これまでは、 その都度の目標に向けて適当に作り、バグや not yet impl で例外が出たら その都度潰していく、という進め方でやってきました。
そういう方針なので、それはそれでいいのですが、 同じようなことの繰り返しになってちょっと煩雑＆退屈なので、 特に瑣末なものは先に潰してから本題に入ろうと思います。 なるべくライフゲームに専念できるように。
（これはブログ記事化する都合上先回りしているだけで、 そういう都合がなければ先回りしなくていいと思います。 v1 のときは当然やってませんでした）
というわけで、まずは codegen_set() でローカル変数が解決できていなかった箇所を修正。
--- a/vgcg.rb +++ b/vgcg.rb @@ -266,6 +266,8 @@ def codegen_set(fn_arg_names, lvar_names, rest) "reg_a" when fn_arg_names.include?(rest[1]) to_fn_arg_addr(fn_arg_names, rest[1]) + when lvar_names.include?(rest[1]) + to_lvar_addr(lvar_names, rest[1]) when /^vram\[(.+)\]$/ =~ rest[1] vram_addr = $1 alines << " get_vram #{vram_addr} reg_a"
それから、 codegen_stmts() が _cmt に対応していなかったのを修正:
--- a/vgcg.rb +++ b/vgcg.rb @@ -397,6 +397,8 @@ def codegen_stmts(fn_arg_names, lvar_names, rest) alines += codegen_set(fn_arg_names, lvar_names, stmt_rest) when "while" alines += codegen_while(fn_arg_names, lvar_names, stmt_rest) + when "_cmt" + alines += codegen_comment(stmt_rest[0]) else raise not_yet_impl("stmt_head", stmt_head) end
はい、ではライフゲームに戻りましょう。
まずは前回のコードをコピーして、と。
cp 31_count_alive_2.vgt.json 32_adjust_index.vgt.json
前回は8つのセルを使った生存カウントができるところまで作りましたが、 まだ完全ではありません。
盤面の上の辺と下の辺、 左の辺と右の辺をつなげてトーラス（※1）にする必要があります。
※1 トーラス - Wikipedia
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%88%E3%83%BC%E3%83%A9%E3%82%B9
Ruby で書いたコードでいうとここ。 端から飛び出してしまったら反対側の端にワープしてほしい。
xl = (x == 0 ) ? $w - 1 : x - 1 xr = (x == $w - 1) ? 0 : x + 1 yt = (y == 0 ) ? $h - 1 : y - 1 yb = (y == $h - 1) ? 0 : y + 1
今の vgt コードはこうなっています（座標補正なしの状態）。
, ["set", "xl", ["+", "x", -1]] , ["set", "xr", ["+", "x", 1]] , ["set", "yt", ["+", "y", -1]] , ["set", "yb", ["+", "y", 1]]
この部分を書き換えていきます。
まずは xl に着目して左端の処理だけをやってみましょう。
--- a/32_adjust_index.vgt.json +++ b/32_adjust_index.vgt.json @@ -39,6 +39,15 @@ , ["set", "yt", ["+", "y", -1]] , ["set", "yb", ["+", "y", 1]] + , ["_cmt", "★ 補正の直前"] + , ["case" + , [["eq", "xl", -1] + , ["_cmt", "★ -1 だった場合"] + , ["set", "xl", ["+", "w", -1]] + ] + ] + , ["_cmt", "★ 補正の直後"] + , ["var", "tmp"] , ["_cmt", "左上"]
一度 xl = x - 1 を実行してから、
xl == -1 だったら xl = w - 1 で代入しなおす、というやり方にしました。
生存セルの初期化処理はいったん消して、 注目するセルを (0, 2) にして動かしてみましょう。
--- a/32_adjust_index.vgt.json +++ b/32_adjust_index.vgt.json @@ -99,18 +99,7 @@ , ["var", "y"] , ["set", "y", 0] - , ["call", "vram_set", "w", 1, 1, 1] - , ["call", "vram_set", "w", 2, 1, 1] - // , ["call", "vram_set", "w", 3, 1, 1] - - , ["call", "vram_set", "w", 1, 2, 1] - , ["call", "vram_set", "w", 3, 2, 1] - - // , ["call", "vram_set", "w", 1, 3, 1] - , ["call", "vram_set", "w", 2, 3, 1] - , ["call", "vram_set", "w", 3, 3, 1] - - , ["call", "count_alive", "w", 2, 2] + , ["call", "count_alive", "w", 0, 2] ] ]
とりあえず実行:
$ ./run.sh 32_adjust_index.vgt.json
vgvm.rb:365:in `num_args_for': Invalid operator (-1) (RuntimeError)
from vgvm.rb:31:in `dump_main'
from vgvm.rb:382:in `dump_v2'
from vgvm.rb:149:in `start'
from vgvm.rb:470:in `<main>'
ふーむ。num_args_for() でこけましたね。なんじゃこりゃ？
いきなり終了してしまうためメモリのダンプ表示が見れませんが、 こういう場合は落ち着いてアセンブリコード（または機械語コード）を確認します。
cat -n tmp/32_adjust_index.vga.txt の出力の一部:
73 _cmt ★~補正の直前
74 # 条件 1_0: ["eq", "xl", -1]
75 set_reg_a xl
76 set_reg_b -1
77 compare
78 jump_eq when_1_0
79 jump end_case_1
80 label when_1_0
81 _cmt ★ -1 だった場合
82 set xl + w -1 # ●
83 jump end_case_1
84 label end_case_1
85 _cmt ★~補正の直後
● のとこがなんか無茶なことになってますね……。
codegen_case() のここです。
cond, *rest = when_block
# ...
then_alines = ["label when_#{label_id}_#{when_idx}"]
rest.each {|stmt|
then_alines << " " + stmt.join(" ")
}
あーこれはだめですね。 これを書いたときはやっつけで済ませて、動いたのでよし、 としていましたが、 やっつけでは済まない事態が訪れました。ちゃんとやりましょう。
ちゃんとやるといっても、
ここでやっているのは「文の連なり」の変換（コード生成）なので、
codegen_stmts() に置き換えるだけでいいはず。
--- a/vgcg.rb +++ b/vgcg.rb @@ -18,7 +18,7 @@ def to_lvar_addr(lvar_names, lvar_name) "[bp-#{index + 1}]" end -def codegen_case(when_blocks) +def codegen_case(fn_arg_names, lvar_names, when_blocks) alines = [] $label_id += 1 label_id = $label_id @@ -40,9 +40,7 @@ def codegen_case(when_blocks) alines << " jump_eq when_#{label_id}_#{when_idx}" then_alines = ["label when_#{label_id}_#{when_idx}"] - rest.each {|stmt| - then_alines << " " + stmt.join(" ") - } + then_alines += codegen_stmts(fn_arg_names, lvar_names, rest) then_alines << " jump end_case_#{label_id}" then_bodies << then_alines else @@ -365,7 +363,7 @@ def codegen_func_def(rest) when "return" alines += codegen_return(lvar_names, stmt_rest) when "case" - alines += codegen_case(stmt_rest) + alines += codegen_case(fn_arg_names, lvar_names, stmt_rest) when "while" alines += codegen_while(fn_arg_names, lvar_names, stmt_rest) when "_cmt"
動かします。
================================
41: reg_a(3) reg_b(1) reg_c(0) zf(0)
---- memory (main) ----
99 ["add_ab"]
100 ["cp", "reg_a", "[bp-2]"]
103 ["set_reg_a", "[bp+3]"]
105 ["set_reg_b", 1]
107 ["add_ab"]
108 ["cp", "reg_a", "[bp-3]"]
111 ["set_reg_a", "[bp+4]"]
113 ["set_reg_b", -1]
115 ["add_ab"]
116 ["cp", "reg_a", "[bp-4]"]
119 ["set_reg_a", "[bp+4]"]
121 ["set_reg_b", 1]
123 ["add_ab"]
124 ["cp", "reg_a", "[bp-5]"]
127 ["_cmt", "★~補正の直前"]
pc => 129 ["set_reg_a", "xl"]
131 ["set_reg_b", -1]
133 ["compare"]
134 ["jump_eq", 140]
136 ["jump", 154]
138 ["label", "when_1_0"]
140 ["_cmt", "★~-1~だった場合"]
142 ["set_reg_a", "[bp+2]"]
144 ["set_reg_b", -1]
146 ["add_ab"]
147 ["cp", "reg_a", "[bp-2]"]
150 ["jump", 154]
152 ["label", "end_case_1"]
154 ["_cmt", "★~補正の直後"]
156 ["sub_sp", 1]
158 ["_cmt", "左上"]
---- memory (stack) ----
25 0
26 0
27 0
28 0
29 0
30 0
31 0
32 0
sp => 33 3
34 1
35 1
36 -1
37 0
bp => 38 47
39 403
40 5
41 0
---- memory (vram) ----
..... .....
..... .....
..... .....
..... .....
..... .....
vgvm.rb:430:in `set_reg_a': Not yet implemented ("val") ("xl") (RuntimeError)
from vgvm.rb:166:in `block in start'
from vgvm.rb:152:in `loop'
from vgvm.rb:152:in `start'
from vgvm.rb:470:in `<main>'
補正処理の一番最初での参照が解決されずに xl が残っているな、
と当たりを付けて、このアセンブリコードを生成している箇所を探します。
codegen_case() ですね。ここ：
def codegen_case(fn_arg_names, lvar_names, when_blocks) # ... case cond_head when "eq" alines << " set_reg_a #{cond_rest[0]}" # ★ alines << " set_reg_b #{cond_rest[1]}" alines << " compare" alines << " jump_eq when_#{label_id}_#{when_idx}" then_alines = ["label when_#{label_id}_#{when_idx}"] then_alines += codegen_stmts(fn_arg_names, lvar_names, rest) then_alines << " jump end_case_#{label_id}" then_bodies << then_alines else # ...
なんだか codegen_case() がやっつけすぎな気がしますが、いいんですこれで。
YAGNI だから。
今が直すタイミングだからこれでいいの！！
（ということにして……）
上のコードの ★ のとこでローカル変数の参照が解決できてないわけで、 また同じパターンだなーと言って、これまでのように書き換えて解決してもいいのですが、 実はここは横着できます。
ここでやっているのは「式のコンパイル」なのですが、
そのためのメソッド codegen_exp() がもうすでにあります。
これを使い回せないでしょうか？
codegen_exp() の方ではローカル変数の解決も実装済みです。
codegen_exp() では、
オペレータが eq の場合は、
2つのオペランドが同じ値だったら 1 を、
異なっていたら 0 を reg_a にセットします。
なので、まず codegen_exp() を実行して、
その結果を見て分岐するようにすればいいんじゃないでしょうか？
やってみます。
--- a/vgcg.rb +++ b/vgcg.rb @@ -34,8 +34,12 @@ def codegen_case(fn_arg_names, lvar_names, when_blocks) case cond_head when "eq" - alines << " set_reg_a #{cond_rest[0]}" - alines << " set_reg_b #{cond_rest[1]}" + # 式の結果が reg_a に入る + alines += codegen_exp(fn_arg_names, lvar_names, cond) + + # 式の結果と比較するための値を reg_b に入れる + alines << " set_reg_b 1" + alines << " compare" alines << " jump_eq when_#{label_id}_#{when_idx}"
実行！
$ ./run.sh 32_adjust_index.vgt.json
# 略
================================
50: reg_a(1) reg_b(1) reg_c(0) zf(1)
---- memory (main) ----
127 ["_cmt", "★~補正の直前"]
129 ["set_reg_a", "[bp-2]"]
131 ["set_reg_b", -1]
133 ["compare"]
134 ["jump_eq", 142]
136 ["set_reg_a", 0]
138 ["jump", 146]
140 ["label", "then_2"]
142 ["set_reg_a", 1]
144 ["label", "end_eq_2"]
146 ["set_reg_b", 1]
148 ["compare"]
149 ["jump_eq", 155]
151 ["jump", 169]
153 ["label", "when_1_0"]
pc => 155 ["_cmt", "★~-1~だった場合"]
157 ["set_reg_a", "[bp+2]"]
159 ["set_reg_b", -1]
161 ["add_ab"]
162 ["cp", "reg_a", "[bp-2]"]
165 ["jump", 169]
167 ["label", "end_case_1"]
169 ["_cmt", "★~補正の直後"]
171 ["sub_sp", 1]
173 ["_cmt", "左上"]
175 ["push", "[bp-4]"]
177 ["push", "[bp-2]"]
179 ["push", "[bp+2]"]
181 ["_cmt", "call_set~~vram_get"]
183 ["call", 41]
185 ["add_sp", 3]
「-1 だった場合」の分岐に入ってます。よしよし。
================================
56: reg_a(4) reg_b(-1) reg_c(0) zf(1)
---- memory (main) ----
140 ["label", "then_2"]
142 ["set_reg_a", 1]
144 ["label", "end_eq_2"]
146 ["set_reg_b", 1]
148 ["compare"]
149 ["jump_eq", 155]
151 ["jump", 169]
153 ["label", "when_1_0"]
155 ["_cmt", "★~-1~だった場合"]
157 ["set_reg_a", "[bp+2]"]
159 ["set_reg_b", -1]
161 ["add_ab"]
162 ["cp", "reg_a", "[bp-2]"]
165 ["jump", 169]
167 ["label", "end_case_1"]
pc => 169 ["_cmt", "★~補正の直後"]
171 ["sub_sp", 1]
173 ["_cmt", "左上"]
175 ["push", "[bp-4]"]
177 ["push", "[bp-2]"]
179 ["push", "[bp+2]"]
181 ["_cmt", "call_set~~vram_get"]
183 ["call", 41]
185 ["add_sp", 3]
187 ["cp", "reg_a", "[bp-6]"]
190 ["set_reg_a", "[bp-1]"]
192 ["set_reg_b", "[bp-6]"]
194 ["add_ab"]
195 ["cp", "reg_a", "[bp-1]"]
198 ["_cmt", "上"]
---- memory (stack) ----
25 0
26 0
27 0
28 0
29 0
30 0
31 0
32 0
sp => 33 3
34 1
35 1
36 4 ... xl
37 0
bp => 38 47
39 418
40 5
41 0
補正の直後では xl == 4 になっています！ ヨシ！
今回はここまで！