FORTH: Самоопределяющиеся слова

Пусть имеется некоторый проект на языке Форт, в котором используется достаточно большое число однотипных переменных.
Например: x, y, z, x’, y’, z’, x», y», z», s, m и так далее…
Для их определения придется каждый раз выписывать слово VARIABLE, а это громоздко, уныло и некрасиво. Можно ли как-то сделать повеселее?
Указать, что дальше будут определены переменные и выписать их имена.
Что-то вроде:

 VARIABLES:   x   y   z     x'  y'  z'   x'' y'' z''   s   m ;VARIABLES 

Вспомним, что интерпретатор языка Форт реализованный в SP-Forth, если не находит слово в контекстном словаре ищет в том же контекстном словаре слово NOTFOUND, которое и исполняет. Входными параметрами NOTFOUND являются адрес и счетчик подстроки из входного потока. Значит, необходимо переопределить NOTFOUND так, чтобы оно делало то, что нам нужно.

Что же нужно?
Взять это не найденное слово и скомпилировать его на вершину текущего словаря как переменную. Напомню определение

  : VARIABLE     CREATE 0 ,  ; 

Но слово CREATE само выбирает из входного потока следующее слово, а нам надо создать словарную статью из строки с адресом и счетчиком на стеке. Благо на такой случай есть слово CREATED, как раз и принимающее адрес и счетчик строки со стека и создающее словарную статью. К сожалению, оно, как и NOTFOUND, не входит в стандартный ANSI-94 набор слов.
Таким образом

 : NOTFOUND  (addr u -- )    CREATED 0 , ;  

Но, если мы поместим такое определение в базовый список FORTH, то лишимся возможности вводить числа. Значит надо спрятать этот новый NOTFOUND в какой-то иной контекст. Заведем словарь variables.

 VOCABULARY variables  

и сделаем его текущим.

 ALSO variables DEFINITIONS 

поместим туда определение NOTFOUND

вернем текущий контекст

 PREVIOUS DEFINITIONS 

Таким образом слово VARIABLES: переключает контекст на variables и делает доступным нужный нам NOTFOUND

 : VARIABLES:     ALSO variables ; 

Закрывающее слово ;VARIABLES будет возвращать контекст. Находится оно должно, естественно, в контексте variables.

То-есть, итого:

 VOCABULARY variables  ALSO variables DEFINITIONS  : NOTFOUND  (addr u -- )    CREATED 0 , ;  : ;VARIABLES     PREVIOUS ;   PREVIOUS DEFINITIONS  : VARIABLES:     ALSO variables ; 

Вот так, буквально в четыре строки мы расширили интерпретатор SP-Forth и упростили себе описание переменных.
Но ведь аналогичный подход можно использовать и для VALUE-переменных, и констант, и вообще любых слов с общей семантикой исполнения. Тех слов, которые определяются с помощью определяющего слова. В принципе полезно иметь пары определяющих слов. Одно для единственного определения, и парное для группового определения. Собственно, определяющее слово создается ради возможности создавать группы слов с общей семантикой. И удобно если эти определения будут не размазаны по тексту, а собраны в одном блоке.

Попробуем реализовать подобное для VALUE-переменных.

 VOCABULARY values ALSO values DEFINITIONS : NOTFOUND   ... 

А вот тут мы натыкаемся на некоторую неприятность. Определяющее слово VALUE не определено через CREATE. Оно определено так:

 : VALUE          HEADER        ['] _CONSTANT-CODE COMPILE, ,        ['] _TOVALUE-CODE COMPILE, ; 

На счастье слову HEADER, берущему строку из входного потока есть пара в виде слова SHEADER, синонимичного слову CREATED.
Просто заменим одно на другое и получим необходимый вариант слова.

 : VALUED  ( n addr u --- )       SHEADER       ['] _CONSTANT-CODE COMPILE, ,       ['] _TOVALUE-CODE COMPILE, ; 

Итак:

 VOCABULARY values ALSO values DEFINITIONS  : ;VALUES   PREVIOUS DROP ; : NOTFOUND   VALUED 0 ;  PREVIOUS DEFINITIONS     : VALUES:  ALSO values 0 ; 

Но здесь присутствует один недостаток. Все VALUE инициализируются нулем. Было бы неплохо устранить это.
Вариантов реализации может быть несколько.
Можно записывать просто

 VALUES:   11 aa      22 bb    33 cc ;VALUES 

Это неудобочитаемо.

Попробуем писать так:

 VALUES:    aa = 11    bb = 22    cc = 33  ;VALUES 

выглядит красиво.

Очевидно, что слово «равно» должно присутствовать в контексте values. Одно должно выбирать следующее слово и интерпретировать его как число. То-есть быть почти синонимом LITERAL. Еще «равно» должно присваивать это значение последней определенной VALUE-переменной.

Пишем

 VOCABULARY values ALSO values DEFINITIONS  : ;VALUES    PREVIOUS DROP ; : =          BL WORD ?LITERAL    LATEST NAME> 9 + EXECUTE ; : NOTFOUND   VALUED  0 ;  PREVIOUS DEFINITIONS     : VALUES:  ALSO values  0 ; 

Такой вариант

 VALUES:   11 TO aa      22 TO bb    33 TO cc ;VALUES 

Ценен тем, что не выпадает из парадигмы языка, кроме того позволяет инициализировать VALUE-переменные вычисляемыми значениями.

 VALUES:        11    TO aa      22 1980 *  TO bb    aa   bb +  TO cc ;VALUES 

Для его реализации не потребуется переопределять NOTFOUND. Будет изменен только смысл слова TO. Между словами-ограничителями VALUES: ;VALUES TO должно действовать как обычное VALUE.

 VOCABULARY values ALSO values DEFINITIONS  : ;VALUES    PREVIOUS ; : TO   VALUE ;  PREVIOUS DEFINITIONS     : VALUES:  ALSO values  ; 

Можно сделать аналогичный способ записи и для констант.

 CONSTANTS:        11    IS aa      22 1980 *  IS bb    aa   bb +  IS cc ;CONSTANTS 

Реализация этого способа, думаю, очевидна.

Вообще этот поход формирует новый тип определяющих слов — групповые определяющие слова. Простое определяющее слово позволяет создавать слова, объединенные общей семантикой. Групповые обладая тем же свойством, требуют концентрировать определения однотипных слов в одной части исходного текста. Что позитивно влияет на его читаемость и сопровождение.
Существенно более приятным дополнением SP- SP-Forth может стать групповая реализация слова WINAPI:. В частности, в библиотеке Winctl определения WINAPI: разбросаны по всему тексту, что выглядит бардачно.
Как вариант:

 WINAPIS:     LIB: USER32.DLL              PostQuitMessage              PostMessageA              SetActiveWindow     LIB: GDI32.DLL              CreateFontA              GetDeviceCaps              DeleteDC     LIB: COMCTL32.DLL              InitCommonControlsEx ;WINAPIS 

Чтобы это сделать, подглядим как реализовано слово WINAPI:

Судя по всему реализуется отложенная загрузка DLL. В словарную статью с названием импортируемой функции компилируется ссылка на код вызова WinAPI, далее некоторые параметры и затем название файла библиотеки и процедуры в ней. Далее происходит валидация наличия такого файла и такой процедуры.
Для того, чтобы переделать этот код под наши пожелания, определимся с тем, что будет делать каждое слово.
;WINAPIS — просто восстанавливает контекст.
LIB: — вводит из входного потока следующее слово и запоминает его во временном буфере. Можно совместить с валидацией.
Остальные слова воспринимаются как имена процедур.

Итак: