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スタック指向

逆ポーランド記法

"helloworld.ps"ですでに気づかれた方もいらっしゃると思いますが，Postscript は逆ポーランド記法で書かれます．何が逆なのかといえば，たとえば，C言語では "helloworld.ps"の11行目のような事は， 
printf("Hello World");
というように「命令→その対象」といったような順番で記述されますが， Postscriptでは 
(Hello World!) show
というように「対象→命令」といった順番で書かれます．このような記法の場合 スタックというものを使うと効率的に処理でき，Postscriptもスタックを使って います．

オペランドスタック

Postscriptではオペランドはオペランドスタックに積まれていきます． オペランドとは命令の対象物のことで，"3+9"の場合，"+"オペレータで "3"と"9"がオペランドです．"helloworld.ps"の例では9行目の"/Helvetica" と"60"，10行目の"100"と"100"，11行目の"(Hello World!)"がオペランドです． ですから，"/Msaka 100 200"というようにオペランドを記述した 場合，オペランドスタックには上から順に， 
200
100
/Msaka
といった具合に積み重ねられ，さらに"300 (takeshi)"というオペランドの記述 を追加すると，オペランドスタックは 
(takeshi)
300
200
100
/Msaka
というような状態になります．そしてオペレータ（実行可能なオブジェクト） はこのスタックの上から順にオペランドを取得していきます． たとえば，このようなオペランドスタックの状態のとき，"show"オペレータを 実行すると，"show"はオペランドスタックの一番上の"(takeshi)"を引っ張り出して その文字列を紙に描くので，オペランドスタックは次のような状態になります． 
300
200
100
/Msaka

対話モードで確認

では，先ほどのオペランドのやりとりを，Postscriptインタプリタを 対話モードで起動して確認します．ここではghostscriptを使います． 対話モードで起動すると， 
Aladdin Ghostscript 5.10 (1997-11-23)
Copyright (C) 1997 Aladdin Enterprises,..<略>
This software comes with NO WARRANTY: ..<略>
Loading Kanji fonts... done.
Loading NimbusRomNo9L-Regu font from ..<略> done.
Loading NimbusSanL-Regu font from ..<略> done.
GS>
と表示されて，"GS>"といったプロンプトが表示されます． 今回は文字列を作画したいので，まず始めに、 
GS>/Helvetica findfont 60 scalefont setfont
GS>100 100 moveto
と入力して下さい．（今は怪しいおまじないと思ってください） 次にオペランドを入力します． 
GS>/Msaka 100 200
GS<3>
すると，プロンプトに現在，オペランドスタックに積まれている オペランドの数が表示されます．次に，オペランドスタックの中身を 確認してみます．"pstack"というオペレータはオペランドスタックの中身を 上から順にすべてを標準出力に吐き出します．（作画はしない）この時， オペランドスタックの中身は保持されます． 
GS<3>pstack
200
100
/Msaka
GS<3>
そして，オペランドを追加して，また中身を確認すると， 
GS<3>300 (takeshi)
GS<5>pstack
(takeshi)
300
200
100
/Msaka
GS<5>
最後に，"show"でオペランドスタックの一番上を作画し，中身を確認すると 
GS<5>show
GS<4>pstack
300
200
100
/Msaka
GS<4>
のように，オペランドスタックの一番上の"(takeshi)"が取り除かれ， "takeshi"という文字列が作画されます．終了する時は， 
GS<4>quit
です．

オペランドとオペレータの順序？

"helloworld.ps"では(x,y)=(100,100)に移動して"Hello World!"を作画する時， 
100 100 moveto (Hello World!) show
と記述しました．"moveto"はオペランドスタックの1番上をy座標，その次をx座標 として引っ張り出して，その座標にペンを移動するオペレータです． 先ほどのスタックの概念によれば，この記述を 
(Hello World!) 100 100 moveto show
と記述しても同じ結果になります．（よく考えれば分かるはずです）

スタックを操るオペレータ

スタックを操る代用的なオペレータを紹介します．

add

スタックの二番目に一番上の値を加算します 
GS<2>pstack
200
100
GS<2>add pstack
300
GS<1>

sub

スタックの二番目から一番上の値を減算します 
GS<2>pstack
200
100
GS<2>sub pstack
-100
GS<1>

mul

スタックの二番目に一番上の値を乗算します 
GS<2>pstack
200
100
GS<2>mul pstack
20000
GS<1>

div

スタックの二番目から一番上の値を除算します 
GS<2>pstack
200
100
GS<2>div pstack
0.5
GS<1>

dup

スタックの一番上を複製し，その上に積みます． 
GS<2>pstack
200
100
GS<2>dup pstack
200
200
100
GS<3>

pop

スタックの一番上を捨てます． 
GS<2>pstack
200
100
GS<2>pop pstack
100
GS<1>

exch

スタックの一番上と二番目を交換します． 
GS<2>pstack
200
100
GS<2>exch pstack
100
200
GS<2>

copy

スタックの一番上の数を使って，二番目からその数の分だけ複製し， スタックの上に積み上げます． 
GS<5>pstack
2
400
300
200
100
GS<5>copy pstack
400
300
400
300
200
100
GS<6>

index

スタックの一番上の数を使って，その数で指定される値を複製し， スタックの上に積み上げます．ただし，スタックの2番目（次の例では400）が"0"， 3番目（例では300）が"1"，4番目（例では200）が"2"・・・というように指定される． 
GS<5>pstack
2
400
300
200
100
GS<5>index pstack
200
400
300
200
100
GS<5>

roll

スタックの一番上の数で示される数の回数だけ，二番目の数で示される数 の個数（3番目から数えて）のオブジェクトを，スタックの上方向に回転させる． 回数が負値の時は逆に回転する． 
GS<6>pstack
1
3
400
300
200
100
GS<6>roll pstack           %上から3個のオブジェクトを1回転する
300
200
400
100
GS<4>3 2 roll pstack       %上から3個のオブジェクトを2回転する
400
300
200
100
GS<4>                      %結局元に戻る（3個3回転）
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