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虎年运势测试！发大财！好运来~

原作者Tom Napier和Eric Krieg原文引自

曾经有个时期，们不怯怯乔乔从IBM置备计算机，和那时一样，现在们当然也不怯怯乔乔用C发言来编写嵌入式体系程序。假若还要再选取一个的话，那通常是汇编发言，尽管时髦正在转向Java。惟有很少的程序员纵Forth，这种发言组合了汇编发言的速度、灵和紧缩，又具有C发言的机关化和易读。这些为数不多的程序员还发现了Forth能够进步编程的临盆率。

在这篇文章中，我们希望(再一次)先容Forth。将会骇怪于不须要庞杂的工具就能够如此之快和互式地编写和测试嵌入式程序。

编写程序的第一步是安排程序行为的细节。有些画流程图，有些用程序安排发言(PDL)，始末与英语类似的方式形作的序列和测试条件。完这些之后，安排就被分红模块，每一块都被转可履行的代码，全部的事就是编译、连接、测试，这个迭代的进程可能会连接几个月。

假若PDL能够间接履行，就不须要把它翻译另一种发言，那该省去几许时间呀！假若能互式地测试每个程序模块，确认它能正确地办事，那不就更轻易了吗?再假定有一种发言，它能够履行得和其它的发言一样快、只须1K字节的运转支拨、适应ANSI轨范、能够扩展以餍足应用程序的特殊须要，经过一到两个星期的熟识熟练，每天能够编写出三倍于同伴的代码，那么对这种发言感兴致吗?假若是，请听如何用Forth来做到这些。Forth是什么?

从某种意义上说，Forth不是一种发言，我们更应当把它看一种为手头的

任务编写应用发言的程序安排方。编写的大局限程序都是办事的须要而不是编

译器的须要。Forth支持须要的任何作和语。

Forth理解必然局限的原语字，它们治理全部一般的算术、逻辑和程序流作，然则它也有一个肯定的格式向发言到场新字。能够肯定哪些字能更好地形

的应用，然后用现有的字定义这些字。一但定义了一个新字，这个字就变了发

言的一局限，能够用来定义其它的字。起先级别的字就是程序自己。

在Forth中，每个事物是一个字也许是一个数，它们互相被空格分隔隔离

分散。Forth没有词理解，语也很少。没有作符，没有函数，没有进程，没有

子程序，以至没有程序，惟有字和数。

每个字通知计算机去履行一个清晰的精彩定义的作。定义一个字之后，就

能够把它作为一个独立的元素来测试。在开端测试的时刻不须要完全部程序，

能够在键盘上输入任何一个字，履行它，看结束是不是所须要的。

Forth也是它自己程序的符号调试器，所以测试一个Forth程序比测试其

它发言的程序更快。用增量化的方式编写Forth定义、测试定义。一但确认一

个字能够办事，就能够把它到场到的程序中；一但定义了起先级别的字，就能

够结束编程办事而不须要进一步的调试。

尽管Forth程序通常是自顶向下安排的，但是须要自底向上编写，它要求

在纵一个字之前先定义它。但是现实上，Forth程序通常是从两端向中央编写的。开端的时刻，知道所须要的程序顶级行为，也知道与硬件互的字必需做的事，于是就有中央的办事须要完。

也能够先给某个效一个名字，在定义之前纵它(假若须要测试编译，就给它一个空的名字)。一个程序的顶级字能够是一个无穷循环，它用字

GET.FRONT.PANEL.INPUT开端，背面是字ER.INPUT.LIMITS，所以我们能够用Forth做PDL。当然，在这里假定ER.INPUT.LIMITS是存在的，末了还得定义这个字的正确行为。

把程序分红可管理的自我形的小块是每个越程序的行为。所不同的是，在Forth中，末了的结束是一个可履行的程序，而不是另一个冗长进程的开端。Forth是编译器吗?

Forth是编译的，但是它的用户界面是阐明的。Forth维护一个它所知道的全盘字的字典。每个定义由定义这个字的那些字的地址列表组(为使代码更短，在3位也许更长地址的机器上能够纵1位的记号而不是现实的地址)。编译的进程就是把新的字和它们的定义到场到字典。

由于Forth把源程序中的每个字翻译对应的地址，Forth的编译器就很像

是一个汇编器。图1是Forth编译器完善的流程图，假若把C发言编译器流程

图异样地画进去，那会是一张'x'的招贴海报。

图1 Forth编译器的完善的流程图

看待源程序中的每个字，这个循环都要履行一次

把Forth程序想像全部是由子程序组的，可能会对我们理解Forth体系有

所助理副理。由于每个字调用子程序，所以不须要CALL指令，它只是一个地址。在运转时，一个机器码片段读出下一个指令的地址，把今朝程序计数器留存在

前往栈上，履行这个调用。这个小小的支拨看待每个字都要履行一次，招致了Forth程序比化的汇编程序要慢。Forth是如何办事的?

履行一个无休止的子程序调用序列并不是一件很有用率的事。庆幸的是，

大约有0个字是用机器码字义的。每个定义最终都是由这些"原语字"组合而的，它们履行某些真正的办事。

原语定义了一个虚拟的Forth机器，要把Forth移植到一个新的体系上，

惟有这些原语字须要重写。某些Forth运转在DOS和Windows上，而在嵌入式

应用中，这些由机器码定义的原语字就是作体系。

Forth在堆栈上通报参数。在一个字履行之前，所须要的参数必需在堆栈上。而在履行之后，假若有任何的结束，也留在堆栈上。

这与大多半当代计算机发言的行为正确地相仿，但是当代计算机发言的堆

栈通常是隐藏起来的。在Forth中，程序员知道堆栈上的形式，并能够间接治

理它们。例如，Forth原语字SWAP流堆栈上的两个元素。大多半发言留存未决

的作，当写下C=A+B，编译器把"="和"+"作放到未决的表中直到读到表达式的

末尾。然后它重写这个表达式为"取A，取B，加，取出C"。

Forth消去了中央进程，在Forth中，把异样的作写是A@B@+C！。这里的@和！是Forth"读取"和"存储"作的缩写，+极度怪僻地表示加。

庆幸的是，惟有不多的Forth字用这种密码表示。大多半的Forth承担多

达31个字符，大多半的轨范字形了它们的效。好的Forth程序是自阐明的，所以应当尽量使定义的字为自形的。调试这个字的方是打入它的输入参数，后随

这个字。它立刻履行，就彷佛Forth是一个阐明器，允许测试堆栈上的结束。

一个堆栈元素典型地有3位(有些Forth体系为1位)并且是无类型的，它

能够表示一个有也许无符号的整数、一个地址、一个单精度的浮点数也许是一

个布尔标志。须要对此维系跟踪。

Forth的哲学是容许而不是抑遏。假若有一个好的原因把布尔值加到地址上，Forth不会阻止。看待这些事，Forth中没有任何东西能够阻止把一个不对的项目放到堆栈上。Forth极度急迅而高效，但是自己也得睁大眼睛。立一个

新的字义

Forth中最首要的字可能是冒号，它把编译器从运转形式切换到编译形式

并立一个新的字典项。在冒号之后的第一个字是将要定义的字的名字，定义接

着名字之后。逻辑上，定义被一个分号结束，这将编译一个前往指令并把编译

器切换到运转形式。

于是，一个完善的Forth定义看起来像上面这样：

：MAGNITUDE(X Y-vector magnitude)DUP*SWAP DUP*+SQRT；

括号中的表达式是堆栈说明，它指引程序员这个字的输入输入参数是什么。DUP(复制)作发生栈顶元素的另一个拷贝，*是单精度乘，SQRT获得一个数的平

方根。