Première impression
Forth est encore connu, principalement dans le développement de systèmes embarqués, comme quelque chose comme un assembleur de haut niveau extraordinaire, par exemple, pour les microcontrôleurs - AmForth et Mecrisp . Cependant, il était une fois connu sous une forme différente - en tant que langage de programmation pour des applications scientifiques.
Fort a été choisi comme moyen d'expliquer les détails de la mise en œuvre logicielle des systèmes basés sur la connaissance pour les raisons suivantes: premièrement, un traducteur de cette langue est disponible sur presque tous les types de micro-ordinateurs, deuxièmement, il est assez bon marché et , enfin, a beaucoup en commun avec les langages d'intelligence artificielle, en particulier Lisp.
Townsend K., Focht D. CONCEPTION ET MISE EN ŒUVRE DE LOGICIELS DE SYSTÈMES D'EXPERTS SUR ORDINATEURS PERSONNELS. Moscou: Finances et statistiques, 1990.
J'ai lu ceci et j'ai été impressionné. Voici trois livres que je connais très bien:
Langages de programmation dans les livres, respectivement - BASIC , Fortran et Fort! Dans le livre de T.Toffoli:
CAM-6 , , , .
CAM-6 , IBM-PC (XT, AT ), , PC-DOS2. , , , , , , ( ) CRAY-1. CAM-6 FORTH IBM-PC 256 . .
CAM Forth. Forth , . , , CAM ( , , ).
! , ! , , 80- 90-. , , - , , , - , , ... , : C. Clay Marston and Gabriel G. BalintKurti. The Fourier grid Hamiltonian method for bound state eigenvalues and eigenfunctions // J. Chem. Phys. 91, 3571 (1989); doi: 10.1063/1.456888
1989 , - , , Matlab . - , .
, - HP 35s. - ( ). - .
, ( , ) , - .
see normcdf
: NORMCDF flit 1.41421 F/ ERF F1.0 F+ flit .500000 F* ;
ok
see erf
: ERF FDUP FSIGN FSWAP FDUP F* FDUP flit .147000 F*
FDUP flit 1.27324 F+ FSWAP F1.0 F+ F/ F*
FNEGATE FEXP FNEGATE F1.0 F+ FSQRT F* ;
ok
see fsign
: FSIGN F0< DUP INVERT - S>F ;
ok
see dup
DUP IS CODE ( $4012D8 53 )
push ebx
. - , . , . , , , , , - http://rigidus.ru/
, , . ? , , - . , , :(word) cvn { moveto show } def
{ moveto show } /S exch def
def () . Postscript, . : word moveto show ;
- , . ? . STATE=-1 (true ), , () STATE=0.
, . , , . - , . , . , . , , . :
Keep it simple
Do not speculate
Do it yourself
motherf*cker
, , - API. , - .
, - (, ) . , Intel 8087 - , ! :
: LNGAMMA ( x -- ln((x) )
\ Takes x > 0.0 and returns natural logarithm of (x).
FDUP 3.0E F+ 2.23931796330267E FSWAP F/
FOVER 2.0E F+ -27.0638924937115E FSWAP F/ F+
FOVER 1.0E F+ 41.4174045302371E FSWAP F/ F+
2.5066284643656E F+ FLN FSWAP
FDUP 4.15E F+ FLN
FOVER 0.50E F+ F*
FOVER 4.15E F+ F-
FROT F+ FSWAP FLN F- ;
, - - FDUP, FROT, FOVER
... , 4 . , . , .
- . , , . , : lngamma { f: x }
gforth. : lngamma {: f: x :}
VFX Forth. , , . - ?
, , . , :
variable apples ok
: +apples apples +! ; ok
: apples ." You have " apples @ . ." apples." cr ; ok
apples You have 0 apples.
ok
5 +apples ok
apples You have 5 apples.
ok
apples apples
, . , +apples
, . +apples
, . . , X. :
variable &x
: x &x @ ;
: (x) &x ! ;
: cube (x)
x x x * * ;
variable &x
: x &x @ ;
: (x) &x ! ;
: square (x)
x x * ;
3 square . 9 ok
3 cube . 27 ok
cube
square
. &x, x, (x) , , , . FORTH: .
F-PC Forth 3.60
FLOAD FFLOAT.SEQ
FLOAD EVAL.SEQ
: COMPARE ( c-addr1 u1 c-addr2 u2 -- n )
ROT
2DUP U< IF DROP COMPARE DUP 0= IF DROP 1 THEN EXIT THEN
2DUP U> IF NIP COMPARE DUP 0= IF DROP -1 THEN EXIT THEN
DROP COMPARE ;
: REFILL ( -- f ) \ CORE version for user input device and string only
loading @ IF ( file ) false EXIT THEN
'tib @ sp0 @ = IF ( user input device ) query true EXIT THEN
( EVALUATE ) false ;
MACRO: ++ PAD +PLACE ;
: (VARIABLE)
" VARIABLE &" PAD PLACE 2DUP ++
" : (" ++ 2DUP ++ " ) &" ++ 2DUP ++ " ! ;" ++
" : " ++ 2DUP ++ " &" ++ ( NAME ) ++ " @ ;" ++
PAD COUNT EVAL ;
: (FVARIABLE)
" FVARIABLE &" PAD PLACE 2DUP ++
" : (" ++ 2DUP ++ " ) &" ++ 2DUP ++ " F! ;" ++
" : " ++ 2DUP ++ " &" ++ ( NAME ) ++ " F@ ;" ++
PAD COUNT EVAL ;
: REFILL-AT-EOL? ( S: -- FLAG )
SOURCE NIP >IN @ > DUP 0= IF DROP REFILL THEN ;
: VARIABLES(
BEGIN BL WORD COUNT 2DUP " )" COMPARE
WHILE REFILL-AT-EOL?
WHILE (VARIABLE)
REPEAT
THEN 2DROP ;
: FVARIABLES(
BEGIN BL WORD COUNT 2DUP " )" COMPARE
WHILE REFILL-AT-EOL?
WHILE (FVARIABLE)
REPEAT
THEN 2DROP ;
:
\
VARIABLES( MAXIT )
FVARIABLES( ACCURACY UNLIKELY-VALUE )
\
-1.11E30 (UNLIKELY-VALUE)
1.0E-9 (ACCURACY)
50 (MAXIT)
\
MAXIT . 50 ok
, , , , . , x @ y @ + z !
x y + (z)
, @
f@
.
F-PC Forth
IBM PC AT, MS DOS , F-PC Forth. fpc36.zip, , dosbox. , .
IDE, , . IDE Borland .
F-PC Forth 3.60
F-PC Forth 3.60
DEFER F(X)
VARIABLES( MAXIT )
FVARIABLES( XL XM XH XNEW FL FM FH FNEW S RESULT ACCURACY UNLIKELY-VALUE )
-1.11E30 (UNLIKELY-VALUE)
1.0E-9 (ACCURACY)
50 (MAXIT)
: FSIGN ( R1 -- R1 ) F0< DUP NOT - IFLOAT ;
: F~ ( R1 R2 R3 -- FLAG ) F-ROT F- FABS F> ;
: ROOT-NOT-BRACKETED? ( FL FH -- FLAG )
FDUP F0< FOVER F0> AND
( FB ) F0> ( FA ) F0< AND OR NOT ;
: RIDDER ( R1 R2 -- R1 ) (XH) (XL)
XL F(X) (FL) XH F(X) (FH)
FL F0= IF XL EXIT THEN
FH F0= IF XH EXIT THEN
FL FH ROOT-NOT-BRACKETED?
IF ABORT" ROOT MUST BE BRACKETED IN ZRIDDR" THEN
UNLIKELY-VALUE (RESULT) FALSE
MAXIT 0
DO
XL XH F+ 2.0E F/ (XM) XM F(X) (FM)
FM FDUP F* FL FH F* F- FSQRT (S)
S F0=
IF RESULT TRUE LEAVE THEN
FL FH F- FSIGN XM XL F- F* FM F* S F/ XM F+ (XNEW)
XNEW RESULT ACCURACY F~
IF RESULT TRUE LEAVE THEN
XNEW (RESULT) XNEW F(X) (FNEW)
FNEW F0=
IF RESULT TRUE LEAVE THEN
FNEW FSIGN FM F* FM F= NOT
IF XM (XL) FM (FL) RESULT (XH) FNEW (FH)
ELSE FNEW FSIGN FL F* FL F= NOT
IF RESULT (XH) FNEW (FH) THEN
FNEW FSIGN FH F* FH F= NOT
IF RESULT (XL) FNEW (FL) THEN
THEN
XL XH ACCURACY F~
IF RESULT TRUE LEAVE THEN
LOOP
IF RESULT DROP
ELSE ." ZRIDDR EXCEED MAXIMUM ITERATIONS" DROP THEN ;
: FUNC FDUP FEXP FSWAP -5.0E F* 3.0E F+ F+ ;
' FUNC IS F(X)
1.25E 1.6E RIDDER F.
, , : BASIC, Fortran 77, Pascal.
, ,
, . , , . .
\ Structures
: structure:
create ( structure name ) here 0 0 ,
does> @ ;
: +field
create ( field name ) over , +
does> @ + ;
: (cell) aligned 1 cells +field ;
: (float) faligned 1 floats +field ;
: end-structure ( addr size -- ) swap ! ;
, 1994. , F-PC , ANS Forth 94 , , win32forth, Gforth. , win32forth.
IDE , Windows ( wine ). , :
\ Arrays
structure: array-structure
(cell) .array-data
(cell) .array-type
(cell) .array-size
end-structure
: array: ( size -- )
create
0 here .array-data ! here .array-type ! here .array-size !
array-structure allot ;
: array-allocate ( vec -- )
>r r@ .array-size @ r@ .array-type @ * allocate throw r> .array-data ! ;
: array-free ( vec -- )
>r r@ .array-data @ free throw 0 r> .array-data ! ;
: array-element ( i vec -- *vec[i] )
>r r@ .array-type @ * r> .array-data @ + ;
, 3-5 . . .
code fs-array-element
pop eax
mov ebx, [ebx]
lea ebx, [ebx] [eax*8]
next c;
- The Forth Scientific Library Project, , . Do it yourself! , . . .
\ Cyclic Jacobi. Algorithm 8.5.3
\ Golub & Van Loan, Matrix Computations
fvariables( cos sin EPS )
variables( M EV MAXROT )
1.0e-10 (EPS)
50 (MAXROT)
: eig! (EV) (M)
EV matrix-set-identity!
MAXROT 0
do
M off-diagonal-norm EPS f<
if unloop exit then
M .matrix-rows @ 0
do M .matrix-cols @ i 1+
?do i j M sym.schur2 (sin) (cos)
cos sin i j M jacobi.rot'
cos sin i j M jacobi.rot
cos sin i j EV jacobi.rot
loop
loop
loop
." jacobi not converged" ;
, ? - , . eig
, , eig
.
, , C. Clay Marston and Gabriel G. BalintKurti. The Fourier grid Hamiltonian method for bound state eigenvalues and eigenfunctions // J. Chem. Phys. 91, 3571 (1989); doi: 10.1063/1.456888 , , . , .
:
Fourier grid Hamiltonian (FGH) :
\ Equation 26
fvariables( l d/N )
: sum (d/N)
1.0e (l)
0.0e ( N ) 1 rshift 0
do [ 2.0e fpi f* ] fliteral
l d/N f* f* fcos l f**2 f* f+
l 1.0e f+ (l)
loop ;
variables( diags n )
fvariables( dx 1/n )
: FGH! (diags) (dx)
diags .array-size @ (n)
n s>f 1/f (1/n)
[ -8.0e fpi f**2 f* ] fliteral
1/n fdup fdup f* f* f* dx f**2 1/f f*
n 0 do i s>f 1/n f* n sum fover f* i diags fa!
loop fdrop ;
boilerplate code , , , . . , ? python/numpy, Matlab Julia - .
Fort pourrait tout à fait avec succès remplacer Fortran et qu'y avait-il d'autre à ce moment-là. Ce n'est pas si difficile de vivre avec la notation postfix, les piles et le traitement d'un niveau juste au-dessus des instructions de la machine. Il est également important que le résultat du processus de travail sur une tâche à Fort soit soit «pas, eh bien, au diable, là où cela a déjà été fait, il est plus facile d’annuler», soit une compréhension très profonde détail et essence de ce qui se passe.
Tout cela est de la philosophie, bien sûr. Cependant, je peux imaginer une sorte de Fort numérique même maintenant, à notre époque. C'est peut-être quelque part au fond de l'équipement d'un spectromètre rusé, d'un détecteur ... Il serait intéressant de savoir où.