Pietソースコード精読

Pietソースコード精読
ID: hnagamin(長嶺英朗)
2015/05/24 第11回KMC学習発表会

おまえだれ
● ID: hnagamin(長嶺英朗)
– KMC-2回生
– KMC38第会計
● 京都大学工学部電気電子工学科2回
● Piet歴2ヶ月
Twitter: @hnagamin
GitHub: 1995hnagamin

今日話すこと
● Pietの概要
●
プログラミングするときに考えること
● ソースコードの解説(逆ポーランド記法電卓の実装)

Pietの概要
http://www.slideshare.net/KMC_JP/piet-46068527
を読め(終了)

プログラミングするときに考えること
●
最初からゴルフをしない
●
解くべき問題の難易度を下げる
– 超重要
– そもそも(人間が)Pietでできることはあまり多くない
– 徐々に難易度を上げていくと士気が落ちない
●
スタックの上での再帰
●
黒ドットが少ないと良いプログラムみたいなとこある

逆ポーランド記法電卓の実装

背景
● Pietでそれなりに(大きな|実用的な)プログラムを
書きたかった
● Pietはスタックの操作と相性が良いので、逆ポーラ
ンド記法数式計算を実装することは完成度の割に
難易度が小さそうだと思った

課題設定
●
とりあえず実装できることを確かめる
– キャンバスが余っても気にしない
●
１桁の数字の入力だけ受け付ける
– 複数桁の処理はつらい
●
四則演算くらいは実装する
●
知らない文字が出てきたらエラー処理
●
終了記号を使おう
– PietはEOFを受け取れない

課題
逆ポーランド記法の数式を入力として受け取り、
その計算結果を出力する

課題
受け付ける入力は以下とする
<stmt> := <expr> <DOT>
<expr> := <NUM> | <expr> <expr> <operator>
<operator> := <PLUS> <MINUS> <MULT> <DIV>
<NUM> [09]
<DOT> .
<PLUS> +
<MINUS>
<MULT> *
<DIV> /

方針
● 入力ストリームから1文字ずつ受け取る
●
受け取った文字が
– '.'ならスタックの先頭要素を出力
– 数字なら対応する数をスタックにpush
– 演算子ならスタックから2要素popして計算結果をpush
– どれにも当てはまらなければエラーとして終了(“E”と出力)

イメージ
stack<int> s;
while (true) {
char c = getchar();
if (c == '.') {
int ans = s.top();
cout << ans;
break;
} else if (isdigit(c)) {
s.push(c48);
} else if (c == '+') {
int a = s.top();
s.pop();
int b = s.top();
s.pop();
s.push(a + b);
} else if (c == '') { ...

イメージ
stack<int> s;
while (true) {
char c = getchar();
if (c 46 == 0) {
int ans = s.top();
cout << ans;
break;
} else if (c > 47 && 58 > c) {
s.push(c48);
} else if (c 43 == 0) {
int a = s.top();
s.pop();
int b = s.top();
s.pop();
s.push(a + b);
} else if (c 43 == 0) { ...

文字コード
* 42
+ 43
45
. 46
/ 47
0 48

さらなる高みへ
●
ソースコードのサイズを小さくしよう
– エラー処理は省こう
●
複数桁の入力を受け付けよう

課題
受け付ける入力は以下とする
<stmt> := <expr> <DOT>
<expr> := <NUM> | <expr> <expr> <operator>
<operator> := <PLUS> <MINUS> <MULT> <DIV>
<NUM> [09]+
<DOT> .
<PLUS> +
<MINUS>
<MULT> *
<DIV> /
(デリミタ) #Space

複数桁の入力
●
再帰する
● 保存している数を10倍しながら入力された数を
足しあわせていく

動作例
入力: “2014+”
スタック: [0]

動作例
入力: “014+”
スタック: [0,2]
入力を受け取る

動作例
入力: “014+”
スタック: [0,2]
保存している数を10倍する
0×10 = 0

動作例
入力: “014+”
スタック: [2]
足す

動作例
入力: “14+”
スタック: [2,0]

動作例
入力: “14+”
スタック: [20,0]

動作例
入力: “14+”
スタック: [20]
足す

動作例
入力: “4+”
スタック: [20,1]

動作例
入力: “4+”
スタック: [200,1]

動作例
入力: “4+”
スタック: [201]
足す

動作例
入力: “+”
スタック: [201,4]

動作例
入力: “+”
スタック: [2010,4]

動作例
入力: “+”
スタック: [2014]
足す

動作例
入力: “”
スタック: [2014,43(+)]

動作例
入力: “”
スタック: [2014,43(+)]
数字じゃないので終了

さらなる高みへ
●
ゴルフをする
●
ロジックは変えない
●
コードの進む向きをうねらせる

もう話すことがない
● Pietは楽しい
●
スタックで再帰するのは意外と簡単、意外と楽しい
– 2変数くらいまでだったらなんとなくいける
– 3変数以上でも多分何とかなる
●
書こう

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