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[diderot] Annotation of /branches/lamont/src/compiler/parser/diderot.grm
ViewVC logotype

Annotation of /branches/lamont/src/compiler/parser/diderot.grm

Parent Directory Parent Directory | Revision Log Revision Log


Revision 1687 - (view) (download)
Original Path: branches/vis12/src/compiler/parser/diderot.grm

1 : jhr 14 (* diderot.grm
2 :     *
3 : jhr 1116 * COPYRIGHT (c) 2011 The Diderot Project (http://diderot-language.cs.uchicago.edu)
4 : jhr 14 * All rights reserved.
5 :     *)
6 :    
7 :     %name Diderot;
8 :    
9 :     %tokens
10 : jhr 1116 : KW_bool ("bool")
11 :     | KW_D ("D") (* either D or ∇ *)
12 : jhr 19 | KW_die ("die")
13 : jhr 25 | KW_else ("else")
14 : jhr 1116 | KW_false ("false")
15 : jhr 14 | KW_field ("field")
16 : jhr 1116 | KW_identity ("identity") (* identity matrix *)
17 : jhr 25 | KW_if ("if")
18 : jhr 14 | KW_image ("image")
19 : jhr 25 | KW_input ("input")
20 : jhr 40 | KW_in ("in")
21 :     | KW_initially ("initially")
22 : jhr 25 | KW_int ("int")
23 :     | KW_kernel ("kernel")
24 : jhr 19 | KW_new ("new")
25 : jhr 164 | KW_output ("output")
26 : jhr 1640 | KW_print ("print")
27 : jhr 25 | KW_real ("real")
28 :     | KW_stabilize ("stabilize")
29 : jhr 1116 | KW_strand ("strand")
30 : jhr 25 | KW_string ("string")
31 :     | KW_tensor ("tensor")
32 : jhr 1116 | KW_true ("true")
33 : jhr 164 | KW_update ("update")
34 : jhr 48 | KW_vec2 ("vec2")
35 :     | KW_vec3 ("vec3")
36 :     | KW_vec4 ("vec4")
37 : jhr 1116 | KW_zeros ("zeros") (* zero tensor *)
38 : jhr 25 | OP_eq ("=")
39 : jhr 1296 | OP_pluseq ("+=")
40 :     | OP_minuseq ("-=")
41 :     | OP_stareq ("*=")
42 :     | OP_slasheq ("/=")
43 : jhr 19 | OP_orelse ("||")
44 :     | OP_andalso ("&&")
45 :     | OP_lt ("<")
46 :     | OP_lte ("<=")
47 :     | OP_eqeq ("==")
48 :     | OP_neq ("!=")
49 :     | OP_gte (">=")
50 :     | OP_gt (">")
51 : jhr 14 | OP_plus ("+")
52 :     | OP_minus ("-")
53 :     | OP_star ("*")
54 : jhr 1116 | OP_convolve ("⊛")
55 :     | OP_dot ("•")
56 :     | OP_cross ("×")
57 :     | OP_outer ("⊗")
58 : jhr 19 | OP_slash ("/")
59 : jhr 1116 | OP_exp ("^")
60 : jhr 14 | OP_at ("@")
61 : jhr 1116 | OP_D ("∇")
62 :     | OP_Dotimes ("∇⊗")
63 :     | OP_Dtimes ("∇×")
64 :     | OP_Ddot ("∇•")
65 : jhr 14 | LP ("(")
66 :     | RP (")")
67 :     | LB ("[")
68 :     | RB ("]")
69 :     | LCB ("{")
70 :     | RCB ("}")
71 : jhr 25 | COMMA (",")
72 : jhr 30 | SEMI (";")
73 : jhr 381 | COLON (":")
74 : jhr 25 | HASH ("#")
75 : jhr 26 | BANG ("!")
76 : jhr 40 | BAR ("|")
77 :     | DOTDOT ("..")
78 :     | INT of IntInf.int
79 : jhr 14 | FLOAT of FloatLit.float
80 :     | STRING of string
81 : jhr 19 | ID of Atom.atom
82 : jhr 14 ;
83 :    
84 : jhr 1116 %keywords
85 :     KW_bool, KW_D, KW_die, KW_else, KW_field, KW_identity, KW_if, KW_image, KW_initially,
86 : jhr 1640 KW_int, KW_kernel, KW_new, KW_output, KW_print, KW_real, KW_stabilize, KW_strand,
87 :     KW_string, KW_tensor, KW_update, KW_vec2, KW_vec3, KW_vec4, KW_zeros;
88 : jhr 1116
89 : jhr 25 %defs (
90 : jhr 27 structure PT = ParseTree
91 :     structure L = Literal
92 : jhr 78 structure B = BasisNames
93 : jhr 27
94 : jhr 25 (* apply a mark constructor to a span and a tree *)
95 :     fun mark cons (span : AntlrStreamPos.span, tr) = cons{span = span, tree = tr}
96 :    
97 : jhr 27 (* specialize mark functions for common node types *)
98 :     val markDecl = mark PT.D_Mark
99 :     fun markTy (_, e as PT.T_Mark _) = e
100 :     | markTy (sp, tr) = mark PT.T_Mark (sp, tr)
101 :     fun markStmt (_, e as PT.S_Mark _) = e
102 :     | markStmt (sp, tr) = mark PT.S_Mark (sp, tr)
103 : jhr 30 fun markExpr (_, e as PT.E_Mark _) = e
104 :     | markExpr (sp, tr) = mark PT.E_Mark (sp, tr)
105 : jhr 27
106 : jhr 79 fun mkCondExp cons = let
107 :     fun mk (e, []) = e
108 :     | mk (e, [e']) = cons(e, e')
109 :     | mk (e, e'::r) = cons(e, mk(e', r))
110 :     in
111 :     mk
112 :     end
113 : jhr 78
114 : jhr 28 (* build an application for an infix binary operator *)
115 :     fun mkBinApp (e1, rator, e2) = PT.E_BinOp(e1, rator, e2)
116 :    
117 :     (* construct application expressions for left-associative binary operators *)
118 :     fun mkLBinExp (e, []) = e
119 :     | mkLBinExp (e, (id, e')::r) = mkLBinExp (mkBinApp(e, id, e'), r)
120 :    
121 :     (* construct application expressions for right-associative binary operators *)
122 :     fun mkRBinExp (e, []) = e
123 :     | mkRBinExp (e, [(id, e')]) = mkBinApp(e, id, e')
124 :     | mkRBinExp (e, (id, e')::r) = mkBinApp(e, id, mkRBinExp(e', r))
125 :    
126 : jhr 381 fun mkOptExp (_, e, NONE) = e
127 :     | mkOptExp (spn, e, SOME mk) = mk(spn, e)
128 :    
129 : jhr 27 fun flatten NONE = []
130 : jhr 30 | flatten (SOME(x, xs)) = x::xs
131 :    
132 : jhr 25 );
133 :    
134 : jhr 14 File
135 : jhr 81 : Decl+ => (PT.Program{span=FULL_SPAN, tree=Decl})
136 : jhr 14 ;
137 :    
138 :     Decl
139 : jhr 23 : InputDecl
140 : jhr 1116 | VarDecl => (mark PT.D_Mark (FULL_SPAN, PT.D_Var VarDecl))
141 : jhr 511 | StrandDecl
142 : jhr 40 | CoordinationDecl
143 : jhr 14 ;
144 :    
145 : jhr 23
146 :     (***** Inputs *****)
147 :    
148 :     InputDecl
149 : jhr 1301 : "input" ValueType ID ("(" STRING ")")? ( "=" Initializer )? ";"
150 :     => (markDecl(FULL_SPAN, PT.D_Input(ValueType, ID, Option.getOpt(SR1, ""), SR2)))
151 : jhr 14 ;
152 : jhr 19
153 : jhr 27 (***** variable declarations *****)
154 : jhr 19
155 : jhr 27 VarDecl
156 : jhr 23 : Type ID "=" Expr ";"
157 : jhr 27 => (mark PT.VD_Mark (FULL_SPAN, PT.VD_Decl(Type, ID, Expr)))
158 : jhr 23 ;
159 :    
160 :    
161 : jhr 511 (***** Strands *****)
162 : jhr 19
163 : jhr 511 StrandDecl
164 :     : "strand" ID "(" Params ")" "{" StrandStateDecl* StrandMethod+ "}"
165 :     => (markDecl(FULL_SPAN, PT.D_Strand{
166 :     name = ID, params = Params, state = StrandStateDecl,
167 :     methods = StrandMethod
168 : jhr 27 }))
169 : jhr 19 ;
170 :    
171 :     Params
172 :     : ( Param ( "," Param )* )?
173 : jhr 27 => (flatten SR)
174 : jhr 19 ;
175 :    
176 :     Param
177 : jhr 102 : ValueType ID
178 :     => (mark PT.P_Mark (FULL_SPAN, PT.P_Param(ValueType, ID)))
179 : jhr 19 ;
180 :    
181 : jhr 511 StrandStateDecl
182 : jhr 164 : "output" VarDecl
183 :     => (true, mark PT.VD_Mark (FULL_SPAN, VarDecl))
184 :     | VarDecl
185 :     => (false, VarDecl)
186 :     ;
187 :    
188 : jhr 511 StrandMethod
189 : jhr 164 : MethodId Block
190 :     => (mark PT.M_Mark (FULL_SPAN, PT.M_Method(MethodId, Block)))
191 : jhr 19 ;
192 :    
193 : jhr 164 MethodId
194 : jhr 1640 : "update" => (StrandUtil.Update)
195 :     | "stabilize" => (StrandUtil.Stabilize)
196 : jhr 164 ;
197 :    
198 : jhr 24 Block
199 : jhr 25 : "{" Stmt* "}"
200 :     => (markStmt(FULL_SPAN, PT.S_Block Stmt))
201 : jhr 24 ;
202 : jhr 19
203 : jhr 25 Stmt
204 :     : AtomicStmt
205 :     => (AtomicStmt)
206 :     | %try "if" "(" Expr ")" Stmt "else" Stmt
207 :     => (markStmt(FULL_SPAN, PT.S_IfThenElse(Expr, Stmt1, Stmt2)))
208 :     | %try "if" "(" Expr ")" Stmt
209 :     => (markStmt(FULL_SPAN, PT.S_IfThen(Expr, Stmt)))
210 :     ;
211 :    
212 :     AtomicStmt
213 :     : Block
214 :     => (Block)
215 : jhr 27 | VarDecl
216 :     => (PT.S_Decl VarDecl)
217 : jhr 25 | "stabilize" ";"
218 :     => (markStmt(FULL_SPAN, PT.S_Stabilize))
219 :     | "die" ";"
220 :     => (markStmt(FULL_SPAN, PT.S_Die))
221 :     | "new" ID "(" Arguments ")" ";"
222 :     => (markStmt(FULL_SPAN, PT.S_New(ID, Arguments)))
223 : jhr 1640 | "print" "(" Expr ("," Expr)* ")" ";"
224 :     => (markStmt(FULL_SPAN, PT.S_Print(Expr::SR)))
225 : jhr 24 | ID "=" Expr ";"
226 : jhr 25 => (markStmt(FULL_SPAN, PT.S_Assign(ID, Expr)))
227 : jhr 1296 | ID "+=" Expr ";"
228 :     => (markStmt(FULL_SPAN, PT.S_OpAssign(ID, B.asgn_add, Expr)))
229 :     | ID "-=" Expr ";"
230 :     => (markStmt(FULL_SPAN, PT.S_OpAssign(ID, B.asgn_sub, Expr)))
231 :     | ID "*=" Expr ";"
232 :     => (markStmt(FULL_SPAN, PT.S_OpAssign(ID, B.asgn_mul, Expr)))
233 :     | ID "/=" Expr ";"
234 :     => (markStmt(FULL_SPAN, PT.S_OpAssign(ID, B.asgn_div, Expr)))
235 : jhr 24 ;
236 :    
237 :     Arguments
238 :     : ( Expr ("," Expr)* )?
239 : jhr 27 => (flatten SR)
240 : jhr 24 ;
241 :    
242 :    
243 : jhr 40 (***** Coordination declaration *****)
244 :    
245 :     CoordinationDecl
246 :     : "initially" (Array | Collection) ";"
247 :     => (markDecl(FULL_SPAN, SR))
248 :     ;
249 :    
250 :     Array
251 :     : "[" Create "|" Iterations "]"
252 :     => (PT.D_InitialArray(Create, Iterations))
253 :     ;
254 :    
255 :     Create
256 :     : ID "(" Arguments ")"
257 :     => (mark PT.C_Mark (FULL_SPAN, PT.C_Create(ID, Arguments)))
258 :     ;
259 :    
260 :     Iterations
261 : jhr 1116 : Iteration ( "," Iteration )*
262 : jhr 40 => (Iteration :: SR)
263 :     ;
264 :    
265 :     Iteration
266 :     : ID "in" Expr ".." Expr
267 :     => (mark PT.I_Mark (FULL_SPAN, PT.I_Range(ID, Expr1, Expr2)))
268 :     ;
269 :    
270 :     Collection
271 : jhr 1116 : "{" Create "|" Iterations "}"
272 : jhr 40 => (PT.D_InitialCollection(Create, Iterations))
273 :     ;
274 :    
275 : jhr 19 (***** Types *****)
276 :    
277 : jhr 48 Type : "image" "(" Dimension ")" Dimensions
278 : jhr 39 => (markTy(FULL_SPAN, PT.T_Image{
279 : jhr 70 shape = Dimensions, dim = Dimension
280 : jhr 39 }))
281 : jhr 48 | "field" "#" Dimension "(" Dimension ")" Dimensions
282 : jhr 39 => (markTy(FULL_SPAN, PT.T_Field{
283 :     diff = Dimension1,
284 : jhr 70 shape = Dimensions,
285 : jhr 39 dim = Dimension2
286 :     }))
287 : jhr 23 | "kernel" "#" Dimension
288 : jhr 26 => (markTy(FULL_SPAN, PT.T_Kernel Dimension))
289 : jhr 1687 | ValueType SeqDimensions
290 :     => (markTy(FULL_SPAN, SeqDimensions ValueType))
291 : jhr 37 ;
292 :    
293 : jhr 1687 SeqDimensions
294 :     : (* empty *)
295 :     => (fn ty => ty)
296 :     | "{" "}"
297 :     => (fn ty => PT.T_DynSeq ty)
298 :     | "{" Dimension "}" SeqDimensions
299 :     => (fn ty => SeqDimensions(PT.T_Seq(ty, Dimension)))
300 :     ;
301 :    
302 : jhr 37 ValueType
303 : jhr 39 : "tensor" Dimensions
304 : jhr 37 => (markTy(FULL_SPAN, PT.T_Tensor Dimensions))
305 : jhr 48 | "vec2"
306 :     => (markTy(FULL_SPAN, PT.T_Vec 2))
307 :     | "vec3"
308 :     => (markTy(FULL_SPAN, PT.T_Vec 3))
309 :     | "vec4"
310 :     => (markTy(FULL_SPAN, PT.T_Vec 4))
311 : jhr 23 | "bool"
312 : jhr 26 => (markTy(FULL_SPAN, PT.T_Bool))
313 : jhr 19 | "int"
314 : jhr 26 => (markTy(FULL_SPAN, PT.T_Int))
315 : jhr 19 | "real"
316 : jhr 26 => (markTy(FULL_SPAN, PT.T_Real))
317 : jhr 24 | "string"
318 : jhr 26 => (markTy(FULL_SPAN, PT.T_String))
319 : jhr 19 ;
320 :    
321 : jhr 24 Dimensions
322 : jhr 48 : "[" ( Dimension ("," Dimension)* )? "]"
323 : jhr 27 => (flatten SR)
324 : jhr 24 ;
325 :    
326 : jhr 23 Dimension
327 : jhr 40 : INT
328 :     => (INT)
329 : jhr 23 ;
330 : jhr 19
331 :     (***** Expressions *****)
332 :    
333 :     Expr
334 : jhr 379 : TestExpr ( "if" Expr "else" Expr => (Expr1, Expr2) )?
335 :     => (case SR
336 :     of NONE => TestExpr
337 :     | SOME(e1, e2) => markExpr(FULL_SPAN, PT.E_Cond(TestExpr, e1, e2))
338 :     (* end case *))
339 :     ;
340 :    
341 :     TestExpr
342 : jhr 79 : AndExpr ( "||" AndExpr )*
343 :     => (mkCondExp PT.E_OrElse (AndExpr, SR))
344 : jhr 19 ;
345 :    
346 : jhr 30 AndExpr
347 : jhr 79 : CmpExpr ( "&&" CmpExpr )*
348 :     => (mkCondExp PT.E_AndAlso (CmpExpr, SR))
349 : jhr 19 ;
350 :    
351 : jhr 30 CmpExpr
352 :     : AddExpr ( CmpOp AddExpr )*
353 :     => (mkLBinExp (AddExpr, SR))
354 : jhr 19 ;
355 :    
356 : jhr 25 CmpOp
357 : jhr 79 : "<" => (B.op_lt) | "<=" => (B.op_lte)
358 :     | "==" => (B.op_equ) | "!=" => (B.op_neq)
359 :     | ">=" => (B.op_gte) | ">" => (B.op_gt)
360 : jhr 19 ;
361 :    
362 : jhr 30 AddExpr
363 :     : MulExpr ( AddOp MulExpr )*
364 :     => (mkLBinExp (MulExpr, SR))
365 : jhr 19 ;
366 :    
367 :     AddOp
368 : jhr 1687 : "+" => (B.op_add) | "-" => (B.op_sub) | "@" => (B.op_at)
369 : jhr 19 ;
370 :    
371 : jhr 30 MulExpr
372 : jhr 1116 : PowerExpr ( MulOp PowerExpr )*
373 :     => (mkLBinExp (PowerExpr, SR))
374 : jhr 19 ;
375 :    
376 :     MulOp
377 : jhr 1116 : "*" => (B.op_mul) | "/" => (B.op_div) | "⊛" => (B.op_convolve)
378 :     | "•" => (B.op_dot) | "×" => (B.op_cross) | "⊗" => (B.op_outer)
379 : jhr 19 ;
380 :    
381 : jhr 1116 PowerExpr
382 : jhr 1687 : PrefixExpr ( "^" PrefixExpr => (B.op_exp, PrefixExpr) )*
383 :     => (mkLBinExp (PrefixExpr, SR))
384 : jhr 1116 ;
385 :    
386 : jhr 30 PrefixExpr
387 : jhr 1116 : SuffixExpr
388 :     => (SuffixExpr)
389 : jhr 30 | "-" PrefixExpr
390 : jhr 79 => (markExpr(FULL_SPAN, PT.E_UnaryOp(B.op_neg, PrefixExpr)))
391 : jhr 30 | "!" PrefixExpr
392 : jhr 79 => (markExpr(FULL_SPAN, PT.E_UnaryOp(B.op_not, PrefixExpr)))
393 : jhr 39 | "D" PrefixExpr
394 : jhr 1116 => (markExpr(FULL_SPAN, PT.E_Apply(PT.E_Var B.fn_D, [PrefixExpr])))
395 : jhr 25 ;
396 :    
397 : jhr 1116 SuffixExpr
398 :     : DerivExpr Suffix*
399 :     => (case Suffix
400 :     of [] => DerivExpr
401 :     | ss => markExpr(FULL_SPAN, List.foldl (fn (f, e) => f e) DerivExpr ss)
402 : jhr 381 (* end case *))
403 : jhr 39 ;
404 :    
405 : jhr 1116 Suffix
406 :     : "(" Arguments ")"
407 :     => (fn e => markExpr(FULL_SPAN, PT.E_Apply(e, Arguments)))
408 :     | "[" Indices "]"
409 :     => (fn e => PT.E_Slice(e, Indices))
410 :     | "{" Expr "}"
411 :     => (fn e => PT.E_Subscript(e, Expr))
412 :     ;
413 :    
414 : jhr 381 Indices
415 :     : Index ( "," Index )*
416 :     => (Index :: SR)
417 :     ;
418 :    
419 :     Index
420 :     : ":"
421 :     => (NONE)
422 :     | Expr
423 :     => (SOME Expr)
424 :     ;
425 :    
426 : jhr 1116 DerivExpr
427 :     : AtomExpr
428 :     => (AtomExpr)
429 :     | "∇" AtomExpr
430 :     => (markExpr(FULL_SPAN, PT.E_UnaryOp(B.op_D, AtomExpr)))
431 :     | "∇⊗" DerivExpr
432 :     => (markExpr(FULL_SPAN, PT.E_UnaryOp(B.op_Dotimes, DerivExpr)))
433 :     | "∇×" DerivExpr
434 :     => (markExpr(FULL_SPAN, PT.E_UnaryOp(B.op_Dtimes, DerivExpr)))
435 :     | "∇•" DerivExpr
436 :     => (markExpr(FULL_SPAN, PT.E_UnaryOp(B.op_Ddot, DerivExpr)))
437 :     ;
438 :    
439 : jhr 381 AtomExpr
440 : jhr 1116 : ID
441 :     => (markExpr(FULL_SPAN, PT.E_Var ID))
442 :     | KW_identity "[" Dimension "]"
443 :     => (markExpr(FULL_SPAN, PT.E_Id Dimension))
444 :     | KW_zeros Dimensions
445 :     => (markExpr(FULL_SPAN, PT.E_Zero Dimensions))
446 :     | "real" "(" Expr ")"
447 :     => (markExpr(FULL_SPAN, PT.E_Real Expr))
448 :     | "(" Expr ("," Expr)* ")"
449 : jhr 35 => (case SR
450 : jhr 1116 of [] => Expr
451 :     | l => markExpr(FULL_SPAN, PT.E_Tuple(Expr::l))
452 : jhr 35 (* end case *))
453 : jhr 1116 | "{" Expr ("," Expr)* "}"
454 :     => (markExpr(FULL_SPAN, PT.E_Sequence(Expr::SR)))
455 : jhr 86 | "[" Expr ("," Expr)* "]"
456 :     => (markExpr(FULL_SPAN, PT.E_Cons(Expr::SR)))
457 : jhr 40 | INT
458 :     => (markExpr(FULL_SPAN, PT.E_Lit(L.Int INT)))
459 : jhr 19 | FLOAT
460 : jhr 30 => (markExpr(FULL_SPAN, PT.E_Lit(L.Float FLOAT)))
461 : jhr 19 | STRING
462 : jhr 27 => (markExpr(FULL_SPAN, PT.E_Lit(L.String STRING)))
463 : jhr 1116 | "true"
464 :     => (markExpr(FULL_SPAN, PT.E_Lit(L.Bool true)))
465 :     | "false"
466 :     => (markExpr(FULL_SPAN, PT.E_Lit(L.Bool false)))
467 : jhr 45 | "|" Expr "|"
468 : jhr 82 => (markExpr(FULL_SPAN, PT.E_UnaryOp(B.op_norm, Expr)))
469 : jhr 19 ;
470 : jhr 1301
471 :     (***** Initializers (constant expressions) *****)
472 :    
473 :     Initializer
474 :     : KW_identity "[" Dimension "]"
475 :     => (markExpr(FULL_SPAN, PT.E_Id Dimension))
476 :     | KW_zeros Dimensions
477 :     => (markExpr(FULL_SPAN, PT.E_Zero Dimensions))
478 :     | "{" Initializer ("," Initializer)* "}"
479 :     => (markExpr(FULL_SPAN, PT.E_Sequence(Initializer::SR)))
480 :     | "[" Initializer ("," Initializer)* "]"
481 :     => (markExpr(FULL_SPAN, PT.E_Cons(Initializer::SR)))
482 :     | INT
483 :     => (markExpr(FULL_SPAN, PT.E_Lit(L.Int INT)))
484 :     | FLOAT
485 :     => (markExpr(FULL_SPAN, PT.E_Lit(L.Float FLOAT)))
486 :     | STRING
487 :     => (markExpr(FULL_SPAN, PT.E_Lit(L.String STRING)))
488 :     | "true"
489 :     => (markExpr(FULL_SPAN, PT.E_Lit(L.Bool true)))
490 :     | "false"
491 :     => (markExpr(FULL_SPAN, PT.E_Lit(L.Bool false)))
492 :     ;

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