自分で Forth インタプリタを構築する

Japanese Translation:

本稿では、最小限の Forth スタイルインタープリターを構築する方法について説明しています。
主な機能： 各プロンプト前にスタックを表示し、
ok>
をプロンプトとして使用し、
bye
で終了する REPL が提供されます。整数入力と基本的な算術演算（
+
、
-
、
*
、
/
、
mod
）をサポートします。スタック操作語には
dup
、
drop
、
rot
、
over
、
swap
があり、いずれも古典的な Forth と同じ動作をします。出力語として
.
,
emit
,
cr
, そして数値・文字・改行・文字列を印刷するための
." "
が含まれます。
言語構文： 単語定義は
:
…
;
形式で記述され、コメントは
( … )
内に書かれます。未定義の単語が呼び出された場合、その単語名と疑問符（?）を表示します。
制御フロー： 真偽比較演算子（
<
,
>
,
=
,
<>
）および論理演算子（
and
,
or
,
invert
）により、条件ブロック（
if…then
/
if…else…then
）が可能です。ループは
do … loop
で実装されます。
スクリプト実行： インタープリターはファイル引数として渡されたスクリプトを実行でき、フィボナッチや FizzBuzz のような完全なプログラムを書くことができます。例として
fib
,
fizz
,
buzz
,
fizz-buzz
,
do-fizz-buzz
などの関数が挙げられます。
学習リソース： 本文は Leo Brodie の「Starting FORTH」、Easy Forth、および Forth 学習に関する Coding Challenges ブログ投稿を参照しています。
コミュニティとアウトリーチ： 読者には GitHub、GitLab、Discord、Twitter、LinkedIn、または Shared Solutions リポジトリで解決策を共有するよう促されます。学習者の関心を維持するために SubStack を通じて毎週のコーディングチャレンジニュースレターも提供されています。

この改訂された要約は、主要なポイントすべてを網羅し、推測を避け、読者に対して明確かつ簡潔な概要を提示しています。

Forth風インタープリタの構築

Forth インタープリタはスタック指向言語で、逆ポーランド記法（RPN）を使って Fibonacci や FizzBuzz などを書けます。
以下では自分で作るためのステップ・バイ・ステップガイドを紹介します。

ステップ 0 – プラットフォームを決める

質問	選択肢
解決策のタイプ	• Web‑ベース（フロントエンドのみ／フルスタック） • デスクトップまたはモバイル GUI • CLI ツール（推奨）
言語	自分が得意な言語を選ぶ（例：Python、Go、Rust など）。

簡単に Forth を学びたい方は次の資料も読むと良いでしょう：

Starting FORTH – Leo Brodie 著
Easy Forth – オンライン e‑book と統合インタープリタ付き

ステップ 1 – 基本的な REPL

ok>

というプロンプトを表示し、ユーザーが bye
を入力すると終了する Read–Eval–Print Loop（REPL）を実装します。

例：

% ./ccforthok> 1 2 + . cr
3 ok>

ステップ 2 – 数値と算術

整数トークンが読み込まれたら、データスタックに積みます。
以下の演算子をサポートします（各々 2 つの数値を取り出し、結果をプッシュ）：

ワード	説明
`+`	`( n1 n2 -- sum )`
`-`	`( n1 n2 -- diff )`
`*`	`( n1 n2 -- product )`
`/`	`( n1 n2 -- quotient )`
`mod`	`( n1 n2 -- remainder )`

各プロンプトの前にスタック内容（下から上）を表示します。

ステップ 3 – スタック操作

以下のワードを追加します：

ワード	説明
`dup`	`( n -- n n )`
`drop`	`( n1 -- )`
`swap`	`( n1 n2 -- n2 n1 )`
`over`	`( n1 n2 -- n1 n2 n1 )`
`rot`	`( n1 n2 n3 -- n2 n3 n1 )`

ステップ 4 – 入出力ワード

実装すべきワードは次の通りです：

ワード	説明
`.`	`( n1 -- )` → 先頭要素を表示してポップ
`emit`	`( n1 -- )` → ASCII 文字として出力し、ポップ
`cr`	`( -- )` → 改行
`." …"`	引用符付き文字列を表示（前の空白は無視）

例：

ok> 5 . cr
78 72 79 74 emit emit emit emit cr
JOHN ok>

ステップ 5 – 単語定義とコメント

単語定義：
```
: name … ;
```
例：
```
: say-hi ." Hi, John" cr ;
```
未定義ワード：未定義の単語が現れたら、その単語に
```
?
```
を付けて表示する。
コメント：括弧
```
( … )
```
内のテキストはすべて無視する。

ステップ 6 – 条件分岐とループ

真偽を

-1

（true）または

（false）で表す比較ワードを追加します：

ワード	説明
`<`	`( n1 n2 -- -1/0 )`
`>`	`( n1 n2 -- -1/0 )`
`=`	`( n1 n2 -- -1/0 )`
`<>`	`( n1 n2 -- -1/0 )`
`and`	`( n1 n2 -- -1/0 )`
`or`	`( n1 n2 -- -1/0 )`
`invert`	`( n1 -- -1/0 )`

これらを使って次の構造を実装します：

If‑then
```
: buzz 5 mod 0 = if ." Buzz" then ;
```

If‑else‑then

5 3 = if ." Equal" else ." Not Equal" then

Do‑loop

: loop5 5 0 do ." Test" cr loop ;
loop5

ステップ 7 – スクリプトファイル

コマンドラインで指定したファイルを実行できるようにします。
上記機能が揃っていれば、次のようなスクリプトも走らせられます：

: fib over over + ;            \ 次のフィボナッチ数を生成
: fibn 10 1 do fib dup . loop ;
0 dup . 1 dup . fibn cr        \ 最初の10個のフィボナッチ数を出力

: fizz  3 mod 0 = dup if ." Fizz" then ;
: buzz  5 mod 0 = dup if ." Buzz" then ;
: fizz-buzz  dup fizz swap buzz or invert ;
: do-fizz-buzz
    25 1 do cr i fizz-buzz if i . then loop ;
do-fizz-buzz

さらに進めるには

Forth 標準を詳しく学ぶ。
```
variable
```
や
```
constant
```
など、より高度なワードを追加する。
ネイティブコードへのコンパイルや LLVM の利用を試す。

実装が完成したら GitHub、Discord、Twitter、LinkedIn 等で共有してみてください。ハッキングをお楽しみください！

自分で Forth インタプリタを構築する

Japanese Translation:

ステップ 0 – プラットフォームを決める

ステップ 1 – 基本的な REPL

ステップ 2 – 数値と算術

ステップ 3 – スタック操作

ステップ 4 – 入出力ワード

ステップ 5 – 単語定義とコメント

ステップ 6 – 条件分岐とループ

ステップ 7 – スクリプトファイル