Forth 初学者指导 (使用Win32Forth)

原著 J.V. Noble

编译 Forth 中文网， ForthChina.com

原文 Win32Forth 系统联机在线文档

一些字符串的说明

像在其它语言中一样，字母数字串在 Forth 中用存储器中的连续数组表示，每个存储器单元是一个“字符“。传统上，字符用 ASCII 或 EBCDIC系统编码，每个编码占一个字节，共有 256 个字符。随着对非拉丁字母编码的需要（如汉语等)，提出了两字节的编码方法，称为 Unicode ，它允许 65535 个不同的字符。

传统的 Forth 串由一个计数字节和多达 255 个字节的字母数字串组成（通常使用 ASCII 编码）。在 ANS Forth 中放弃了这种方法，具体的字符串存储方式依赖于实现。然而， ANS Forth 包含了一些字，可以使我们用与实现无关的方法处理字符串。

大多数 ANS Forth 系统 (Win32Forth 就是其中之一 ) 定义 S" 具有交互和解释行为。这就是说，如果我们

S" This is a string!" CR TYPE

我们会得到

This is a string! ok

发生了什么事情？ S" This is a string!" 创建一个串，字符的开始地址是 ”c-address” ，并有一个 ”count” 说明其中有多少字符（包含空格）。地址和计数都放在堆栈上。对应的堆栈说明是：

S" This is a string!" ( -- c-addr u)

( 计数是一个无符号的数 u ，因为负值作为串的长度是没有意义的) 。

字 CR 的意思是“插入一个回车”， TYPE 的意思是“从 c-addr 输出 u 个字符到屏幕上”

练习 :

使用你学到方法编写 “Hello world!” 程序

按你自己应用程序的需要、定义自己的字符串操作字集也是非常方便的。例如，我已经编写了一个程序把类似 Fortran 格式的公式翻译成 Forth 代码，结果可以输出到屏幕上（用于测试）或者嵌入到 Forth 定义中。在计算公式中甚至还可以有变量，提供所有定义的变量和数值。为了完成这个任务，串应该大于 256 个字符，所以我定义了我自己的字。

我现在希望进行“格式化的数字输出“。在许多计算机程序中，不论内部怎么表示，都希望数值能够以特殊的格式输出。比如，会计程序可能需要以通常的“美元和美分” (dollars-and-cents) 格式输出钱币的数量。完成这个任务的字是

# , <# , #S , #> , SIGN 和 HOLD

它们没有任何解释性状态的行为，只能用在一个字的定义中。这里是一个例子：假设我们编写了一个会计程序，因为大多数用户不会涉及超过 $100,000,000 的帐务，我们可以使用 32 位的整数来表达美元和和美分（这样可以表示多达 ±(2 31 —1) = ±2147483647 美分 ) 。在 ANS 兼容的系统中，有符号的双精度数最少 32 位长（尽管在 32 位计算机上，它们可以是 64 位长）。所以我们将使用双精度数以确保我们的程序可以运行在任何 ANS 兼容的系统上。

从键盘上输入双精度整数的格式是在其中包含一个十进制小数点，比如

-4756.325 ok

让我们来定义一个字输出双精度整数。第一部分将被翻译成一个字母数字串，把它放到 c-addr u 中

: (d.$) ( d -- c-adr u) TUCK DABS <# # # [CHAR] . HOLD #S ROT SIGN ##> ;

正如堆栈注释 ( d -- c-adr u) 所显示的那样 , (d.$) 消耗堆栈上一个 ( 无符号 ) 双精度整数并留下串数据，它可以被字 TYPE 用来打印到屏幕上：

4376.58 (d.$) CR TYPE

4376.58 ok

-4376.99 (d.$) CR TYPE

-4376.99 ok

很有必要研究每个部分是如何工作的。一个双精度数在堆栈上占用两个单元，最高有效位在 TOS 中。这样，字 TUCK 就把最高有效部分（包含代数符号）放到 d 的上面并使用 DABS 转换 d 到 |d| . 接着， <# 开始构造一个字母数字串的工作。两个 # 剥离两个最低有效位数字，并把它们放入串中。短语 [CHAR] . HOLD 为串加入一个十进制的小数点。

[CHAR] 构造字符的表示方法，作为一个数字文字（ASCII 是 46）. HOLD 然后把它加入到构建的串中（ HOLD 在 <# 和 #> 之外，没有任何其它的意义），字 #S 转换其它的数字，并把它们放入串中。

(将近) 结束时， ROT 把 d 的最高有效部分（包括它的符号）放入 TOS ， SIGN 把代数符号加入到串的开始。 (同样，SIGN 只在 <# 和 #> . 之间才有意义)

最后，字 #> 清除所有的东西，在堆栈上留下 c-addr u 供显示或者其它用途。

练习 :

a) 你怎样在输出的数字前面加入一个符号 ( $ ) ?

b) 你怎样把一个负号显示在括号里而不是用一个负号作为前导，比如 ( 4376.99) 而不是 -4376.99 。

c) 定义一个字显示一个双精度整数，格式为 dollar-and-cents （美元和美分）