]> ocean-lang.org Git - ocean/blobdiff - csrc/parsergen.mdc
parsergen: record line number of reduce fragments.
[ocean] / csrc / parsergen.mdc
index 082cf117cb1abf8e2e3d50fcc89c6a806502ee71..97bba421519d13d35c9230ace1722c99e9536c2b 100644 (file)
@@ -63,7 +63,8 @@ If the `--tag` option is given, then any top level header that doesn't
 start with the tag is ignored, and the tag is striped from the rest.  So
 `--tag Foo`
 means that the three needed sections must be `Foo: header`, `Foo: code`,
-and `Foo: grammar`.
+and `Foo: grammar`.  The tag `calc` is used to extract the same calculator
+from this file.
 
 [mdcode]: mdcode.html
 [scanner]: scanner.html
@@ -437,7 +438,7 @@ the end.
                return code;
        }
 
-Now we have all the bit we need to parse a full production.
+Now we have all the bits we need to parse a full production.
 
 ###### includes
        #include <memory.h>
@@ -451,6 +452,7 @@ Now we have all the bit we need to parse a full production.
        struct symbol **body;
        int             body_size;
        struct text     code;
+       int             code_line;
 
 ###### symbol fields
        int first_production;
@@ -500,6 +502,7 @@ Now we have all the bit we need to parse a full production.
                        tk = token_next(state);
                }
                if (tk.num == TK_open) {
+                       p.code_line = tk.line;
                        p.code = collect_code(state, tk);
                        if (p.code.txt == NULL) {
                                err = "code fragment not closed properly";
@@ -552,7 +555,11 @@ where `START` is the first non-terminal given.
        p->head->first_production = g->production_count;
        array_add(&g->productions, &g->production_count, p);
 
-Now we are ready to read in the grammar.
+Now we are ready to read in the grammar.  We ignore comments
+and strings so that the marks which introduce them can be
+used as terminals in the grammar.  We don't ignore numbers
+even though we don't allow them as that causes the scanner
+to produce errors that the parser is better positioned to handle.
 
 ###### grammar_read
        static struct grammar *grammar_read(struct code_node *code)
@@ -725,10 +732,10 @@ or `-1` to indicate failure.
        }
 
 We will often want to form the union of two symsets.  When we do, we
-will often want to know if anything changed (as they might mean there
+will often want to know if anything changed (as that might mean there
 is more work to do).  So `symset_union` reports whether anything was
 added to the first set.  We use a slow quadratic approach as these
-sets don't really get very big.  If profiles shows this to be a problem is
+sets don't really get very big.  If profiles shows this to be a problem it
 can be optimised later.
 
        static int symset_union(struct symset *a, struct symset *b)
@@ -880,7 +887,7 @@ line-like symbol.
 To know which symbols are line-like, we first need to know which
 symbols start with a NEWLINE token.  Any symbol which is followed by a
 NEWLINE, or anything that starts with a NEWLINE, is deemed to be a line-like symbol.
-Certainly when trying to parse one of these we must take not of NEWLINEs.
+Certainly when trying to parse one of these we must take note of NEWLINEs.
 
 Clearly the `TK_newline` token can start with a NEWLINE.  Any symbol
 which is the head of a production that contains a starts-with-NEWLINE
@@ -889,7 +896,7 @@ starts-with-NEWLINE symbol.  We use a new field `can_eol` to record
 this attribute of symbols, and compute it in a repetitive manner
 similar to `set_nullable`.
 
-Once we have that, we can determine which symbols are `line_like` be
+Once we have that, we can determine which symbols are `line_like` by
 seeing which are followed by a `can_eol` symbol in any production.
 
 ###### symbol fields
@@ -950,7 +957,7 @@ we repeat the calculations until no changes happen, just like with
 `set_nullable`.  This makes use of the fact that `symset_union`
 reports if any change happens.
 
-The core of this which finds the "first" of part of a production body
+The core of this, which finds the "first" of part of a production body,
 will be reused for computing the "follow" sets, so we split it out
 into a separate function.
 
@@ -1170,6 +1177,8 @@ And now we can build the list of itemsets.  The lookup routine returns
 both a success flag and a pointer to where in the list an insert
 should happen, so we don't need to search a second time.
 
+FIXME: document min_prefix
+
 ###### declarations
        struct itemset {
                struct itemset *next;
@@ -1503,8 +1512,8 @@ all the tables that have been generated, plus a description of any conflicts.
 
 Firstly we have the complete list of symbols, together with the
 "FIRST" set if that was generated.  We add a mark to each symbol to
-show if it can end in a newline (`>`), if it implies the start of a
-line (`<`), or if it is nullable (`.`).
+show if it can end in a newline (`>`), if it is considered to be
+"line-like" (`<`), or if it is nullable (`.`).
 
 ###### functions
 
@@ -1670,7 +1679,7 @@ LR1 are also similar as they have FOLLOW or LA sets.
 LR0 conflicts are any state which have both a reducible item and
 a shiftable item, or two reducible items.
 
-LR05 conflicts only occurs if two possibly reductions exist,
+LR05 conflicts only occur if two possible reductions exist,
 as shifts always over-ride reductions.
 
 ###### conflict functions
@@ -1989,7 +1998,7 @@ can access the larger structure using pointer manipulation.
 The code fragment requires translation when written out.  Any `$N` needs to
 be converted to a reference either to that buffer (if `$0`) or to the
 structure returned by a previous reduction.  These pointers need to be cast
-to the appropriate type for each access.  All this is handling in
+to the appropriate type for each access.  All this is handled in
 `gen_code`.
 
 `gen_code` also allows symbol references to contain a '`<`' as in '`$<2`'.
@@ -2077,8 +2086,10 @@ automatically freed.  This is equivalent to assigning `NULL` to the pointer.
                        struct production *p = g->productions[i];
                        fprintf(f, "\tcase %d:\n", i);
 
-                       if (p->code.txt)
+                       if (p->code.txt) {
+                               fprintf(f, "#line %d \"%s\"\n", p->code_line, file);
                                gen_code(p, f, g);
+                       }
 
                        if (p->head->struct_name.txt)
                                fprintf(f, "\t\tret_size = sizeof(struct %.*s%s);\n",
@@ -2103,7 +2114,7 @@ recovery where individual stack frames might need to be freed.
 For this, the grammar author is required to defined a `free_XX` function for
 each structure that is used by a non-terminal.  `do_free` will call whichever
 is appropriate given a symbol number, and will call `free` (as is
-appropriate for tokens on any terminal symbol.
+appropriate for tokens) on any terminal symbol.
 
 ###### functions
 
@@ -2228,7 +2239,7 @@ grammar file).
 To be able to run `mdcode` and `scanner` on the grammar we need to memory
 map it.
 
-One we have extracted the code (with `mdcode`) we expect to find three
+Once we have extracted the code (with `mdcode`) we expect to find three
 sections: header, code, and grammar.  Anything else that is not
 excluded by the `--tag` option is an error.
 
@@ -2322,7 +2333,7 @@ the report finds conflicts we will exit with an error status.
                                rv |= 1;
        }
 
-If a headers section is defined, we write it out and include a declaration
+If a "headers" section is defined, we write it out and include a declaration
 for the `parse_XX` function so it can be used from separate code.
 
        if (rv == 0 && hdr && outfile) {
@@ -2437,21 +2448,23 @@ The `state` is the most important one and guides the parsing process.  The
 freeing function.  The symbol leads us to the right free function through
 `do_free`.
 
-The `indents` count and the `starts_indented` flag track the line
-indents in the symbol.  These are used to allow indent information to
+The `indents` count tracks the line indents with-in the symbol or
+immediately follow it.  These are used to allow indent information to
 guide parsing and error recovery.
 
 `since_newline` tracks how many stack frames since the last
 start-of-line (whether indented or not).  So if `since_newline` is
-zero, then this symbol is at the start of a line.
+zero, then this symbol is at the start of a line.  Similarly
+`since_indent` counts the number of states since an indent, it is zero
+precisely when `indents` is not zero.
 
 `newline_permitted` keeps track of whether newlines should be ignored
-or not, and `starts_line` records if this state stated on a newline.
+or not.
 
 The stack is most properly seen as alternating states and symbols -
 states, like the 'DOT' in items, are between symbols.  Each frame in
 our stack holds a state and the symbol that was before it.  The
-bottom of stack holds the start state, but no symbol, as nothing came
+bottom of stack holds the start state but no symbol, as nothing came
 before the beginning.
 
 ###### parser functions
@@ -2462,7 +2475,6 @@ before the beginning.
                        short newline_permitted;
 
                        short sym;
-                       short starts_indented;
                        short indents;
                        short since_newline;
                        short since_indent;
@@ -2476,12 +2488,15 @@ before the beginning.
 
 Two operations are needed on the stack - shift (which is like push) and pop.
 
-Shift applies not only to terminals but also to non-terminals.  When we
-reduce a production we will pop off entries corresponding to the body
-symbols, then push on an item for the head of the production.  This last is
-exactly the same process as shifting in a terminal so we use the same
-function for both.  In both cases we provide a stack frame which
-contains the symbol to shift and related indent information.
+Shift applies not only to terminals but also to non-terminals.  When
+we reduce a production we will pop off entries corresponding to the
+body symbols, then push on an item for the head of the production.
+This last is exactly the same process as shifting in a terminal so we
+use the same function for both.  In both cases we provide the symbol,
+the number of indents the symbol contains (which will be zero for a
+terminal symbol) and a flag indicating the the symbol was at (or was
+reduced from a symbol which was at) the start of a line.  The state is
+deduced from the current top-of-stack state and the new symbol.
 
 To simplify other code we arrange for `shift` to fail if there is no `goto`
 state for the symbol.  This is useful in basic parsing due to our design
@@ -2491,28 +2506,26 @@ function reports if it could.
 `shift` is also used to push state zero onto the stack, so if the
 stack is empty, it always chooses zero as the next state.
 
-So `shift` finds the next state.  If that succeed it extends the allocations
-if needed and pushes all the information onto the stacks.
-
-Newlines are permitted after a starts_line state until an internal
-indent.  So we need to find the topmost state which `starts_line` and
-see if there are any indents other than immediately after it.
-
-So we walk down:
+So `shift` finds the next state.  If that succeeds it extends the
+allocations if needed and pushes all the information onto the stacks.
 
--  if state starts_line, then newlines_permitted.
--  if any non-initial indents, newlines not permitted
+Newlines are permitted after a `starts_line` state until an internal
+indent.  If the new frame has neither a `starts_line` state nor an
+indent, newlines are permitted if the previous stack frame permitted
+them.
 
 ###### parser functions
 
-       static int shift(struct parser *p, struct frame *next,
+       static int shift(struct parser *p,
+                        short sym, short indents, short start_of_line,
                         void *asn,
                         const struct state states[])
        {
                // Push an entry onto the stack
+               struct frame next = {0};
                int newstate = p->tos
                        ? search(&states[p->stack[p->tos-1].state],
-                                next->sym)
+                                sym)
                        : 0;
                if (newstate < 0)
                        return 0;
@@ -2523,31 +2536,33 @@ So we walk down:
                        p->asn_stack = realloc(p->asn_stack, p->stack_size
                                           * sizeof(p->asn_stack[0]));
                }
-               next->state = newstate;
+               next.sym = sym;
+               next.indents = indents;
+               next.state = newstate;
                if (states[newstate].starts_line)
-                       next->newline_permitted = 1;
-               else if (next->indents)
-                       next->newline_permitted = 0;
+                       next.newline_permitted = 1;
+               else if (indents)
+                       next.newline_permitted = 0;
                else if (p->tos)
-                       next->newline_permitted =
+                       next.newline_permitted =
                                p->stack[p->tos-1].newline_permitted;
                else
-                       next->newline_permitted = 0;
+                       next.newline_permitted = 0;
 
-               if (next->since_newline) {
+               if (!start_of_line) {
                        if (p->tos)
-                               next->since_newline = p->stack[p->tos-1].since_newline + 1;
+                               next.since_newline = p->stack[p->tos-1].since_newline + 1;
                        else
-                               next->since_newline = 1;
+                               next.since_newline = 1;
                }
-               if (next->indents)
-                       next->since_indent = 0;
+               if (indents)
+                       next.since_indent = 0;
                else if (p->tos)
-                       next->since_indent = p->stack[p->tos-1].since_indent + 1;
+                       next.since_indent = p->stack[p->tos-1].since_indent + 1;
                else
-                       next->since_indent = 1;
+                       next.since_indent = 1;
 
-               p->stack[p->tos] = *next;
+               p->stack[p->tos] = next;
                p->asn_stack[p->tos] = asn;
                p->tos++;
                return 1;
@@ -2555,29 +2570,30 @@ So we walk down:
 
 `pop` primarily moves the top of stack (`tos`) back down the required
 amount and frees any `asn` entries that need to be freed.  It also
-collects a summary of the indents in the symbols that are being
-removed. It is called _after_ we reduce a production, just before we
-`shift` the nonterminal in.
-
-`pop` is only called if there are entries to remove, so `num` is never zero.
+collects a summary of the indents and line starts in the symbols that
+are being removed. It is called _after_ we reduce a production, just
+before we `shift` the nonterminal in.
 
 ###### parser functions
 
-       static void pop(struct parser *p, int num, struct frame *next,
-                       void(*do_free)(short sym, void *asn))
+       static int pop(struct parser *p, int num,
+                      short *start_of_line,
+                      void(*do_free)(short sym, void *asn))
        {
                int i;
+               short indents = 0;
+               int sol = 0;
+
                p->tos -= num;
-               next->starts_indented =
-                       p->stack[p->tos].starts_indented;
-               next->since_newline =
-                       p->stack[p->tos].since_newline;
-               next->indents = 0;
                for (i = 0; i < num; i++) {
-                       next->indents += p->stack[p->tos+i].indents;
+                       sol |= !p->stack[p->tos+i].since_newline;
+                       indents += p->stack[p->tos+i].indents;
                        do_free(p->stack[p->tos+i].sym,
                                p->asn_stack[p->tos+i]);
                }
+               if (start_of_line)
+                       *start_of_line = sol;
+               return indents;
        }
 
 ### Memory allocation
@@ -2611,9 +2627,9 @@ copying, hence `memdup` and `tokcopy`.
 
 ### The heart of the parser.
 
-Now we have the parser.  If we can shift, we do, though newlines and
-reducing indenting may block that.  If not and we can reduce we do.
-If the production we reduced was production zero, then we have
+Now we have the parser.  If we can shift we do, though newlines and
+reducing indenting may block that.  If not and we can reduce we do
+that.  If the production we reduced was production zero, then we have
 accepted the input and can finish.
 
 We return whatever `asn` was returned by reducing production zero.
@@ -2626,16 +2642,23 @@ When we find `TK_in` and `TK_out` tokens which report indents we need
 to handle them directly as the grammar cannot express what we want to
 do with them.
 
-`TK_in` tokens are easy: we simply update the `next` stack frame to
-record how many indents there are and that the next token started with
-an indent.
+`TK_in` tokens are easy: we simply update indent count in the top stack frame to
+record how many indents there are following the previous token.
 
-`TK_out` tokens must either be counted off against any pending indent,
-or must force reductions until there is a pending indent which isn't
-at the start of a production.
+`TK_out` tokens must be canceled against an indent count
+within the stack.  If we can reduce some symbols that are all since
+the most recent indent, then we do that first.  If the minimum prefix
+of the current state then extends back before the most recent indent,
+that indent can be cancelled.  If the minimum prefix is shorter then
+the indent is premature and we must start error handling, which
+currently doesn't work at all.
 
-`TK_newline` tokens are ignored precisely if there has been an indent
-since the last state which could have been at the start of a line.
+`TK_newline` tokens are ignored unless the top stack frame records
+that they are permitted.  In that case they will not be considered for
+shifting if it is possible to reduce some symbols that are all since
+the most recent start of line.  This is how a newline forcible
+terminates any line-like structure - we try to reduce down to at most
+one symbol for each line where newlines are allowed.
 
 ###### parser includes
        #include "parser.h"
@@ -2648,30 +2671,31 @@ since the last state which could have been at the start of a line.
                         struct token_config *config)
        {
                struct parser p = { 0 };
-               struct frame next = { 0 };
                struct token *tk = NULL;
                int accepted = 0;
                void *ret = NULL;
 
-               shift(&p, &next, NULL, states);
+               shift(&p, TK_eof, 0, 1, NULL, states);
                while (!accepted) {
                        struct token *err_tk;
                        struct frame *tos = &p.stack[p.tos-1];
                        if (!tk)
                                tk = tok_copy(token_next(tokens));
-                       next.sym = tk->num;
-                       parser_trace(trace, &p, &next, tk, states, non_term, config->known_count);
-
-                       if (next.sym == TK_in) {
-                               next.starts_indented = 1;
-                               next.indents = 1;
-                               next.since_newline = 0;
+                       parser_trace(trace, &p,
+                                    tk, states, non_term, config->known_count);
+
+                       if (tk->num == TK_in) {
+                               tos->indents += 1;
+                               tos->since_newline = 0;
+                               tos->since_indent = 0;
+                               if (!states[tos->state].starts_line)
+                                       tos->newline_permitted = 0;
                                free(tk);
                                tk = NULL;
                                parser_trace_action(trace, "Record");
                                continue;
                        }
-                       if (next.sym == TK_out) {
+                       if (tk->num == TK_out) {
                                if (states[tos->state].reduce_size >= 0 &&
                                    states[tos->state].reduce_size <= tos->since_indent)
                                        goto force_reduce;
@@ -2689,7 +2713,7 @@ since the last state which could have been at the start of a line.
                                                        in->newline_permitted = 0;
                                                }
                                                if (states[in->state].starts_line)
-                                                       in->newline_permitted = 0;
+                                                       in->newline_permitted = 1;
                                                while (in < tos) {
                                                        in += 1;
                                                        in->since_indent = in[-1].since_indent + 1;
@@ -2707,21 +2731,19 @@ since the last state which could have been at the start of a line.
                                // fall through and force a REDUCE (as 'shift'
                                // will fail).
                        }
-                       if (next.sym == TK_newline) {
+                       if (tk->num == TK_newline) {
                                if (!tos->newline_permitted) {
                                        free(tk);
                                        tk = NULL;
                                        parser_trace_action(trace, "Discard");
                                        continue;
                                }
-                               if (states[tos->state].reduce_size > 0 &&
-                                   states[tos->state].reduce_size < tos->since_newline)
+                               if (tos->since_newline > 1 &&
+                                   states[tos->state].reduce_size >= 0 &&
+                                   states[tos->state].reduce_size <= tos->since_newline)
                                        goto force_reduce;
                        }
-                       if (shift(&p, &next, tk, states)) {
-                               next.since_newline = !(tk->num == TK_newline);
-                               next.starts_indented = 0;
-                               next.indents = 0;
+                       if (shift(&p, tk->num, 0, tk->num == TK_newline, tk, states)) {
                                tk = NULL;
                                parser_trace_action(trace, "Shift");
                                continue;
@@ -2735,25 +2757,19 @@ since the last state which could have been at the start of a line.
                                int size = nextstate->reduce_size;
                                int bufsize;
                                static char buf[16*1024];
-                               struct frame frame;
-                               frame.sym = nextstate->reduce_sym;
+                               short indents, start_of_line;
 
                                body = p.asn_stack + (p.tos - size);
 
                                bufsize = do_reduce(prod, body, config, buf);
 
-                               if (size)
-                                       pop(&p, size, &frame, do_free);
-                               else {
-                                       frame.indents = next.indents;
-                                       frame.starts_indented = frame.indents;
-                                       frame.since_newline = 1;
-                                       next.indents = 0;
-                                       next.starts_indented = 0;
-                               }
+                               indents = pop(&p, size, &start_of_line,
+                                             do_free);
                                res = memdup(buf, bufsize);
                                memset(buf, 0, bufsize);
-                               if (!shift(&p, &frame, res, states)) {
+                               if (!shift(&p, nextstate->reduce_sym,
+                                          indents, start_of_line,
+                                          res, states)) {
                                        if (prod != 0) abort();
                                        accepted = 1;
                                        ret = res;
@@ -2764,11 +2780,9 @@ since the last state which could have been at the start of a line.
                        if (tk->num == TK_out) {
                                // Indent problem - synthesise tokens to get us
                                // out of here.
-                               struct frame frame = { 0 };
                                fprintf(stderr, "Synthesize %d to handle indent problem\n", states[tos->state].shift_sym);
-                               frame.sym = states[tos->state].shift_sym;
-                               frame.since_newline = 1;
-                               shift(&p, &frame, tok_copy(*tk), states);
+                               shift(&p, states[tos->state].shift_sym,
+                                     0, 1, tok_copy(*tk), states);
                                // FIXME need to report this error somehow
                                parser_trace_action(trace, "Synthesize");
                                continue;
@@ -2781,13 +2795,14 @@ since the last state which could have been at the start of a line.
                         * we find one that is acceptable.
                         */
                        parser_trace_action(trace, "ERROR");
+                       short indents = 0, start_of_line;
 
                        err_tk = tok_copy(*tk);
-                       next.sym = TK_error;
-                       while (shift(&p, &next, err_tk, states) == 0
+                       while (shift(&p, TK_error, 0, 0,
+                                    err_tk, states) == 0
                               && p.tos > 0)
                                // discard this state
-                               pop(&p, 1, &next, do_free);
+                               indents += pop(&p, 1, &start_of_line, do_free);
                        if (p.tos == 0) {
                                free(err_tk);
                                // no state accepted TK_error
@@ -2799,20 +2814,22 @@ since the last state which could have been at the start of a line.
                                free(tk);
                                tk = tok_copy(token_next(tokens));
                                if (tk->num == TK_in)
-                                       next.indents += 1;
+                                       indents += 1;
                                if (tk->num == TK_out) {
-                                       if (next.indents == 0)
+                                       if (indents == 0)
                                                break;
-                                       next.indents -= 1;
+                                       indents -= 1;
                                        // FIXME update since_indent here
                                }
                        }
                        if (p.tos == 0 && tk->num == TK_eof)
                                break;
+                       tos = &p.stack[p.tos-1];
+                       tos->indents += indents;
+                       exit(1);
                }
                free(tk);
-               if (p.tos)
-                       pop(&p, p.tos, &next, do_free);
+               pop(&p, p.tos, NULL, do_free);
                free(p.asn_stack);
                free(p.stack);
                return ret;
@@ -2858,11 +2875,11 @@ end inside square brackets.
                if (states[f->state].starts_line)
                        fprintf(trace, "s");
                if (f->newline_permitted)
-                       fprintf(trace, "n%d", f->newline_permitted);
+                       fprintf(trace, "n%d", f->since_newline);
                fprintf(trace, ") ");
        }
 
-       void parser_trace(FILE *trace, struct parser *p, struct frame *n,
+       void parser_trace(FILE *trace, struct parser *p,
                          struct token *tk, const struct state states[],
                          const char *non_term[], int knowns)
        {
@@ -2883,8 +2900,7 @@ end inside square brackets.
                                        fputs(non_term[sym - TK_reserved - knowns],
                                              trace);
                                if (f->indents)
-                                       fprintf(trace, "%c%d", f->starts_indented?':':'.',
-                                               f->indents);
+                                       fprintf(trace, ".%d", f->indents);
                                if (f->since_newline == 0)
                                        fputs("/", trace);
                                fputs(" ", trace);
@@ -2897,11 +2913,6 @@ end inside square brackets.
                        fputs(reserved_words[tk->num], trace);
                else
                        text_dump(trace, tk->txt, 20);
-               if (n->indents)
-                       fprintf(trace, "%c%d", n->starts_indented?':':'.',
-                               n->indents);
-               if (n->since_newline == 0)
-                       fputs("/", trace);
                fputs("]", trace);
        }
 
@@ -2918,7 +2929,7 @@ The obvious example for a parser is a calculator.
 As `scanner` provides number parsing function using `libgmp` is it not much
 work to perform arbitrary rational number calculations.
 
-This calculator takes one expression, or an equality test per line.  The
+This calculator takes one expression, or an equality test, per line.  The
 results are printed and if any equality test fails, the program exits with
 an error.