Christophe Weblog Wiki Code Publications Music
import of pattern-specializer examples
[specializable.git] / examples / code-walker.lisp
diff --git a/examples/code-walker.lisp b/examples/code-walker.lisp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..4d81d2c
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,245 @@
+;;;; code-walker.lisp --- TODO.
+;;;;
+;;;; Copyright (C) 2013, 2014 Christophe Rhodes
+;;;; Copyright (C) 2014 Jan Moringen
+;;;;
+;;;; Author: Christophe Rhodes
+
+;;;; Partially based on TODO
+
+(cl:defpackage #:pattern-specializer.examples.code-walker
+  (:use
+   #:cl
+   #:pattern-specializer)
+
+  (:import-from #:specializable
+   #:cons-generic-function)
+
+  (:import-from #:optima
+   #:guard))
+
+(cl:in-package #:pattern-specializer.examples.code-walker)
+
+(defclass binding ()
+  ((used :initform nil :accessor used)))
+
+(defun make-env (bindings env)
+  (append bindings env))
+(defun find-binding (env var)
+  (cdr (assoc var env)))
+
+(defun bindings-from-ll (ll)
+  (mapcar (lambda (n) (cons n (make-instance 'binding))) ll))
+
+(define-condition walker-warning (warning)
+  ((env :initarg :env :reader env)
+   (call-stack :initarg :call-stack :reader call-stack)))
+(define-condition unused-variable (walker-warning)
+  ((name :initarg :name :reader name)))
+(define-condition unbound-variable-referenced (walker-warning)
+  ((name :initarg :name :reader name)))
+
+(defmacro with-checked-bindings ((bindings env call-stack) &body body)
+  `(let* ((bindings ,bindings)
+          (,env (make-env bindings ,env)))
+     ,@body
+     (dolist (binding bindings)
+       (unless (used (cdr binding))
+         (warn 'unused-variable :name (car binding)
+               :env ,env :call-stack ,call-stack)))))
+
+;;; walk/cons
+
+(defgeneric walk/cons (form env vars)
+  (:generic-function-class cons-generic-function))
+
+(defmethod walk/cons ((expr t) env call-stack)
+  nil)
+
+(defmethod walk/cons ((expr cons) env call-stack)
+  (let ((cs (cons expr call-stack)))
+    (when (consp (car expr))
+      (walk/cons (car expr) env cs))
+    (dolist (e (cdr expr))
+      (walk/cons e env (cons e cs)))))
+
+(defmethod walk/cons ((expr symbol) env call-stack)
+  (if (constantp expr)
+      nil
+      (let ((binding (find-binding env expr)))
+        (if binding
+            (setf (used binding) t)
+            (warn 'unbound-variable-referenced :name expr
+                  :env env :call-stack call-stack)))))
+
+(defmethod walk/cons ((expr (cons lambda)) env call-stack)
+  (let ((lambda-list (cadr expr))
+        (body (cddr expr)))
+    (with-checked-bindings ((bindings-from-ll lambda-list) env call-stack)
+      (dolist (form body)
+        (walk/cons form env (cons form call-stack))))))
+
+(defmethod walk/cons ((expr (cons multiple-value-bind)) env call-stack)
+  (let ((lambda-list (cadr expr))
+        (value-form (caddr expr))
+        (body (cdddr expr)))
+    (walk/cons value-form env (cons value-form call-stack))
+    (with-checked-bindings ((bindings-from-ll lambda-list) env call-stack)
+      (dolist (form body)
+        (walk/cons form env (cons form call-stack))))))
+
+(defmethod walk/cons ((expr (cons let)) env call-stack)
+  (flet ((let-binding (x)
+           (walk/cons (cadr x) env (cons (cadr x) call-stack))
+           (cons (car x) (make-instance 'binding))))
+    (with-checked-bindings ((mapcar #'let-binding (cadr expr)) env call-stack)
+      (dolist (form (cddr expr))
+        (walk/cons form env (cons form call-stack))))))
+
+;;; walk/pattern
+
+(defun walk-binding-form-body (bindings body env call-stack)
+  (with-checked-bindings (bindings env call-stack)
+    (dolist (form body)
+      (walk/pattern form env (cons form call-stack)))))
+
+(defgeneric walk/pattern (form env vars)
+  (:generic-function-class pattern-generic-function))
+
+(defmethod walk/pattern ((expr t) env call-stack)
+  nil)
+
+(defmethod walk/pattern ((expr cons) env call-stack)
+  (let ((cs (cons expr call-stack)))
+    (when (consp (car expr))
+      (walk/pattern (car expr) env cs))
+    (dolist (e (cdr expr))
+      (walk/pattern e env (cons e cs)))))
+
+(defmethod walk/pattern ((expr (pattern (type (and symbol (not (satisfies constantp)))))) env call-stack)
+  (let ((binding (find-binding env expr)))
+    (if binding
+        (setf (used binding) t)
+        (warn 'unbound-variable-referenced :name expr
+              :env env :call-stack call-stack))))
+
+(defmethod walk/pattern ((expr (pattern (list* 'lambda lambda-list body))) env call-stack)
+  (walk-binding-form-body
+   (bindings-from-ll lambda-list) body env call-stack))
+
+(defmethod walk/pattern ((expr (pattern (list* 'multiple-value-bind lambda-list value-form body))) env call-stack)
+  (walk/pattern value-form env (cons value-form call-stack))
+  (walk-binding-form-body
+   (bindings-from-ll lambda-list) body env call-stack))
+
+(defmethod walk/pattern ((expr (pattern (list* 'let bindings body))) env call-stack)
+  (flet ((let-binding (binding)
+           (destructuring-bind (name value) binding
+             (walk/pattern value env (cons value call-stack))
+             (cons name (make-instance 'binding)))))
+    (walk-binding-form-body
+     (mapcar #'let-binding bindings) body env call-stack)))
+
+;;; walk/case
+
+(defun walk/case (expr env call-stack)
+  (typecase expr
+    (symbol
+     (if (constantp expr)
+         nil
+         (let ((binding (find-binding env expr)))
+           (if binding
+               (setf (used binding) t)
+               (warn 'unbound-variable-referenced :name expr
+                     :env env :call-stack call-stack)))))
+    ((cons (eql lambda))
+     (let ((lambda-list (cadr expr))
+           (body (cddr expr)))
+       (with-checked-bindings ((bindings-from-ll lambda-list) env call-stack)
+         (dolist (form body)
+           (walk/case form env (cons form call-stack))))))
+    ((cons (eql multiple-value-bind))
+     (let ((lambda-list (cadr expr))
+           (value-form (caddr expr))
+           (body (cdddr expr)))
+       (walk/case value-form env (cons value-form call-stack))
+       (with-checked-bindings ((bindings-from-ll lambda-list) env call-stack)
+         (dolist (form body)
+           (walk/case form env (cons form call-stack))))))
+    ((cons (eql macrolet)))
+    ((cons (eql flet)))
+    ((cons (eql labels)))
+    ((cons (eql symbol-macrolet)))
+    ((cons (eql if)))
+    ((cons (eql progn)))
+    ((cons (eql tagbody)))
+    ((cons (eql return-from)))
+    ((cons (eql multiple-value-call)))
+    ((cons (eql block)))
+    ((cons (eql catch)))
+    ((cons (eql throw)))
+    ((cons (eql let))
+     (with-checked-bindings ((mapcar (lambda (x) (walk/case (cadr x) env (cons (cadr x) call-stack)) (cons (car x) (make-instance 'binding))) (cadr expr)) env call-stack)
+       (dolist (form (cddr expr))
+         (walk/case form env (cons form call-stack)))))
+    (cons
+     (let ((cs (cons expr call-stack)))
+       (when (consp (car expr))
+         (walk/case (car expr) env cs))
+       (dolist (e (cdr expr))
+         (walk/case e env (cons e cs)))))
+    (t)))
+
+;;; walk/meth
+
+(defgeneric walk/meth (expr env call-stack))
+
+(defmethod walk/meth ((expr symbol) env call-stack)
+  (if (constantp expr)
+      nil
+      (let ((binding (find-binding env expr)))
+        (if binding
+            (setf (used binding) t)
+            (warn 'unbound-variable-referenced :name expr
+                  :env env :call-stack call-stack)))))
+(defmethod walk/meth ((expr t) env call-stack)
+  nil)
+
+(defmethod walk/meth ((expr cons) env call-stack)
+  (typecase expr
+    ((cons (eql lambda))
+     (let ((lambda-list (cadr expr))
+           (body (cddr expr)))
+       (with-checked-bindings ((bindings-from-ll lambda-list) env call-stack)
+         (dolist (form body)
+           (walk/meth form env (cons form call-stack))))))
+    ((cons (eql multiple-value-bind))
+     (let ((lambda-list (cadr expr))
+           (value-form (caddr expr))
+           (body (cdddr expr)))
+       (walk/meth value-form env (cons value-form call-stack))
+       (with-checked-bindings ((bindings-from-ll lambda-list) env call-stack)
+         (dolist (form body)
+           (walk/meth form env (cons form call-stack))))))
+    ((cons (eql macrolet)))
+    ((cons (eql flet)))
+    ((cons (eql labels)))
+    ((cons (eql symbol-macrolet)))
+    ((cons (eql if)))
+    ((cons (eql progn)))
+    ((cons (eql tagbody)))
+    ((cons (eql return-from)))
+    ((cons (eql multiple-value-call)))
+    ((cons (eql block)))
+    ((cons (eql catch)))
+    ((cons (eql throw)))
+    ((cons (eql let))
+     (with-checked-bindings ((mapcar (lambda (x) (walk/meth (cadr x) env (cons (cadr x) call-stack)) (cons (car x) (make-instance 'binding))) (cadr expr)) env call-stack)
+       (dolist (form (cddr expr))
+         (walk/meth form env (cons form call-stack)))))
+    (t
+     (let ((cs (cons expr call-stack)))
+       (when (consp (car expr))
+         (walk/meth (car expr) env cs))
+       (dolist (e (cdr expr))
+         (walk/meth e env (cons e cs)))))))