インタプリタとコンパイラのモナド

これ、モナドで書いてみた。いや、なんとなく…

data Lang = S | T | M    deriving (Eq, Show)
data Program = P Lang | I Lang Program Lang    deriving Show
data Computer l = Run { runner :: Program -> (Program, l) }

instance Monad Computer where
    return l = Run $ \p -> (p, l)
    Run r >>= f = Run $ \p ->
                  let (p', l) = r p in runner (f l) p'

-- 結果表示用
showComp p r = show $ runner r $ p

-- 計算の実行
run :: Lang -> Computer Lang
run l = Run $ \p ->
        case p of  -- 手抜き
            P _ -> (p, l) 
            I _ p' l' -> (p', l')

-- インタプリタ
interpret :: Lang -> Lang -> Computer Lang
interpret m l = Run $ \p -> (I m p l, m)

-- コンパイラ
compile :: Lang -> Lang -> Lang -> Computer Lang
compile m t s = Run $ \p -> (I m (I t p s) t, m)

• 言語LでプログラムPを解釈実行した結果を(P, L)で表す。
• Program の うち、I m p l ってのは、言語lで書かれたプログラムpを言語mに翻訳するプログラムのこと。
  • つまり、( (I m p l) , m) = (p, l) 。
• interpret m l は、言語mで書かれた、言語l向けのインタプリタ。
• compile m t s は、言語mで書かれた、言語sからtへ変換するコンパイラ。
  • ※ interpret と compile の実装は、後のエントリーで訂正してますので注意。

外してたらごめんなさい。引数の順番が気持ち悪いのは、モナドにしようとした都合です。

で、インタプリタの実行結果。

*Main> showComp (P S) $ run S
"(P S,S)"
*Main> showComp (P S) $ interpret M S
"(I M (P S) S,M)"
*Main> showComp (P S) $ interpret M S >>= run
"(P S,S)"

コンパイラの。

*Main> showComp (P S) $ compile M T S
"(I M (I T (P S) S) T,M)"
*Main> showComp (P S) $ compile M T S >>= run
"(I T (P S) S,T)"
*Main> showComp (P S) $ compile M T S >>= run >>= run
"(P S,S)"

Tで書かれたインタプリタを、Mで書かれたインタプリタで実行して、Sで書かれたプログラムPを動かす。

*Main> showComp (P S) $ return S >>= interpret T >>= interpret M >>= run >>= run
"(P S,S)"

ん？でも、この例だったらrunは一回で動くべきか？（続く）