Forthの CF（制御フロー）スタック に似た記述
A) Lisp：TAGBODY/GO（未解決ジャンプの後パッチ）と、B) 連結言語：PostScript/Factor/Joy（quotation合成子）での対比を、コード例と対応表でまとめました。
A) Common Lisp：TAGBODY/GO で “前方ラベル→後で確定”
Forthの IF/ELSE/THEN は、実行時には 0BRANCH/BRANCH へ展開され、コンパイル時は “未解決ジャンプ先” を CFスタックで保持して THEN で埋めます。Common Lisp でも TAGBODY/GO と gensym を使えば同趣旨を実現できます。
;;; Statement風（値は変数経由で返す）
(defmacro my-if (test then &optional else)
(let ((ELSE (gensym "ELSE-")) (END (gensym "END-")) (res (gensym "RES-")))
`(let (,res)
(tagbody
(unless ,test (go ,ELSE))
(setf ,res (progn ,then))
(go ,END)
,ELSE
(setf ,res (progn ,@ (when else (list else))))
,END)
,res)))
(defmacro my-while (test &body body)
(let ((START (gensym "START-")) (END (gensym "END-")))
`(tagbody
,START
(unless ,test (go ,END))
(progn ,@body)
(go ,START)
,END)))
;; 使用例
(let ((x 3))
(my-if (> x 0)
(format t "pos~%")
(format t "non-pos~%")))
(let ((i 0))
(my-while (< i 3)
(format t "i=~A~%" i)
(incf i)))
ポイント： ネストすると
ELSE/END ラベルが LIFO で解決されます。これは “CFスタックに未解決を積み、THENでポップしてパッチ” と同型です。
対応図：ForthのIF…THEN と Lispマクロ
| Forth 構文 | CFスタック効果（概念） | Lisp 側の動作 |
|---|---|---|
IF | ( C: -- orig ) 未解決0分岐 | (unless test (go ELSE)) を生成 |
ELSE | ( C: orig1 -- orig2 ) | then部末尾に (go END)、ついで ELSE: ラベル |
THEN | ( C: orig -- ) 解決 | END: ラベルで前方ジャンプが確定 |
補足：式コンテキストでの値返却
TAGBODY/GO は飛び先指向で値を返しません。上の my-if は一時変数 res に値を詰めて最後に返すことで、式風に使えるようにしています。
B) 連結言語：合成子（quotation）で分岐を表現
PostScript / Factor / Joy では、分岐先を 第一級オブジェクト（実行配列＝quotation）として積み、if/ifelse/when/ifte/while といった 合成子で実行します。内部実装は処理系次第ですが、低レベルでは「条件評価→選んだ塊へジャンプ」であり、Forthの展開と平行です。
PostScript
/abs { dup 0 lt { neg } { } ifelse } def
% while相当（擬似）：
/while { % ( procCond procBody -- )
{ 2 copy exec { pop exec true }{ pop pop false } ifelse } loop
} def
Factor
: abs ( n -- n ) dup 0< [ neg ] when ;
: abs2 ( n -- n ) dup 0< [ neg ] [ ] if ;
! while: ( .. quot:cond .. quot:body -- .. ) while
Joy
DEFINE abs == dup 0 < [ neg ] [ ] ifte .
! while: [ cond ] [ body ] while
直観： 「分岐先＝値」として積むので、ネストは自然に安全です。処理系がJIT/VM化すれば、適宜
BRANCH/0BRANCH に落とし込み、必要に応じて**後パッチ**します。
対応表：Forth ⇔ Lisp/連結言語
| Forth（構文） | CF効果（概念） | Lisp（TAGBODY/GO） | 連結言語（合成子） |
|---|---|---|---|
IF ... ELSE ... THEN |
orig を積んで THEN で解決 |
unless test (go ELSE) → then末尾で (go END) → END: |
cond [ then ] [ else ] if/ifelse |
BEGIN ... UNTIL |
dest を積み、条件成立で後方に0分岐 |
START: / unless test (go END) / (go START) |
[ cond ] [ body ] while（語による） |
DO ... LOOP |
Rに loop-sys（limit/index） | 低レベルではインデックス変数＋GOで再現可能 |
[ body ] each等、語彙に依存 |
実装ノート／落とし穴
- Lisp側：
TAGBODY/GOは「飛ぶ」ための構文です。式として値を返したい場合は、例のように一時変数で束ねるかBLOCK/RETURN-FROMの組み合わせを検討します。 - Forth側： Rスタックは本来システム用。ループの
I/J/KやLEAVEと干渉しうるため、>R R>による退避はスコープを短く。 - 連結言語： quotationは第一級。最適化やJITでジャンプ命令に落とす場合、ネストの解決順は概ねLIFO（CFスタック的）になります。
