Ratforプリプロセッサー -- RatforからFortranへの変換: アナクロなコンピューターエンジニアのつぶやき

ここまで、Ratforで書かれたプログラムを手作業でWATCOM Fortran 77でコンパイル できるよう修正してきた。これから、RatforのコードからFortran IVのレベルのコードに変換する プリプロセッサーを紹介する。

これまでに作成したツールとプリプロセッサーを使って、 Ratforで書かれたプログラムを実行可能なプログラムにする手順は、 以下のようになる。

          ,--------------,
          |    Ratfor    |
          | 原プログラム |
          '--------------'
                 |
                 V           .------------.
             [include]<------| Ratfor.def |
                 |           '------------'
                 V
              [macro]
                 |
                 V
              [ratfor]
                 |
                 V
          [Watcom Fortran77]
                 |
                 V
           .------------.
           | 実行可能な |
           { プログラム |
           '------------'

ところで、Ratfor言語の定義をBNFで記述すると以下のようになる。

          プログラム : 文
                     | プログラム 文
          文         : if ( 条件 ) 文
                     | if ( 条件 ) 文 else 文
                     | while ( 条件 ) 文
                     | for ( 初期設定; 条件; 再設定 ) 文
                     | repeat 文
                     | repeat 文 until ( 条件 )
                     | do 限界指定部 文
                     | 数字の列 文
                     | break
                     | next
                     | { プログラム }
                     | その他

Ratfor言語は、10種類程度の文からなっており、"その他"とはRatforが知らない文でFortranの 文が該当する。Ratforは、"if"や"while" などの制御構造を持った文をFortranの"if","go to","continue"などを 使って、制御構造を作りだすのである。

文の変換規則(コード変換規則)は、以下のようになる。

"if" 文

          if ( 条件 ) 文

          if (.not. ( 条件 )) goto L
             文
        L continue

"if--else" 文

          if ( 条件 ) 文1 else 文2

          if (.not. ( 条件 )) goto L
             文1
          go to L1
        L continue
             文2
       L1 continue

"while" 文

          while ( 条件 ) 文

          continue
        L if (.not. ( 条件 )) go to L1
              文
              go to L
       L1 continue

"for" 文

          for ( 初期設定; 条件; 再設定 ) 文

          continue
          初期設定
        L if (.not. ( 条件 )) goto L2
             文
       L1    continue
             再設定
             goto L
       L2    continue

"repeat" 文

          repeat 文

          continue
        L continue
              文
       L1     continue
              go to L
       L2 continue

"repeat-until" 文

          continue
        L continue
             文
       L1    continue
             if (.not. ( 条件 )) go to L
       L2 continue

"do" 文

          do 限界指定部 文

          do L 限界指定部
              文
       L1 continue
        L continue

"break"文は、"while"、"for"、"repeat"、"repeat-until"、"do"のループから抜け出すのに使用できる。 すなわち、ループの次の文に制御が移る。

"next"文は、ループの残りをジャンプして次の繰り返しに制御を移す。 "while"、"repeat-until"、"do"の各ループでは、条件判定部に、 "for"では、再設定に、"repeat"では、ループ本体の先頭に、それぞれ制御が移る。

論理式に使う演算子"<"や"&"等は、変換される。

          Ratforの演算子    Fortranの演算子
          --------------    ---------------
                >                .gt.
                >=               .ge.
                <                .lt.
                <=               .le.
                ==               .eq.
                !=               .ne.
                !                .not.
                &                .and.
                |                .or.