День 7. Пишу дальше игру Жизнь

Стал переписывать заново вчерашний вариант. Столкнулся с неприятной особенностью циклов DO – если счетчик по каким-либо причинам проскочил граничный вариант, цикл входит в бесконечный. Потратил минут 40 пока разобрался. Очень неприятный момент.

Хотя и советуют писать корткие определения, пока это не очень получается. Все равно они довольно большие получаются.

В процессе написания игры, понял что не хватает отдельных средств для работы с двумерными массивами. Переключился на написании отдельной библиотеки для работы с двумерными массивами. Данные храняться не в словаре, а в динамической памяти, переменные выделяю USER. Стало получаться вот так.

\ Создание и работа с матрицами
USER Матр
: СоздатьМатрицу ( ширин высот адр ) \ ширин и высота -- кол-во элементов, поэтому отсчет 1!
 DUP @ 1000 > IF   \ Освобождение памяти, если есть указатель -
 DUP FREE DROP  \ какое-то относит. большое положит. число
 THEN
 ROT ( высот адр ширин )
 DUP 1 < IF  \ Проверка диапазона
 DROP 1
 THEN
 ROT ( адр ширин высот )
 DUP 1 < IF  \ Проверка диапазона
 DROP 1
 THEN
                   \ получили длину + 2 ячейки под размер матрицы
 OVER OVER * 1+  ( адр ширин высот длин )
  ALLOCATE IF
       2DROP 0 !   \ если не удалось выделить память -- выход, и нулевой адрес
 EXIT THEN
                  ( адр ширин высот адрМатр )
 ROT OVER !  ( адр высот адрМатр )  \ сохранил ширину матрицы
 SWAP OVER CELL+ !  ( адр адрМатр ) \ сохранил высоту матрицы
 SWAP ! \ сохранил адрес матрицы в переменной
;
: ШиринаМатрицы ( адрМатр )
   @ \ получил адрес памяти матрицы
   @ \ только теперь ширину
; ( шир )
: ВысотаМатрицы ( адрМатр )
  @ CELL+ @
; ( выс )
: ЭлМатрицы  ( х у адрМатр )    \ координаты начинаются с 0 !!!
 ROT      ( y адрМатр x )
 DUP 0< IF         \ если х вышел за пределы диапазона, то возвращаю 0
 DROP 2DROP 0 EXIT
 THEN    ( y адрМатр x )
 DUP 2 PICK ШиринаМатрицы 1- > IF  \ должен быть строго меньше границы
 DROP 2DROP 0 EXIT
 THEN   ( y адрМатр x )
 ROT  ( адрМатр x y )
 DUP 0< IF         \ если y вышел за пределы диапазона, то возвращаю 0
 DROP 2DROP 0 EXIT
 THEN
 DUP 3 PICK ВысотаМатрицы 1- > IF
 DROP 2DROP 0 EXIT
 THEN
   ( адрМатр x y )    \ проверку дипапазона закончили
   2 PICK ВысотаМатрицы * + \ преобразовали двумерные координат в одномерные
   1+                       \ с учетом 2-х служебных ячеек
 CELL *              \ получили адрес элемента относит блока памяти
 SWAP @              \ адрес блока памяти
   + @                 \ абс. адрес элемента и его значение
;
: =ЭлМатрицы  ( знач х у адрМатр )    \ координаты начинаются с 0 !!!
 ROT       ( знач y адрМатр x )
 DUP 0< IF         \ если х вышел за пределы диапазона, то возвращаю 0
       2DROP 2DROP EXIT
 THEN    ( знач y адрМатр x )
 DUP 2 PICK ШиринаМатрицы 1- > IF  \ должен быть строго меньше границы
       2DROP 2DROP EXIT
 THEN   ( знач y адрМатр x )
 ROT  ( знач адрМатр x y )
 DUP 0< IF         \ если y вышел за пределы диапазона, то возвращаю 0
       2DROP 2DROP 0 EXIT
 THEN
 DUP 3 PICK ВысотаМатрицы 1- > IF
 DROP 2DROP 0 EXIT
 THEN
   ( знач адрМатр x y )    \ проверку дипапазона закончили
   2 PICK ВысотаМатрицы * + \ преобразовали двумерные координат в одномерные
   1+                       \ с учетом 2-х служебных ячеек
 CELL *              \ получили адрес элемента относит блока памяти
 SWAP @              \ адрес блока памяти
   +                   \ абс. адрес элемента
   !                   \ запоминаю его значение
;
: ОчиститьМатрицу ( адрМатр )
 DUP ВысотаМатрицы 0 DO
 DUP ШиринаМатрицы 0 DO
        0 J I 3 PICK =ЭлМатрицы
 LOOP
 LOOP
;
\ --- Тестирование определений -----
0 Матр !
15 14 Матр СоздатьМатрицу
\ 900 14 3 Матр =ЭлМатрицы   \ Работает
\ 14 3 Матр ЭлМатрицы .      \ Работает
Матр ОчиститьМатрицу

и тут ополучил уже встреченную ранее проблему с циклом DO. Слово ОчиститьМатрицу завершалось аврийно. Стоило мне только из циклов убрать обращения к счетчикам:

: ОчиститьМатрицу ( адрМатр )
 DUP ВысотаМатрицы 0 DO
 DUP ШиринаМатрицы 0 DO
        0 10 11 3 PICK =ЭлМатрицы
 LOOP
 LOOP
;

и все работало. Причем в ходе экспериментов, выяснилось, что к краху приводило любое употребление счетчика внутри цикла. Например, следующий вариант также заканчивался печально:

: ОчиститьМатрицу ( адрМатр )
 DUP ВысотаМатрицы 0 DO
 DUP ШиринаМатрицы 0 DO
       I DROP
        0 10 11 3 PICK =ЭлМатрицы
 LOOP
 LOOP
;

ЕСТЬ!!! Два часа бдений и ошибка была найдена. Для этого была отключено расширение – организация словарей на основе хэш-таблиц. В spf.ini закоментирвоал обратно строку

\ REQUIRE QuickSWL ~pinka\spf\quick-swl2.f

и сразу полезли ошибки в слове ОчиститьМатрицу Методом последовательного исключения выяснил, что во время выделения памяти под Матрицу в слове СоздатьМатрицу я определял размер места в ячейках, но не масштабировал их на байты, поэтому места выделялось меньше! И соответсвенно, генерилось исключение.

Подправил слово, и тестовый вариант заработал.

: СоздатьМатрицу ( ширин высот адр ) \ ширин и высота -- кол-во элементов, поэтому отсчет 1!
 DUP @ 1000 > IF   \ Освобождение памяти, если есть указатель -
 DUP FREE DROP  \ какое-то относит. большое положит. число
 THEN
 ROT ( высот адр ширин )
 DUP 1 < IF  \ Проверка диапазона
 DROP 1
 THEN
 ROT ( адр ширин высот )
 DUP 1 < IF  \ Проверка диапазона
 DROP 1
 THEN
                   \ получили длину + 2 ячейки под размер матрицы
 OVER OVER * 1+  ( адр ширин высот длин )
 CELL *           \ !!!! ВОТ ОНО -- Получили длину в байтах !
  ALLOCATE IF
       2DROP 0 !   \ если не удалось выделить память -- выход, и нулевой адрес
 EXIT THEN
                  ( адр ширин высот адрМатр )
 ROT OVER !  ( адр высот адрМатр )  \ сохранил ширину матрицы
 SWAP OVER CELL+ !  ( адр адрМатр ) \ сохранил высоту матрицы
 SWAP ! \ сохранил адрес матрицы в переменной
;

Но когда запустил нормальное слово ОчиститьМатрицу она опять завершалась аврийно.

: ОчиститьМатрицу ( адрМатр )
 DUP ВысотаМатрицы 0 DO
 DUP ШиринаМатрицы 0 DO
        0 I J 3 PICK =ЭлМатрицы
 LOOP
 LOOP
;

Уже понимая, что грабли где-то в неправильном выделении памяти и работы с ней решил посмотреть на каких значениях счетчиках сыпится слово. Его переправил вот так

: ОчиститьМатрицу ( адрМатр )
 DUP ВысотаМатрицы 0 DO
 DUP ШиринаМатрицы 0 DO
          I . J .
        0 I J 3 PICK =ЭлМатрицы
 LOOP
 LOOP
;

И увидел, что как раз на нулевых, т.е. слово =ЭлМатрицы на нулевых координатах явно не туда залазит. Тут уже быстро сообразил где может быть. Исправленное слово =ЭлМатрицы уже выглядило так.

: =ЭлМатрицы  ( знач х у адрМатр )    \ координаты начинаются с 0 !!!
 ROT       ( знач y адрМатр x )
 DUP 0< IF         \ если х вышел за пределы диапазона, то возвращаю 0
       2DROP 2DROP EXIT
 THEN    ( знач y адрМатр x )
 DUP 2 PICK ШиринаМатрицы 1- > IF  \ должен быть строго меньше границы
       2DROP 2DROP EXIT
 THEN   ( знач y адрМатр x )
 ROT  ( знач адрМатр x y )
 DUP 0< IF         \ если y вышел за пределы диапазона, то возвращаю 0
       2DROP 2DROP 0 EXIT
 THEN
 DUP 3 PICK ВысотаМатрицы 1- > IF
 DROP 2DROP 0 EXIT
 THEN
   ( знач адрМатр x y )    \ проверку дипапазона закончили
   2 PICK ВысотаМатрицы * + \ преобразовали двумерные координат в одномерные
   2+         \ ВОТ ОНО!!! 2 нужно прибавлять! с учетом 2-х служ ячеек
 CELL *              \ получили адрес элемента относит блока памяти
 SWAP @              \ адрес блока памяти
   +                   \ абс. адрес элемента
   !                   \ запоминаю его значение
;

Запустил – все заработало.

Попробовал подключить вновь созданную библиотеку – не получилось. Вообще, слово INCLUDED какое-то странное. Если не находит подключаемый файл, то интерпретатор говорит, что слово INCLUDED ... не найдено! Блин, это так поначалу с толку сбивает!

Ладно, прописал ему полный путь, файл увидел, а слов нем – нет. Т.е. поведение интерепретатора такое, будто определений в подключаемом файле нет!

 S" c:\spf\work\arr1.f" INCLUDED

ни хера не работает, блин!!!

Пришлось слить два файла в один.

После часа программирования игра, наконец, написана, работает. Последовательно отображает смену поколений при нажатии на любую клавишу, по клавише q – выход. Но только если ширина и высота совпадают. Где-то глУк. Завтра буду искать...

\  Life game
: СоздатьМатрицу ( ширин высот адр ) \ ширин и высота -- кол-во элементов, поэтому отсчет 1!
 DUP @ 1000 > IF   \ Освобождение памяти, если есть указатель -
 DUP FREE DROP  \ какое-то относит. большое положит. число
 THEN
 ROT ( высот адр ширин )
 DUP 1 < IF  \ Проверка диапазона
 DROP 1
 THEN
 ROT ( адр ширин высот )
 DUP 1 < IF  \ Проверка диапазона
 DROP 1
 THEN
                   \ получили длину + 2 ячейки под размер матрицы
 OVER OVER * 1+  ( адр ширин высот длин )
 CELL *           \ Получили длину в байтах !
  ALLOCATE IF
       2DROP 0 !   \ если не удалось выделить память -- выход, и нулевой адрес
 EXIT THEN
                  ( адр ширин высот адрМатр )
 ROT OVER !  ( адр высот адрМатр )  \ сохранил ширину матрицы
 SWAP OVER CELL+ !  ( адр адрМатр ) \ сохранил высоту матрицы
 SWAP ! \ сохранил адрес матрицы в переменной
;
: ШиринаМатрицы ( адрМатр )
   @ \ получил адрес памяти матрицы
   @ \ только теперь ширину
; ( шир )
: ВысотаМатрицы ( адрМатр )
  @ CELL+ @
; ( выс )
: ЭлМатрицы  ( х у адрМатр )    \ координаты начинаются с 0 !!!
 ROT      ( y адрМатр x )
 DUP 0< IF         \ если х вышел за пределы диапазона, то возвращаю 0
 DROP 2DROP 0 EXIT
 THEN    ( y адрМатр x )
 DUP 2 PICK ШиринаМатрицы 1- > IF  \ должен быть строго меньше границы
 DROP 2DROP 0 EXIT
 THEN   ( y адрМатр x )
 ROT  ( адрМатр x y )
 DUP 0< IF         \ если y вышел за пределы диапазона, то возвращаю 0
 DROP 2DROP 0 EXIT
 THEN
 DUP 3 PICK ВысотаМатрицы 1- > IF
 DROP 2DROP 0 EXIT
 THEN
   ( адрМатр x y )    \ проверку дипапазона закончили
   2 PICK ВысотаМатрицы * + \ преобразовали двумерные координат в одномерные
   2+                       \ с учетом 2-х служебных ячеек
 CELL *              \ получили адрес элемента относит блока памяти
 SWAP @              \ адрес блока памяти
   + @                 \ абс. адрес элемента и его значение
;
: =ЭлМатрицы  ( знач х у адрМатр )    \ координаты начинаются с 0 !!!
 ROT       ( знач y адрМатр x )
 DUP 0< IF         \ если х вышел за пределы диапазона, то возвращаю 0
       2DROP 2DROP EXIT
 THEN    ( знач y адрМатр x )
 DUP 2 PICK ШиринаМатрицы 1- > IF  \ должен быть строго меньше границы
       2DROP 2DROP EXIT
 THEN   ( знач y адрМатр x )
 ROT  ( знач адрМатр x y )
 DUP 0< IF         \ если y вышел за пределы диапазона, то возвращаю 0
       2DROP 2DROP 0 EXIT
 THEN
 DUP 3 PICK ВысотаМатрицы 1- > IF
 DROP 2DROP 0 EXIT
 THEN
   ( знач адрМатр x y )    \ проверку дипапазона закончили
   2 PICK ВысотаМатрицы * + \ преобразовали двумерные координат в одномерные
   2+                       \ с учетом 2-х служебных ячеек
 CELL *              \ получили адрес элемента относит блока памяти
 SWAP @              \ адрес блока памяти
   +                   \ абс. адрес элемента
   !                   \ запоминаю его значение
;
: ОчиститьМатрицу ( адрМатр )
 DUP ВысотаМатрицы 0 DO
 DUP ШиринаМатрицы 0 DO
        0 I J 3 PICK =ЭлМатрицы
 LOOP
 LOOP
 DROP
;
: ПоказатьМатрицу ( адрМатр )
 DUP ВысотаМатрицы 0 DO
 DUP ШиринаМатрицы 0 DO
        I J 2 PICK ЭлМатрицы .
 LOOP
 CR
 LOOP
 DROP
;
\ --------------------------------------------------------------------
\ ---------------------------- Данные --------------------------------
USER Среда           0 Среда         !
USER Кол-воСоседей   0 Кол-воСоседей !
20 20 Среда         СоздатьМатрицу    Среда ОчиститьМатрицу
20 20 Кол-воСоседей СоздатьМатрицу    Кол-воСоседей ОчиститьМатрицу
: ЗаселитьСреду
  Среда ВысотаМатрицы 0 DO
    Среда ШиринаМатрицы 0 DO
      I J * 5 MOD
 DUP 2 =
 OVER 3 = OR
 IF
 DROP 1
 ELSE
 DROP 0
 THEN         \ определил -- живет здесь бактерия (1) или нет(0)
       J I Среда =ЭлМатрицы
 LOOP
 LOOP
;
   : ЕстьБактерия? ( x y )
      Среда ЭлМатрицы     \ если есть бактерия, то 1 иначе 0
   ; ( 1 | 0 )
: РассчитатьКол-воСоседей
   Кол-воСоседей ВысотаМатрицы 0 DO
     Кол-воСоседей ШиринаМатрицы 0 DO
       I 1-   J 1-  ЕстьБактерия?    \ нижний левый угол
       I 1-   J     ЕстьБактерия? +  \ обход по часовой
       I 1-   J 1+  ЕстьБактерия? +
       I      J 1+  ЕстьБактерия? +
       I 1+   J 1+  ЕстьБактерия? +
       I 1+   J     ЕстьБактерия? +
       I 1+   J 1-  ЕстьБактерия? +
       I      J 1-  ЕстьБактерия? +   ( колБакт )
      I J Кол-воСоседей =ЭлМатрицы \ Сохранили значение
 LOOP
 LOOP
;
: ПоказатьСовмещенно
   Кол-воСоседей ВысотаМатрицы 0 DO
     Среда ШиринаМатрицы 0 DO
       J I Среда ЭлМатрицы
 0= IF ."  " ELSE ." X" THEN
 LOOP
     2 SPACES
     Кол-воСоседей ШиринаМатрицы 0 DO
       J I Кол-воСоседей ЭлМатрицы .
 LOOP
 CR
 LOOP
;
: ПоказатьСреду
   Среда ВысотаМатрицы 0 DO
     Среда ШиринаМатрицы 0 DO
       J I Среда ЭлМатрицы
 0= IF ."  " ELSE ." X" THEN
 LOOP
 CR
 LOOP
;
: ОбновитьСреду
   Среда ВысотаМатрицы 0 DO
     Среда ШиринаМатрицы 0 DO
       J I Кол-воСоседей ЭлМатрицы
 DUP 2 < IF DROP   \ умерла от недостатка
          0 J I Среда =ЭлМатрицы
 ELSE
         4 > IF      \ умерла от перенаселенности
            0 J I Среда =ЭлМатрицы
 ELSE            \ родилась новая или продолжает жить старая
            1 J I Среда =ЭлМатрицы
 THEN
 THEN
 LOOP
 LOOP
;
\ -------------------------------
: Main
  ЗаселитьСреду            \ Инициализировали
  РассчитатьКол-воСоседей
  \  ПоказатьСовмещенно       \ Для отладки
 BEGIN
 KEY
  113 <>
 WHILE
    ПоказатьСреду
     ОбновитьСреду
     РассчитатьКол-воСоседей
 CR
 REPEAT
 BYE
;
Main

А на сегодня – все!

<<< Предыдущий

Начало

Следующий >>>

Copyright © Alex Furashev 2004 При цитировании, ссылка на оригинальный текст обязательна. Допускается копирование материалов только целиком, без внесения каких-либо изменений в оригинальный текст, меняющих смысл, структуру материала и проч.