Rpn and forth 超入門

瀬尾佳隆 (y.seo@seosoft.jp)
Microsoft MVP for Visual C#

技術ひろば.net 2010年7月
1

 瀬尾佳隆（せおよしたか）
◦ MVP for Visual C# (Jan 2009 – Dec 2010)

◦ 実は Forth 系の言語が大好き！
◦ メールは y.seo@seosoft.jp / Twitterは @seosoft
◦ 個人事業主です（屋号は瀬尾ソフト）
◦ 根っからの開発屋
 インフラ苦手です
◦ どうでもいい情報としては、ミュージカルが大好きです

2

 真面目に聞いていただくセッションではありません
◦ 「何か身につく」とか「仕事に役に立つ」とか期待しては
いけません
 でも、普段とは違う「物の見方」を通して視野を広げる参考になれば
 多分途中で時間切れになります
◦ （意図的に）ページ数多すぎ
 そもそも30分でやるようなネタじゃないし w
◦ ついうっかり興味を持ってしまった方は資料をダウンロード
して読んでください

3

 明日の仕事に全く役立たない技術でも
「楽しければいいじゃん！」ということを理解
（または同情）していただくこと
 普段とは違う考え方を通して脳のストレッチをして
いただくこと
 ついうっかり興味を持つ人が一人でも二人でも
出てくることを密かに期待すること

4

 RPN
◦ RPNとは
◦ RPNの具体例
◦ 計算機内部の動き
◦ RPNの言語的特徴
 Forth
◦ Forthとは
◦ Forthの基本的な文法
◦ （デモ）

5

逆ポーランド記法

6

 RPN = Reverse Polish Notation
◦ 逆ポーランド記法
 演算子をオペランドの後ろに記述する方法
◦ 後置記法とも言う
◦ 皆さんお馴染みなのは中間記法
 HP電卓ではRPNで計算します
◦ HP-15Cなんて名機も

7

中置記法 RPN
1+2 1 2 +
(1 + 2) * (3 + 4) 1 2 + 3 4 + *
8.33 4 5.2 - * 8.33 7.46 -
8.33 ∗ 4 − 5.2 ÷ 8.33 − 7.46 ∗ 0.32
/ 0.32 * 4.3 3.15 2.75 -
4.3 ∗ 3.15 − 2.75 − (1.71 ∗ 2.01) * 1.71 2.01 * - /

• 頭から順番に計算できる
• 括弧がいらない
• 複雑な式でも1行で表現できる

8

 20 4 / の場合・・・20 / 4

Starting Forth
http://www.forth.com/starting-forth/sf2/sf2.html
9

 20 4 / の場合・・・20 / 4

Starting Forth
10

 3 9 + 4 6 + * の場合・・・(3 + 9) * (4 + 6)

Starting Forth

11

 3 9 + 4 6 + * の場合・・・(3 + 9) * (4 + 6)

Starting Forth

12

問題：
太郎君は鉛筆を1本、花子さんは鉛筆を2本持っています。
あわせて何本でしょうか。

中間記法 1+2 順番が・・・

鉛筆1本鉛筆2本あわせて何本

RPN 1 2 + あら、キレイ
13

問題：
太郎君は鉛筆を1本、花子さんは鉛筆を2本持っています。
あわせて何本でしょうか。

中間記法 RPN

1+2 1 2 +
１足す２１と２を足す
日本語に似ている！

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RPNに基づくプログラミング言語

15

 RPNとデータスタック使用の考え方に基づいた
プログラミング言語
 言語仕様が非常に簡単
◦ ワード（トークン）を辞書中で検索
◦ 辞書中に見つかったら関連づけられたコードを実行
◦ 見つからなかったら “数” と見なしてスタックに積む
 Forth プログラムは「ワードの並び」
◦ Forth ではすべてがワードであり、演算子、制御構造、
組み込みの手続き、ユーザー定義の手続きの区別がない
◦ ワードが順番に並んでいるだけで、構文解析が不要

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スタック操作処理
. スタックの1番目を取り出してコンソール出力
.s スタックの内容表示（値を取り出さない）
clearstack スタックのクリア
drop スタックの1番目を捨てる
dup スタックの1番目を複製して上に積む
over スタックの2番目を複製して上に積む
swap スタックの1番目と2番目とを交換する
rot スタックの3番目を取り出して上に積む
nip swap drop と同じ
tuck swap over と同じ
2drop drop drop と同じ
2swap 1番目/2番目の組と3番目/4番目の組とを交換する

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 四則演算
◦ + - * / mod ・・・想像通り
 文字列
◦ .s” 文字列” ・・・ .s” のあとに半角スペースが必要
 ワード定義
◦ ： <ワード名> <コード> ；
 コロンで始まりセミコロンで終わる
 制御構造
◦ <条件> if <処理> else <処理> then ・・・if文
◦ <終値> <初期値> ?do <処理> loop ・・・for文
◦ begin <処理> <終了条件> until ・・・while文

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 変数
◦ variable <変数名> ・・・定義
◦ <変数名> ! ・・・代入
◦ <変数名> @ ・・・参照
 浮動小数
◦ f+, f-, f*, f/ など・・・頭に f を付ける必要がある
◦ d>f, f>d ・・・小数化、整数化

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 時間があれば・・・

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今日のまとめと参考情報

21

 RPN
◦ 演算子をオペランドの後ろに記述する
◦ 頭から順番に計算していくことができる
◦ 日本語の文法に近いので日本人には実は案外理解しやすい
言語（かも？）
 Forth
◦ RPNとデータスタックを使ったプログラミング言語
◦ 言語仕様が非常に簡単
◦ Forth プログラムは「ワードの並び」

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 HP-35s が今なら5000円くらいで買えるかも
◦ Amazonあたりで検索してください
 Windows上で動作する HP-15Cのエミュレータが
あります
◦ http://www.thgsoft.ch/ThGHome_EN.html#HP15c

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 Gforth
◦ ANS Forthの実装
◦ http://sourceforge.jp/projects/freshmeat_gforth/
 Starting FORTH
◦ http://www.forth.com/starting-forth/
 Thinking FORTH
◦ http://thinking-forth.sourceforge.net/
 日本語プログラミング言語Mind
◦ http://www.scripts-lab.co.jp/mind/whatsmind.html
◦ 実は私にとっての Forth とは Mind のこと
 .NET用のForthコンパイラもあります
◦ DeltaForth / Forth in the .Net 3.5 Framework (ForthAPI)

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