שאלת מבחן בשפות תכנות - האוניברסיטה הפתוחה 2024 - Scheme

בשאלה זו נוסיף לשפת PROC ("יישגור") מרכיב חדש בשם **overload proc**. התחביר החדש הוא: ``` Expression ::= overload proc [ [identifier]* -> Expression ; ]+ ``` עם בנאי: `overload-proc-exp(ids, bodies)` וכן: ``` Expression ::= (Expression | Expression }+) ``` עם בנאי: `call-exp(rator, rands)` מרכיב ה-`overload proc` מגדיר פרוצדורה בשם p שלה מספר גרסאות. כל גרסה כוללת כמות פרמטרים שונה וגוף פרוצדורה שונה לביצוע. הגרסה הראשונה כוללת 2 פרמטרים, הגרסה השנייה היא כפרוצדורה ללא פרמטרים, והגרסה השלישית היא של פרוצדורה בעלת פרמטר יחיד. בגוף פעולת ה-`let` מופעלת הפרוצדורה p עם 2 פרמטרים, וזה מתאים לגרסה הראשונה שלה, ולכן מבוצעת פעולת החיסור בין הפרמטרים. להלן דוגמאות להמחשת אופן השימוש במרכיב החדש: **דוגמה 1:** ```scheme > (run " let p = overload proc [a,b] -> -(a,b); [] -> 90; [x] -> -(x,1); in (p 30 40 )") (num-val -10) ``` **דוגמה 2:** ```scheme > (run " let p = overload proc [a,b] -> -(a,b); [] -> 90; [x] -> -(x,1); in (p )") (num-val 90) ``` **דוגמה 3:** ```scheme > (run " let p = overload proc [a,b] -> -(a,b); [] -> 90; [x] -> -(x,1); in (p 5)") (num-val 4) ``` **דוגמה 4:** ```scheme > (run " let p = overload proc in (p 30 40 70)") 🔴 interp.scm:81:29: proc-definition: You must define at least one procedure ``` **דוגמה 5:** ```scheme > (run " let p = overload proc [a,b] -> -(a,b); [] -> 90; [x] -> -(x,1); in (p 30 40 70)") 🔴 interp.scm:98:15: Calling-proc: No procedure with 3 arguments found ``` **ממשו והטמיעו** את השינויים הדרושים כפי שהוגדרו והודגמו בתוך שפת **"יישגור" (שפת PROC)**. בתשובתכם, הקפידו להסביר **היכן בדיוק** נדרשים שינויים ותוספות בקבצי המפרש, **ומהם** השינויים והתוספות. **הנחיות כלליות לפתרון:** 1. הקפידו על כתב ברור, ועל קוד מבני ומסודר. 2. הקפידו על פתיחת וסגירת סוגריים במקומות הנכונים. 3. הפתרון אמור לשמור על הגדרות השפה המקוריות (פרט למקרים בהם נדרש שינוי כפי שמפורש בשאלה). 4. על מנת לפשט קוד ארוך, כדאי ורצוי להיעזר בכתיבת פרוצדורות עזר (מחוץ ל-value-of או כאלה המוטמעות בתוכו). 5. בפתרונכם, הקפידו על אבחנה ושימוש נכון בין ביטוי (expression) לבין תוצאת חישוב ביטוי (expval) לבין identifier. ניקוד יורד על אי ניתוח ומימוש נכון של הדקדוק הנתון בשאלה, כלומר יש להפקיד על זיהוי וטיפול נכון ב- terminals, non-terminals ופעולות של סגור `( )`, `{ }*`, `{ }+`.

רמז: יש לטפל בארבעה שלבים: הוספת כלל דקדוק לפרסר, הוספת בנאי ל-AST, הוספת מקרה ב-value-of שיוצר פרוצדורה מוגדרת-יתר, ובזמן קריאה (call-exp) בחירת הגרסה המתאימה לפי כמות הארגומנטים.

פתרון: **מרכיב ה-overload proc** מאפשר הגדרת פרוצדורה עם מספר גרסאות (overloading לפי כמות ארגומנטים). הפתרון דורש שינויים בארבעה מקומות: **דקדוק**, **AST**, **פרסור** ו-**מפרש**. **א. שינויי דקדוק (scanner-and-parser.scm):** יש להוסיף את כלל הדקדוק החדש: ``` Expression ::= overload proc [ [identifier]* -> Expression ; ]+ ``` וכן (אם call-exp שונה מהמקורי): ``` Expression ::= (Expression | Expression }+) ``` יש להוסיף ב-`define-datatype expression`: ```scheme (overload-proc-exp (ids (list-of (list-of symbol?))) (bodies (list-of expression?))) ``` **ב. שינויי פרסור:** ```scheme ("overload" "proc" (arbno "[" (separated-list identifier ",") "]" "->" expression ";")) ==> overload-proc-exp) ``` **ג. שינויי value-of (interp.scm):** ```scheme (overload-proc-exp (ids bodies) (if (null? ids) (error 'proc-definition "You must define at least one procedure") (proc-val (overload-procedure ids bodies env)))) ``` נגדיר פרוצדורת עזר `overload-procedure`: ```scheme (define (overload-procedure ids bodies env) (lambda (args) (let loop ((ids ids) (bodies bodies)) (cond ((null? ids) (error 'Calling-proc "No procedure with ~s arguments found" (length args))) ((= (length (car ids)) (length args)) (value-of (car bodies) (extend-env (car ids) (map newref args) env))) (else (loop (cdr ids) (cdr bodies))))))) ``` **ד. שינויי apply-procedure:** יש לוודא ש-`apply-procedure` מסוגל להפעיל גם את הפרוצדורות המוגדרות מ-`overload proc`, שהן ל מבדא רגיל שמקבל רשימת ארגומנטים. ה-`call-exp` מחשב את כל הארגומנטים ומעביר אותם כרשימה: ```scheme (call-exp (rator rands) (let ((proc (expval->proc (value-of rator env))) (args (map (lambda (r) (value-of r env)) rands))) (apply-procedure proc args))) ``` כל הדוגמאות עובדות לפי מנגנון ה-overloading: בזמן קריאה, בודקים לפי כמות הארגומנטים איזו גרסה להפעיל. אם אין גרסה מתאימה — שגיאה. $\blacksquare$