 RPN

1 + 2 1 2 +

(1 + 2) * (3 + 4) 1 2 + 3 4 + *

8.33 ∗ 4 − 5.2 ÷ 8.33 − 7.46 ∗ 0.32

4.3 ∗ 3.15 − 2.75 − (1.71 ∗ 2.01)

8.33 4 5.2 - * 8.33 7.46 - / 0.32 * 4.3 3.15 2.75 - * 1.71 2.01 * - /

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• 頭から順番に計算できる • 括弧がいらない • 複雑な式でも1行で表現できる

20 4 / の場合・・・20 / 4

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Starting Forth http://www.forth.com/starting-forth/sf2/sf2.html

20 4 / の場合・・・20 / 4

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Starting Forth http://www.forth.com/starting-forth/sf2/sf2.html

3 9 + 4 6 + * の場合・・・(3 + 9) * (4 + 6)

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Starting Forth http://www.forth.com/starting-forth/sf2/sf2.html

3 9 + 4 6 + * の場合・・・(3 + 9) * (4 + 6)

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Starting Forth http://www.forth.com/starting-forth/sf2/sf2.html

問題： 太郎君は鉛筆を1本、花子さんは鉛筆を2本持っています。 あわせて何本でしょうか。

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1 + 2

1 2 +

鉛筆1本 鉛筆2本 あわせて何本

中間記法

RPN

順番が・・・

あら、キレイ

問題： 太郎君は鉛筆を1本、花子さんは鉛筆を2本持っています。 あわせて何本でしょうか。

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1 + 2 1 2 + 中間記法 RPN

１ 足す ２ １と２を足す

日本語に似ている！

RPNに基づくプログラミング言語

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RPNとデータスタック使用の考え方に基づいた プログラミング言語

言語仕様が非常に簡単 ◦ ワード（トークン）を辞書中で検索

◦ 辞書中に見つかったら関連づけられたコードを実行

◦ 見つからなかったら “数” と見なしてスタックに積む

Forth プログラムは「ワードの並び」 ◦ Forth ではすべてがワードであり、演算子、制御構造、 組み込みの手続き、ユーザー定義の手続きの区別がない

◦ ワードが順番に並んでいるだけで、構文解析が不要

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スタック操作 処理

. スタックの1番目を取り出してコンソール出力

.s スタックの内容表示（値を取り出さない）

clearstack スタックのクリア

drop スタックの1番目を捨てる

dup スタックの1番目を複製して上に積む

over スタックの2番目を複製して上に積む

swap スタックの1番目と2番目とを交換する

rot スタックの3番目を取り出して上に積む

nip swap drop と同じ

tuck swap over と同じ

2drop drop drop と同じ

2swap 1番目/2番目の組と3番目/4番目の組とを交換する

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四則演算 ◦ + - * / mod ・・・想像通り

文字列 ◦ .s” 文字列” ・・・ .s” のあとに半角スペースが必要

ワード定義 ◦ ： <ワード名> <コード> ；

コロンで始まりセミコロンで終わる

制御構造 ◦ <条件> if <処理> else <処理> then ・・・if文 ◦ <終値> <初期値> ?do <処理> loop ・・・for文 ◦ begin <処理> <終了条件> until ・・・while文

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変数 ◦ variable <変数名> ・・・定義

◦ <変数名> ! ・・・代入

◦ <変数名> @ ・・・参照

浮動小数 ◦ f+, f-, f*, f/ など ・・・頭に f を付ける必要がある

◦ d>f, f>d ・・・小数化、整数化

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時間があれば・・・

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今日のまとめと参考情報

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RPN ◦ 演算子をオペランドの後ろに記述する

◦ 頭から順番に計算していくことができる

◦ 日本語の文法に近いので日本人には実は案外理解しやすい 言語（かも？）

Forth ◦ RPNとデータスタックを使ったプログラミング言語

◦ 言語仕様が非常に簡単

◦ Forth プログラムは「ワードの並び」

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HP-35s が今なら5000円くらいで買えるかも ◦ Amazonあたりで検索してください

Windows上で動作する HP-15Cのエミュレータが あります ◦ http://www.thgsoft.ch/ThGHome_EN.html#HP15c

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Gforth ◦ ANS Forthの実装 ◦ http://sourceforge.jp/projects/freshmeat_gforth/

Starting FORTH ◦ http://www.forth.com/starting-forth/

Thinking FORTH ◦ http://thinking-forth.sourceforge.net/

日本語プログラミング言語Mind ◦ http://www.scripts-lab.co.jp/mind/whatsmind.html

◦ 実は私にとっての Forth とは Mind のこと

.NET用のForthコンパイラもあります ◦ DeltaForth / Forth in the .Net 3.5 Framework (ForthAPI)

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