FORTH: POP3 наноклиент. Часть 2

Рассмотрим самый простой случай, безаргументные команды. Можно написать в лоб

S" NOOP" sockt WriteSocketLine THROW и так 4 раза.  S" DELE" sockt WriteSocket THROW     S>D (D.) sockt WriteSocketLine THROW 

тоже 3 раза

( TOP APOP не будем реализовывать, а с USER PASS пока не будем мудрить. )

Но мы же пишем на Форте, а в нем есть изящный механизм создания определяющих слов. Используем его.
Для начала вынесем sockt WriteSocketLine THROW и buf bufsize sockt ReadSocket THROW TO bytes_read в отдельные определения. Лень уже выписывать столько букв.

 : >sockt                  sockt WriteSocketLine THROW ;  : sockt>               buf bufsize sockt ReadSocket THROW TO bytes_read ;  

И начнем создавать создающие слова

 : pop3_noarg                       CREATE LATEST ,                       DOES> @ COUNT  >sockt   ;   : pop3_noargs                      0 DO pop3_noarg LOOP ;  4 pop3_noargs NOOP QUIT STAT RSET 

Таким образом, тремя строчками мы определили четыре однотипных команды. Поясню немного поподробнее, что же здесь происходит.
Через двоеточие определено новое слово pop3_noarg, со следующим действием: выбрать из входного потока литеры, ограниченные пробелом, использовать их для создания на вершине словаря слова с действием VARIABLE. Это все делает слово CREATE, в момент исполнения слова pop3_noarg. Следующее слово LATEST кладет на стек адрес поля имени определяемого слова, например NOOP. Запятая компилирует значения со стека на вершину словаря. Если бы далее не было части DOES>, вызов NOOP положил бы на стек некий адрес, разыменовав который мы получили бы адрес строки со счетчиком, превратив который в адрес строки счетчик словом COUNT мы могли бы напечатать ее словом TYPE.
В результате увидели бы NOOP. Словами выглядит очень сложно, быстрее попробовать самостоятельно в командной строке форт-системы.
Что же далее? Далее у нас присутствует самое загадочное слово Форта DOES>. Достаточно осознать, что это слово меняет действие по-умолчанию слова, созданного через CREATE, на действие, которое мы пожелаем. Все, что написано после DOES> является общим действием для всех слов, определенных через pop3_noarg. Здесь оно заключается в получении адреса и счетчика строки — имени слова и отправки его в сокет.

: pop3_digiarg                 CREATE LATEST ,                 DOES>    @ >R       <#    S>D  #S     BL HOLD     R> COUNT HOLDS #>   >sockt   ;  : pop3_digiargs  0 DO pop3_digiarg LOOP ;  3 pop3_digiargs  DELE LIST RETR 

Очень похоже на предыдущую группу слов с заметным отличием в части DOES>. Понятно, что что-то отправляется в сокет. А вот что?
Здесь мы используем еще одну замечательную возможность Форта. У нас есть прекрасное слово (D.) преобразующее число двойной точности (64 бит) со стека в строку. И мы могли бы его легко использовать, но для этого нам бы пришлось написать что-то вроде

 S" LIST" sockt WriteSocket S>D (D.) >sockt

Не страшно, но как-то уныло.

Раз уж мы решили сделать красиво, почему бы не поискать другие решения. Если заглянуть в исходники Форта, и найти там определение (D.) можно увидеть что оно состоит из <# #S #>. Эти три слова изобретены еще Чаком Муром и раскладывают преобразование числа в строку на три этапа. Первый — подготовка преобразования, второй — собственно преобразование, и третий — выдача результата. Из-за того, что преобразование числа происходит с младших разрядов, а печать идет со старших разрядов — для преобразования нужен некоторый временный буфер, куда будут складываться цифры и откуда будет забираться результат. Размер буфера берется с хорошим запасом. Слово HOLD как раз и убирает очередной символ со стека в буфер. HOLDS, множественное число от HOLD, делает то же самое с несколькими символами ака строкой. Пара слов >R R> используется как легкая подручная реализация локальных переменных, когда надо некоторое значение со стека ненадолго отложить.
Подобная эквилибристика позволяет не заводить дополнительные буфера, не копировать одно и тоже в кучу мест, не возиться с библиотеками для слияния строк, а сделать все в системном буфере практически предназначенном для этой цели.

Теперь посмотрим на ответы сервера. Их всего два: +OK или -ERR, за которыми могут идти, а могут не идти какой-нибудь текст или числа. Было бы прелестно, если бы ответы сервера как-нибудь сами делали всю работу. Чтобы нам не приходилось скакать по бесконечным ветвлениям. И Форт может нам это позволить.
Представим буфер, в котором сохранен ответ сервера как входной поток для интерпретации. Словом EVALUATE мы можем интерпретировать произвольную строку. Используем эту возможность.
Ответ сервера всегда начинается с +OK или -ERR. Вложим же смысл в эти ответы.

Проще всего с -ERR. В случае ошибки неплохо бы вывести остаток строки на терминал и прервать исполнение программы.

 : -ERR     1 PARSE TYPE CR ABORT ; 

PARSE служит для получения хвоста интерпретируемой строки.

+OK не так прост. Он всегда выскакивает, если команда обработана успешно. Говорит нам все хорошо, но каков контекст этого хорошо?
Первый +OK сообщает об успешном подключении к серверу. Нам надо принять этот факт и вывести на терминал приветствие сервера.
Второй и третий +OK возникают в процедуре логина. Просто игнорируем остаток строки.
Четвертый +OK появляется в ответ на STAT и к нему, к +OKею, прилагаются два числа. Первое — количество сообщений в ящике. Второе — число попугаев, занимаемых ними. Попугаи нам не нужны. Значит нам надо будет превратить текстовое число из ответа сервера в число на стеке, а остаток строки игнорировать.
Пятый +OK сообщит что следом за ним будет нужное нам письмо. Тут есть один нюанс в протоколе. Во-первых, пауза между ответом сервера и передачей письма. Во-вторых, два числа следом за +OK — номер сообщения и его размер в попугаях.
Шестого +OK, можно не ждать, а можно обработать также, как и первый.
Итак, +OK должен уметь три разных действия.
Форт позволяет обойтись без флагов и сложной логики. В нем есть так называемые векторные слова. Слова, действие которым можно назначить в любой нужный момент.

 VECT +OK  : do_type       1 PARSE TYPE CR ; : do_ignore    1 PARSE 2DROP ; : do_number     1 PARSE ?SLITERAL ; : do_msg                          sockt>                                  BEGIN   buf bytes_read  TYPE CR                  bytes_read  bufsize - 0< 0= WHILE  sockt>  REPEAT do_ignore ; 

Теперь у нас есть все, чтобы собрать код воедино.

  ~nn/lib/sock2.f    0 VALUE sockt 0 VALUE bytes_read 0 VALUE num_of_msgs  8192 CONSTANT bufsize bufsize ALLOCATE THROW CONSTANT buf   MODULE:  : >sockt                  sockt WriteSocketLine THROW ;  : sockt>               buf bufsize sockt ReadSocket THROW TO bytes_read ;  : response                       sockt>                      buf bytes_read EVALUATE ;   : pop3_noarg                       CREATE LATEST ,                       DOES> @ COUNT  >sockt   response ;   : pop3_noargs                      0 DO pop3_noarg LOOP ;  4 pop3_noargs NOOP QUIT STAT RSET   : pop3_digiarg                 CREATE LATEST ,                 DOES>    @ >R       <#    S>D  #S     BL HOLD     R> COUNT HOLDS #>   >sockt  response  ;  : pop3_digiargs  0 DO pop3_digiarg LOOP ;  3 pop3_digiargs  DELE LIST RETR   : user              S" USER username"  >sockt response  ; : pass             S" PASS password"  >sockt  response ;   VECT +OK  : do_type           1 PARSE TYPE CR ; : do_ignore         1 PARSE 2DROP ; : do_number    1 PARSE ?SLITERAL do_ignore ; : do_msg                          sockt>                                  BEGIN   buf bytes_read  TYPE CR                  bytes_read  bufsize - 0< 0= WHILE  sockt>  REPEAT do_ignore ;  : -ERR    do_type ABORT ;   : start_sockets                           SocketsStartup THROW                        CreateSocket THROW TO sockt ;  : connect_to_host                       GetHostIP THROW                       110 sockt ConnectSocket THROW                        response  ;  \   Ниже исполняемый код. Выше - необходимые определения.  start_sockets  ' do_type TO +OK   S" pop.server.com" connect_to_host   ' do_ignore TO +OK  user  pass    ' do_number TO +OK   STAT   TO  num_of_msgs  ' do_msg TO +OK  num_of_msgs RETR    ' do_type TO +OK QUIT

Данный код несложно дополнить, чтобы он выкачивал все или какое-то количество сообщений с сервера, сохранял их на локальный диск, удалял с сервера и т.п. Здесь я постарался продемонстрировать важный для программирования на языке Форт принцип декомпозиции, развитый и описанный Лео Броуди, и некоторые имеющиеся в языке инструменты для решения задач.

FORTH: наносервера и наноклиенты. Часть 1

_{PS: При написании топика Хабр несколько пострадал.}