Edit: [Lisp処理系を作る] 03日目 NIL を作る

本当は List と一緒に作りたかったのだが、かなり複雑だったので独立してみる。

!!! nil の特徴

* List である
** car cdr 共に nil を返す
* Atom である
* Symbol である
** それには nil が 束縛 されている
** "nil" という名前を持っている。

xyzzy では以下は全部 t を返却する。

8<
(listp nil)
(null (car nil))
(null (cdr nil))
(atom nil)
(symbolp nil)
(boundp nil)
(null (symbol-value nil))
>8

こうなってくると、 nil は各オブジェクトの特殊な場合を指すような気がしてくる。
うーむ、多重継承が欲しくなってくる。

!!! どう実装するか？

* ISymbol インターフェイスを用意する。
** string Name { get; }
** SymbolicExpression Value { get; }
** void Bind( SymbolicExpression s );
** void Unbind();
* List インスタンスの car cdr 共に nil の場合を nil とする。
* List で ISymbol を実装する。 nil でない場合は例外を投げ、 nil 場合はそれに沿った処理をする。
* Atom を継承し ISymbol を実装して Symbol クラスを作成する。
* SymbolTable は ISymbol を操作するクラスにする。
** Nil に関する動作は SymbolTable で頑張ることにする。

これにより

* 空リストを nil とすることが出来る。
* List インスタンスの nil に対して List 操作と Symbol 操作が行える
* Symbol インスタンスの nil に対しては List 操作を行えないので工夫する必要がある。
** SymbolTable で頑張れば回避可能かも。

!!! NIL 定数を作る

List の特殊なインスタンスを NIL とするので List クラスの static readonly な変数を用意する。

8<
public class List : SymbolicExpression, ISymbol {
  public static readonly SymbolicExpression NIL;
  static List() {
    List nil = new List();
    typeof( List ).InvokeMember(
      "car",
      BindingFlags.SetField | BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance,
      null, nil, new object[]{ nil } );
    typeof( List ).InvokeMember(
      "cdr",
      BindingFlags.SetField | BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance,
      null, nil, new object[]{ nil } );
    List.NIL = nil;
  }
  :
}
>8

* 通常 List クラスはコンストラクタで引数なしだと car と cdr に定数 NIL を入れておく。
* この記述中の static コンストラクタ内では 定数 NIL には null が入っている。
** この時に List インスタンスを作ると car cdr には null が入ってることになる。
* とりあえず List インスタンスを作る。
* そこに無理矢理リフレクションを使って car と cdr に自身を代入している。
** List クラスの car と cdr は readonly なので通常の代入は出来ないから。

!!! 次の日

[[[Lisp処理系を作る] 04日目 Symbol を作る]]

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