Выражение, которое нужно скомпилировать, чтобы получить значение переменной factorial - это выражение lambda, и значением его является процедура, вычисляющая факториалы. Compile обрабатывает его путем вызова compile-lambda. Compile-lambda компилирует тело процедуры, снабжает его меткой как новую точку входа и порождает команду, которая склеит тело процедуры по новой метке с окружением времени выполнения и присвоит значение регистру val. Затем порожденная последовательность перепрыгивает через скомпилированный код, который вставляется в этом месте. Сам код процедуры начинается с того, что окружение, где процедура определена, расширяется кадром, в котором формальный параметр n связывается с аргументом процедуры. Затем идет собственно тело процедуры. Поскольку код для определения значения переменной не изменяет регистр env, команды save и restore, которые показаны выше как возможные, не порождаются. (В этот момент не выполняется код процедуры по метке entry2, так что детали его работы с env значения не имеют.) Следовательно, наш скелет скомпилированного кода становится таким:

(assign val (op make-compiled-procedure)

(label entry2)

(reg env)) (goto (label after-lambdal)) entry2

(assign env (op compiled-procedure-env) (reg proc)) (assign env (op extend-environment) (const (n)) (reg argl) (reg env)) ( скомпилированный код тела процедуры) after-lambdal

(perform (op define-variable!) (const factorial) (reg val) (reg env)) (assign val (const ok))

Тело процедуры всегда компилируется (в compile-lambda-body) как последовательность команд с целевым регистром val и типом связи return. В данном случае в последовательности одно выражение if:

(if (= n 1)

l

(* (factorial (- n 1)) n))

Compile-if порождает код, который сначала вычисляет предикат (с целью val), затем проверяет его значение и, если предикат ложен, обходит истинную ветвь. При вычислении предиката сохраняются env и continue, поскольку они могут потребоваться в оставшейся части выражения if. Поскольку выражение if последнее (и единственное) в последовательности, составляющей тело процедуры, оно имеет цель val и тип связи return, так что и истинная, и ложная ветви компилируются с целью val и типом связи return. (Это значит, что значение условного выражения, которое вычисляется одной из его ветвей, является значением процедуры.)

(сохранить continue, env, если они изменяются предикатом и требуются в ветвях)

(скомпилированный код предиката, цель val, связь next) ( восстановить continue, env, если они сохранялись) (test (op false?) (reg val)) (branch (label false-branch4) true-branch5

(скомпилированный код истинной ветви, цель val, связь return) false-branch4

(скомпилированный код ложной ветви, цель val, связь return) after-if3

Предикат (= n 1) является вызовом процедуры. Он ищет в окружении оператор (символ =) и помещает его значение в proc. Затем он собирает аргументы - 1 и значение n, - в argl. Затем он проверяет, лежит ли в proc примитив или составная процедура, и соответствующим образом переходит на ветвь элементарной или составной процедуры. Обе ветви приводят к метке after-call. Требование сохранять регистры при вычислении оператора и операндов не приводит ни к каким операциям сохранения, поскольку в этом случае вычисления не трогают нужные регистры.

(assign proc

(op lookup-variable-value) (const =) (reg env)) (assign val (const 1)) (assign argl (op list) (reg val))

(assign val (op lookup-variable-value) (const n) (reg env))

(assign argl (op cons) (reg val) (reg argl))

(test (op primitive-procedure?) (reg proc))

(branch (label primitive-branch17)) compiled-branch16

(assign continue (label after-call15))

(assign val (op compiled-procedure-entry) (reg proc))

(goto reg val) primitive-branch17

(assign val (op apply-primitive-procedure) (reg proc) (reg argl))

after-call15

Истинная ветвь, константа 1, компилируется (с целевым регистром val и типом связи return) в

(assign val (const 1)) (goto (reg continue))

Код для ложной ветви является еще одним вызовом процедуры, где процедурой служит значение символа *, а аргументами - n и значение еще одного вызова (вызова factorial ). Каждый из этих вызовов устанавливает значения proc и argl, а также свои собственные ветви для элементарных и составных процедур. На рисунке 5.17 показан полный скомпилированный код для определения процедуры factorial. Заметим, что возможные команды save и restore для continue и env при вычислении предиката, указанные выше, на самом деле порождаются, поскольку эти регистры изменяются во время вызова процедуры в предикате и нужны для вызова процедуры и связи return в ветвях.

;; построить процедуру и обойти ее тело (assign val (op make-compiled-procedure) (label entry2) (reg env)) (goto (label after-lambda1))

entry2; вызовы factorial будут попадать сюда

(assign env (op compiled-procedure-env) (reg proc)) (assign env

(op extend-environment) (const (n)) (reg argl) (reg env))

;; начинается собственно тело процедуры (save continue) (save env)

;; вычислить (= n 1) (assign proc (op lookup-variable-value) (const =) (reg env)) (assign val (const 1)) (assign argl (op list) (reg val))

(assign val (op lookup-variable-value) (const n) (reg env))

(assign argl (op cons) (reg val) (reg argl))

(test (op primitive-procedure?) (reg proc))

(branch (label primitive-branch17)) compiled-branch16

(assign continue (label after-call15))

(assign val (op compiled-procedure-entry) (reg proc))

(goto reg val) primitive-branch17

(assign val (op apply-primitive-procedure) (reg proc) (reg argl))

after-call15 ; здесь val содержит результат (= n 1)

(restore env)

(restore continue)

(test (op false?) (reg val))

(branch (label false-branch4)) true-branch5 ; вернуть 1

(assign val (const 1))

(goto (reg continue))

false-branch4 ;; вычислить и вернуть (* (factorial (- n 1) n)) (assign proc (op lookup-variable-value) (const *) (reg env)) (save continue)

(save proc) ; сохранить процедуру *

(assign val (op lookup-variable-value) (const n) (reg env)) (assign argl (op list) (reg val))

(save argl) ; сохранить частичный список аргументов для *

;; вычислить (factorial (- n 1)) , еще один аргумент * (assign proc

(op lookup-variable-value) (const factorial) (reg env)) (save proc) ; сохранить процедуру factorial

Рис. 5.17: Скомпилированный код определения процедуры factorial. (Продолжение на следующей странице.)