Moving `examples/hello_world` -> `examples/hello-world` to match other examples.
[vvhitespace] / examples / hello-world / README.md
diff --git a/examples/hello-world/README.md b/examples/hello-world/README.md
new file mode 100644 (file)
index 0000000..b49b706
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,138 @@
+# Overview #
+
+This example starts with the `Hello, world!` example from Wikipedia's
+Whitespace page, gradually rewriting it to use the ASCII string feature of the
+VVhitespace compiler and the `printf` subroutine from the stdlib.
+
+# "Hello, World!" in VVhitespace #
+
+Wikipedia's `Hello, World!` example is reproduced below. It follows a simple
+form, pushing an integer corresponding to an ASCII character onto the stack and
+then printing it with an IO instruction, repeating this two part process for
+each character before terminating with the final instruction.
+
+    SSSTSSTSSSN     | Push +72 (ASCII H)
+    TNSS            | Output character
+    SSSTTSSTSTN     | Push +101 (ASCII e)
+    TNSS            | Output character
+    SSSTTSTTSSN     | Push +108 (ASCII l)
+    TNSS            | Output character
+    SSSTTSTTSSN     | Push +108 (ASCII l)
+    TNSS            | Output character
+    SSSTTSTTTTN     | Push +111 (ASCII o)
+    TNSS            | Output character
+    SSSTSTTSSN      | Push +44 (ASCII ,)
+    TNSS            | Output character
+    SSSTSSSSSN      | Push +32 (ASCII space)
+    TNSS            | Output character
+    SSSTTTSTTTN     | Push +119 (ASCII w)
+    TNSS            | Output character
+    SSSTTSTTTTN     | Push +111 (ASCII o)
+    TNSS            | Output character
+    SSSTTTSSTSN     | Push +114 (ASCII r)
+    TNSS            | Output character
+    SSSTTSTTSSN     | Push +108 (ASCII l)
+    TNSS            | Output character
+    SSSTTSSTSSN     | Push +100 (ASCII d)
+    TNSS            | Output character
+    SSSTSSSSTN      | Push +33 (ASCII !)
+    TNSS            | Output character
+    SSSTSTSN        | Push +10 (ASCII '\n')
+    TNSS            | Output character
+    NNN             | Terminate program
+
+If we push the string onto the stack in reverse order we can rearrange the
+code as shown below. Now we're first pushing all the ASCII characters onto the
+stack, then printing them all at once.
+
+    SSSTSTSN        | Push +10 (ASCII '\n')
+    SSSTSSSSTN      | Push +33 (ASCII !)
+    SSSTTSSTSSN     | Push +100 (ASCII d)
+    SSSTTSTTSSN     | Push +108 (ASCII l)
+    SSSTTTSSTSN     | Push +114 (ASCII r)
+    SSSTTSTTTTN     | Push +111 (ASCII o)
+    SSSTTTSTTTN     | Push +119 (ASCII w)
+    SSSTSSSSSN      | Push +32 (ASCII space)
+    SSSTSTTSSN      | Push +44 (ASCII ,)
+    SSSTTSTTTTN     | Push +111 (ASCII o)
+    SSSTTSTTSSN     | Push +108 (ASCII l)
+    SSSTTSTTSSN     | Push +108 (ASCII l)
+    SSSTTSSTSTN     | Push +101 (ASCII e)
+    SSSTSSTSSSN     | Push +72 (ASCII H)
+    TNSS            | Output character
+    TNSS            | Output character
+    TNSS            | Output character
+    TNSS            | Output character
+    TNSS            | Output character
+    TNSS            | Output character
+    TNSS            | Output character
+    TNSS            | Output character
+    TNSS            | Output character
+    TNSS            | Output character
+    TNSS            | Output character
+    TNSS            | Output character
+    TNSS            | Output character
+    TNSS            | Output character
+    NNN             | Terminate program
+
+As a convenience, the VVhitespace compiler will accept `A""` syntax, generating
+a sequence of `PUSH` instructions, just like the prior examples, that places a
+null-terminated ASCII string on the stack. This allows us to shorten the
+program. Like before, the start of the string is closest to the top of the
+stack. Unlike before, there is now a null terminator at the end of the string.
+For now, we'll just leave that on the stack when the program terminates.
+
+    A"Hello, world!\n"
+    TNSS            | Output character
+    TNSS            | Output character
+    TNSS            | Output character
+    TNSS            | Output character
+    TNSS            | Output character
+    TNSS            | Output character
+    TNSS            | Output character
+    TNSS            | Output character
+    TNSS            | Output character
+    TNSS            | Output character
+    TNSS            | Output character
+    TNSS            | Output character
+    TNSS            | Output character
+    TNSS            | Output character
+    NNN             | Terminate program
+
+Finally, we will use `printf` from the stdlib to shorten that mass of IO
+instructions. Every stdlib subroutine includes a text description as well as
+diagrams of the call and return stack. From `stdio.pvvs` we see the call stack
+for `printf` reproduced below.
+
+    Call Stack:
+        ACSII '\0'
+        string word n
+        ...
+        string word 1
+        substitution n
+        ...
+        substitution 1
+        number of substitutions  <-- TOS
+
+The text description for `printf` also informs us that, if we are printing a
+static string (i.e. no substitutions like '%d'), the `number of substitutions`
+should be `0` and it should be immediately followed by `string word 1`. Looking
+at the call stack, that makes sense since we have no substitutions to place
+between those two things.
+
+Note the ASCII `\0` on the call stack. That corresponds to the null terminator
+at the end of our string that was automatically placed by the `A""` syntax.
+
+Don't forget to `#include` the relevant stdlib files. This is done at the
+bottom of the file since VVhitespace files are executed from top to bottom. You
+wouldn't want to accidentally start executing random library code!
+
+Putting all that together, we discover a greatly simplified program.
+
+    A"Hello, world!\n"
+    SSSSN           | PUSH 0 (number of substitutions)
+    NSTTSSSN        | JSR > 1000 (stdlib:printf)
+    NNN             | Terminate program
+    #include <stdio.pvvs>
+
+This is already saved in `hello.pvvs` which you can execute with `make run`.