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

Annotation of /trunk/src/compiler/parser/diderot.grm

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Revision 1296 - (view) (download)

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 25 | KW_real ("real")
27 :     | KW_stabilize ("stabilize")
28 : jhr 1116 | KW_strand ("strand")
29 : jhr 25 | KW_string ("string")
30 :     | KW_tensor ("tensor")
31 : jhr 1116 | KW_true ("true")
32 : jhr 164 | KW_update ("update")
33 : jhr 48 | KW_vec2 ("vec2")
34 :     | KW_vec3 ("vec3")
35 :     | KW_vec4 ("vec4")
36 : jhr 1116 | KW_zeros ("zeros") (* zero tensor *)
37 : jhr 25 | OP_eq ("=")
38 : jhr 1296 | OP_pluseq ("+=")
39 :     | OP_minuseq ("-=")
40 :     | OP_stareq ("*=")
41 :     | OP_slasheq ("/=")
42 : jhr 19 | OP_orelse ("||")
43 :     | OP_andalso ("&&")
44 :     | OP_lt ("<")
45 :     | OP_lte ("<=")
46 :     | OP_eqeq ("==")
47 :     | OP_neq ("!=")
48 :     | OP_gte (">=")
49 :     | OP_gt (">")
50 : jhr 14 | OP_plus ("+")
51 :     | OP_minus ("-")
52 :     | OP_star ("*")
53 : jhr 1116 | OP_convolve ("⊛")
54 :     | OP_dot ("•")
55 :     | OP_cross ("×")
56 :     | OP_outer ("⊗")
57 : jhr 19 | OP_slash ("/")
58 : jhr 1116 | OP_exp ("^")
59 : jhr 14 | OP_at ("@")
60 : jhr 1116 | OP_D ("∇")
61 :     | OP_Dotimes ("∇⊗")
62 :     | OP_Dtimes ("∇×")
63 :     | OP_Ddot ("∇•")
64 : jhr 14 | LP ("(")
65 :     | RP (")")
66 :     | LB ("[")
67 :     | RB ("]")
68 :     | LCB ("{")
69 :     | RCB ("}")
70 : jhr 25 | COMMA (",")
71 : jhr 30 | SEMI (";")
72 : jhr 381 | COLON (":")
73 : jhr 25 | HASH ("#")
74 : jhr 26 | BANG ("!")
75 : jhr 40 | BAR ("|")
76 :     | DOTDOT ("..")
77 :     | INT of IntInf.int
78 : jhr 14 | FLOAT of FloatLit.float
79 :     | STRING of string
80 : jhr 19 | ID of Atom.atom
81 : jhr 14 ;
82 :    
83 : jhr 1116 %keywords
84 :     KW_bool, KW_D, KW_die, KW_else, KW_field, KW_identity, KW_if, KW_image, KW_initially,
85 :     KW_int, KW_kernel, KW_new, KW_output, KW_real, KW_stabilize, KW_strand, KW_string,
86 :     KW_tensor, KW_update, KW_vec2, KW_vec3, KW_vec4, KW_zeros;
87 :    
88 : jhr 25 %defs (
89 : jhr 27 structure PT = ParseTree
90 :     structure L = Literal
91 : jhr 78 structure B = BasisNames
92 : jhr 27
93 : jhr 25 (* apply a mark constructor to a span and a tree *)
94 :     fun mark cons (span : AntlrStreamPos.span, tr) = cons{span = span, tree = tr}
95 :    
96 : jhr 27 (* specialize mark functions for common node types *)
97 :     val markDecl = mark PT.D_Mark
98 :     fun markTy (_, e as PT.T_Mark _) = e
99 :     | markTy (sp, tr) = mark PT.T_Mark (sp, tr)
100 :     fun markStmt (_, e as PT.S_Mark _) = e
101 :     | markStmt (sp, tr) = mark PT.S_Mark (sp, tr)
102 : jhr 30 fun markExpr (_, e as PT.E_Mark _) = e
103 :     | markExpr (sp, tr) = mark PT.E_Mark (sp, tr)
104 : jhr 27
105 : jhr 79 fun mkCondExp cons = let
106 :     fun mk (e, []) = e
107 :     | mk (e, [e']) = cons(e, e')
108 :     | mk (e, e'::r) = cons(e, mk(e', r))
109 :     in
110 :     mk
111 :     end
112 : jhr 78
113 : jhr 28 (* build an application for an infix binary operator *)
114 :     fun mkBinApp (e1, rator, e2) = PT.E_BinOp(e1, rator, e2)
115 :    
116 :     (* construct application expressions for left-associative binary operators *)
117 :     fun mkLBinExp (e, []) = e
118 :     | mkLBinExp (e, (id, e')::r) = mkLBinExp (mkBinApp(e, id, e'), r)
119 :    
120 :     (* construct application expressions for right-associative binary operators *)
121 :     fun mkRBinExp (e, []) = e
122 :     | mkRBinExp (e, [(id, e')]) = mkBinApp(e, id, e')
123 :     | mkRBinExp (e, (id, e')::r) = mkBinApp(e, id, mkRBinExp(e', r))
124 :    
125 : jhr 381 fun mkOptExp (_, e, NONE) = e
126 :     | mkOptExp (spn, e, SOME mk) = mk(spn, e)
127 :    
128 : jhr 27 fun flatten NONE = []
129 : jhr 30 | flatten (SOME(x, xs)) = x::xs
130 :    
131 : jhr 25 );
132 :    
133 : jhr 14 File
134 : jhr 81 : Decl+ => (PT.Program{span=FULL_SPAN, tree=Decl})
135 : jhr 14 ;
136 :    
137 :     Decl
138 : jhr 23 : InputDecl
139 : jhr 1116 | VarDecl => (mark PT.D_Mark (FULL_SPAN, PT.D_Var VarDecl))
140 : jhr 511 | StrandDecl
141 : jhr 40 | CoordinationDecl
142 : jhr 14 ;
143 :    
144 : jhr 23
145 :     (***** Inputs *****)
146 :    
147 :     InputDecl
148 : jhr 228 : "input" ValueType ID ( "=" Expr )? ";"
149 :     => (markDecl(FULL_SPAN, PT.D_Input(ValueType, ID, SR)))
150 : jhr 14 ;
151 : jhr 19
152 : jhr 27 (***** variable declarations *****)
153 : jhr 19
154 : jhr 27 VarDecl
155 : jhr 23 : Type ID "=" Expr ";"
156 : jhr 27 => (mark PT.VD_Mark (FULL_SPAN, PT.VD_Decl(Type, ID, Expr)))
157 : jhr 23 ;
158 :    
159 :    
160 : jhr 511 (***** Strands *****)
161 : jhr 19
162 : jhr 511 StrandDecl
163 :     : "strand" ID "(" Params ")" "{" StrandStateDecl* StrandMethod+ "}"
164 :     => (markDecl(FULL_SPAN, PT.D_Strand{
165 :     name = ID, params = Params, state = StrandStateDecl,
166 :     methods = StrandMethod
167 : jhr 27 }))
168 : jhr 19 ;
169 :    
170 :     Params
171 :     : ( Param ( "," Param )* )?
172 : jhr 27 => (flatten SR)
173 : jhr 19 ;
174 :    
175 :     Param
176 : jhr 102 : ValueType ID
177 :     => (mark PT.P_Mark (FULL_SPAN, PT.P_Param(ValueType, ID)))
178 : jhr 19 ;
179 :    
180 : jhr 511 StrandStateDecl
181 : jhr 164 : "output" VarDecl
182 :     => (true, mark PT.VD_Mark (FULL_SPAN, VarDecl))
183 :     | VarDecl
184 :     => (false, VarDecl)
185 :     ;
186 :    
187 : jhr 511 StrandMethod
188 : jhr 164 : MethodId Block
189 :     => (mark PT.M_Mark (FULL_SPAN, PT.M_Method(MethodId, Block)))
190 : jhr 19 ;
191 :    
192 : jhr 164 MethodId
193 : jhr 1116 : "update" => (BasisNames.meth_update)
194 :     | "stabilize" => (BasisNames.meth_stabilize)
195 : jhr 164 | ID => (ID)
196 :     ;
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 24 | ID "=" Expr ";"
224 : jhr 25 => (markStmt(FULL_SPAN, PT.S_Assign(ID, Expr)))
225 : jhr 1296 | ID "+=" Expr ";"
226 :     => (markStmt(FULL_SPAN, PT.S_OpAssign(ID, B.asgn_add, Expr)))
227 :     | ID "-=" Expr ";"
228 :     => (markStmt(FULL_SPAN, PT.S_OpAssign(ID, B.asgn_sub, Expr)))
229 :     | ID "*=" Expr ";"
230 :     => (markStmt(FULL_SPAN, PT.S_OpAssign(ID, B.asgn_mul, Expr)))
231 :     | ID "/=" Expr ";"
232 :     => (markStmt(FULL_SPAN, PT.S_OpAssign(ID, B.asgn_div, Expr)))
233 : jhr 24 ;
234 :    
235 :     Arguments
236 :     : ( Expr ("," Expr)* )?
237 : jhr 27 => (flatten SR)
238 : jhr 24 ;
239 :    
240 :    
241 : jhr 40 (***** Coordination declaration *****)
242 :    
243 :     CoordinationDecl
244 :     : "initially" (Array | Collection) ";"
245 :     => (markDecl(FULL_SPAN, SR))
246 :     ;
247 :    
248 :     Array
249 :     : "[" Create "|" Iterations "]"
250 :     => (PT.D_InitialArray(Create, Iterations))
251 :     ;
252 :    
253 :     Create
254 :     : ID "(" Arguments ")"
255 :     => (mark PT.C_Mark (FULL_SPAN, PT.C_Create(ID, Arguments)))
256 :     ;
257 :    
258 :     Iterations
259 : jhr 1116 : Iteration ( "," Iteration )*
260 : jhr 40 => (Iteration :: SR)
261 :     ;
262 :    
263 :     Iteration
264 :     : ID "in" Expr ".." Expr
265 :     => (mark PT.I_Mark (FULL_SPAN, PT.I_Range(ID, Expr1, Expr2)))
266 :     ;
267 :    
268 :     Collection
269 : jhr 1116 : "{" Create "|" Iterations "}"
270 : jhr 40 => (PT.D_InitialCollection(Create, Iterations))
271 :     ;
272 :    
273 : jhr 19 (***** Types *****)
274 :    
275 : jhr 48 Type : "image" "(" Dimension ")" Dimensions
276 : jhr 39 => (markTy(FULL_SPAN, PT.T_Image{
277 : jhr 70 shape = Dimensions, dim = Dimension
278 : jhr 39 }))
279 : jhr 48 | "field" "#" Dimension "(" Dimension ")" Dimensions
280 : jhr 39 => (markTy(FULL_SPAN, PT.T_Field{
281 :     diff = Dimension1,
282 : jhr 70 shape = Dimensions,
283 : jhr 39 dim = Dimension2
284 :     }))
285 : jhr 23 | "kernel" "#" Dimension
286 : jhr 26 => (markTy(FULL_SPAN, PT.T_Kernel Dimension))
287 : jhr 1116 | ValueType ("{" Dimension "}")*
288 : jhr 39 => (case SR
289 :     of [] => ValueType
290 : jhr 1116 | d => markTy(FULL_SPAN, List.foldl (fn (dim, ty) => PT.T_Seq(ty, dim)) ValueType d)
291 : jhr 39 (* end case *))
292 : jhr 37 ;
293 :    
294 :     ValueType
295 : jhr 39 : "tensor" Dimensions
296 : jhr 37 => (markTy(FULL_SPAN, PT.T_Tensor Dimensions))
297 : jhr 48 | "vec2"
298 :     => (markTy(FULL_SPAN, PT.T_Vec 2))
299 :     | "vec3"
300 :     => (markTy(FULL_SPAN, PT.T_Vec 3))
301 :     | "vec4"
302 :     => (markTy(FULL_SPAN, PT.T_Vec 4))
303 : jhr 23 | "bool"
304 : jhr 26 => (markTy(FULL_SPAN, PT.T_Bool))
305 : jhr 19 | "int"
306 : jhr 26 => (markTy(FULL_SPAN, PT.T_Int))
307 : jhr 19 | "real"
308 : jhr 26 => (markTy(FULL_SPAN, PT.T_Real))
309 : jhr 24 | "string"
310 : jhr 26 => (markTy(FULL_SPAN, PT.T_String))
311 : jhr 19 ;
312 :    
313 : jhr 24 Dimensions
314 : jhr 48 : "[" ( Dimension ("," Dimension)* )? "]"
315 : jhr 27 => (flatten SR)
316 : jhr 24 ;
317 :    
318 : jhr 23 Dimension
319 : jhr 40 : INT
320 :     => (INT)
321 : jhr 23 ;
322 : jhr 19
323 :     (***** Expressions *****)
324 :    
325 :     Expr
326 : jhr 379 : TestExpr ( "if" Expr "else" Expr => (Expr1, Expr2) )?
327 :     => (case SR
328 :     of NONE => TestExpr
329 :     | SOME(e1, e2) => markExpr(FULL_SPAN, PT.E_Cond(TestExpr, e1, e2))
330 :     (* end case *))
331 :     ;
332 :    
333 :     TestExpr
334 : jhr 79 : AndExpr ( "||" AndExpr )*
335 :     => (mkCondExp PT.E_OrElse (AndExpr, SR))
336 : jhr 19 ;
337 :    
338 : jhr 30 AndExpr
339 : jhr 79 : CmpExpr ( "&&" CmpExpr )*
340 :     => (mkCondExp PT.E_AndAlso (CmpExpr, SR))
341 : jhr 19 ;
342 :    
343 : jhr 30 CmpExpr
344 :     : AddExpr ( CmpOp AddExpr )*
345 :     => (mkLBinExp (AddExpr, SR))
346 : jhr 19 ;
347 :    
348 : jhr 25 CmpOp
349 : jhr 79 : "<" => (B.op_lt) | "<=" => (B.op_lte)
350 :     | "==" => (B.op_equ) | "!=" => (B.op_neq)
351 :     | ">=" => (B.op_gte) | ">" => (B.op_gt)
352 : jhr 19 ;
353 :    
354 : jhr 30 AddExpr
355 :     : MulExpr ( AddOp MulExpr )*
356 :     => (mkLBinExp (MulExpr, SR))
357 : jhr 19 ;
358 :    
359 :     AddOp
360 : jhr 79 : "+" => (B.op_add) | "-" => (B.op_sub)
361 : jhr 19 ;
362 :    
363 : jhr 30 MulExpr
364 : jhr 1116 : PowerExpr ( MulOp PowerExpr )*
365 :     => (mkLBinExp (PowerExpr, SR))
366 : jhr 19 ;
367 :    
368 :     MulOp
369 : jhr 1116 : "*" => (B.op_mul) | "/" => (B.op_div) | "⊛" => (B.op_convolve)
370 :     | "•" => (B.op_dot) | "×" => (B.op_cross) | "⊗" => (B.op_outer)
371 : jhr 19 ;
372 :    
373 : jhr 1116 PowerExpr
374 :     : ProbeExpr ( "^" ProbeExpr => (B.op_exp, ProbeExpr) )*
375 :     => (mkLBinExp (ProbeExpr, SR))
376 :     ;
377 :    
378 : jhr 381 ProbeExpr
379 :     : PrefixExpr ( "@" AtomExpr => (AtomExpr) )?
380 :     => (case SR
381 :     of NONE => PrefixExpr
382 :     | SOME e => markExpr(FULL_SPAN, PT.E_BinOp(PrefixExpr, B.op_at, e))
383 :     (* end case *))
384 :     ;
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 ;

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