Язык программирования Форт (Forth). Решение задач по программированию

F+ 2E F* ;      \ складываем A и B, и умножив на 2, оператором F*, получаем периметр

Проверим. Посчитаем площадь и периметр прямоугольника со сторонами 0,2 и 0,3:

2E-1 3E-1 B3

Ok

F. F.

1.0000000 0.0600000 Ok

Сначала выводит периметр затем площадь, чтобы изменить порядок как указано в стековой нотации нужно набрать команду FSWAP перед печатью результатов, то есть:

2E-1 3E-1 B3 FSWAP F. F.

0.0600000 1.0000000 Ok

Результаты по-прежнему верны.

Вы можете спросить зачем такие сложности? Код становится универсальным, мы отделяем вычисляемую часть от метода вывода данных на экран, его можно включать в свои библиотеки, и использовать в других задачах как отдельную функцию.

Как вы уже могли заметить одно замечательное свойство Форта – его слова-функции не только принимают любое количество аргументов, но также оставляют на стеке желаемое число результатов, не каждый ЯП может этим похвастаться.

Пример 5. Здесь вычисляется объем куба и площадь его боковой поверхности. Вначале приведем работу с целочисленным аргументом.

: B5 ( A -> V S )      DUP 2DUP * * SWAP DUP * 6 * ; \ V=A^3 S=6*A^2

Поясним код:

DUP 2DUP ( A -> A A A A )

2DUP, в отличие от DUP дублирует сразу 2 верхних элемента

* * ( A A A A -> A A*A*A=A^3 )

двойное применение операции умножения дает в результате куб

SWAP ( A A^3 -> A^3 A )

SWAP просто поменял местами два верхних элемента на стеке

DUP * (A^3 A -> A^3 A*A )

возвели в квадрат число на вершине стека

6 * (A^3 A*A -> A^3 6*A^2)

и умножили его на 6, число сторон куба

Вызовем написанное слово с параметром 15 (сторона куба):

15 B5

Ok ( 3375 1350 )

3375=15*15*15 и 1350=6*15*15, все верно, слово работает корректно.

То же самое в вещественных числах:

: B5 ( A -> V S )      \ V=A^3 S=6*A^2

FDUP FDUP FDUP      ( A -> A A A A )            \ 2FDUP SP-Forth не понимает

F* F*                  ( A A A A -> A A*A*A=A^3 )

FSWAP                  ( A A^3 -> A^3 A )

FDUP F*            (A^3 A -> A^3 A*A )

6E F* ;                  (A^3 A*A -> A^3 6*A^2)

Проверим написанный код, возьмем куб со стороной 1,5:

15E-1 B5 F. F.

13.500000 3.3750000 Ok      \ 6*1.5^2 = 13.5 1.5^3 = 3.375

Помните, что оператор «F.» печатает то, что лежит на вершине стека. Если вам нужен другой порядок можно применить FSWAP, так при необходимости вывести сперва объем, как в стековой нотации, можно набрать следующее:

15E-1 B5 FSWAP F. F.

3.3750000 13.500000 Ok

Пример 6. Здесь необходимо вычислить объем и площадь поверхности прямоугольного параллелепипеда, через его ребра.

: B6 ( A B C -> S V )      \ S=2*(A*B+B*C+A*C) V=A*B*C )

DUP 2OVER      \ A B C -> A B C C A B

DUP 2OVER      \ A B C C A B -> A B C C A B B C A

ROT *            \ A B C C A B B C A -> A B C C A B C A*B

ROT ROT * +      \ A B C C A B C A*B -> A B C C A (A*B+B*C)

ROT ROT *      \ A B C C A A*B+B*C -> A B C (A*B+B*C) C*A

+ 2*            \ A B C (A*B+B*C) C*A -> A B C (A*B+B*C+C*A)*2