Pythonで関数を使わずにループさせたい

Python(IDLE)でプログラミング教材を作っています。while文やfor文を用いることなく、一言(一単語)の命令でループさせたいです。

発生している問題・エラーメッセージ

初等教育向けのプログラミング教材を開発しています。（専門高校高3）
受験の推薦入試でプレゼンで行うときに使います。
使用するCPUはRaspberry Piで言語はPythonです。
自分が製作した車型のロボットを簡単な命令コードで動作できるようにしたいです。
作りたい命令コードは以下の８つです。

FWD・・・前進 WAT・・・待機
BRK・・・後退 MRK（ⅹ）・・・ⅹは番号
LFT・・・左折 LMP（ⅹ）・・・MRK(ｘ)へジャンプ
RGT・・・右折 SW（ⅹ）・・・MRK(ｘ)へジャンプ

FWD,BRK,LFT,RGT,WATはGPIOによる出力をするプログラムをモジュールにして、
関数として呼び出せるのですが、MRK,JMPに関してはそう簡単にいきませんでした。
MRK,JMPは組み合わせることでループの役割をさせたいです。
そのため、
入力したプログラムを全て読み込む→MRKの行を記憶→JMPを検知→MRKにジャンプ
→JMP以下のプログラムを再実行
の流れで処理する必要がある。と、学校の教諭は言っていました。
以下に記すのが、入力したプログラム例です。

MRK(1) マーク1番を置く
FWD(1.0) 前進（１ｓ）
LFT(1.0) 左折（１ｓ）
JMP(x) マークの１番へジャンプ

以上のプログラムの実行結果としては

　→前進(1s)→左折(s)→
↑　　　　　　　　　　↓
←　←　←　←　←　←　

です。ループ制御をしたいのです。
しかし、Pythonでプログラムを途中(ここではMRKの後)から実行するやり方が分かりません。

エラーメッセージ


### 該当のソースコード

```Python
ソースコード

試したこと

一度書き込んだプログラムを全て読み取りMRK、JMPと名づけた関数の文字列をfind()でみつける
↓
JMPの文字列を取得したらMRKまでジャンプし、MRK以下の命令をまた順番に実行する。事を試みた。

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

ここにより詳細な情報を記載してください。

LouiS0616

2018/11/07 14:47

①入力は最初に全行与えられるのですか？②ご提示の例の場合、無限ループに陥りますが脱出条件は用意しないのですか？③JMP命令とSW命令の差は何ですか？

kyogym

2018/11/07 14:53

①一行ずつ入力し、保存してから実行します。②用意したいのですが、先ずはループを完成させたいです。③SWはロボットについているリミットスイッチの入力でMARにジャンプさせたいです。分岐命令のようなものにしたいと考えています。

can110

2018/11/07 15:07

まずは途中まででよいのでご自身で書いたコードを提示ください。

行動規範の内容に同意します

回答2件

どうやら事前に解析する余地があるようですね。
それならば、扱いやすいように命令を書き直してしまっても良いのでは？

例えば、スクリプト読み込み時に次のように処理を置きなおしてやります。

plain
1MRK(1)
2FWD(1.0)
3LFT(1.0)
4JMP(1)

↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓

plain
1MRK None
2FWD 1.0
3LFT 1.0
4JMP 0     # ジャンプ先の行番号

投稿2018/11/07 15:20

LouiS0616

総合スコア35660

kyogym

2018/11/07 15:24

勉強不足で申し訳ないのですが、この場合MRK,JMPではどのような処理をさせればよいのでしょうか関数として扱えばよいのでしょうか

LouiS0616

2018/11/07 15:29

リストに全行放り込んで、一行一行処理していけば良いです。 hayataka2049さんが書かれているような、カウンタを用意する方法が最も安直かつ簡単かと思います。もちろん、OOP的に綺麗に設計・実装できるならそのような開発方針をとっても良いでしょう。

kyogym

2018/11/07 21:23

ご丁寧にありがとうございますアドバイス頂いた通りにやったみたいと思います。

行動規範の内容に同意します

ベストアンサー

pythonとしてはgotoはないので、そのままpythonとして実行して望む出力が得られるようなコードを作ることは難しいと思います（もしかしたら誰かが黒魔術で解決する方法を書いてくれるかもだけど）。

簡単とはいえpythonとは別の言語処理系を作ることになるので、相応の気合と知識が要ります。

フロー制御だけできれば良いなら、読み込んだ命令をリストに入れて先頭から逐次実行、JMP系はプログラムカウンタ的な変数を用意しておいてそれを書き換える……みたいな方針で書けるとは思いますが。

追記

一応具体例を書いておきます。

MRK(1)        
FWD(1.0)      
LFT(1.0)      
JMP(x)

を動かすとしたら、

まず読み込んで次のようなフォーマットに変換する。ここは面倒くさいので今回パスします。

python
1instructions = [("MRK", 1), ("FWD", 1.0), ("LFT", 1.0), ("JMP", 1)]

ラベルと命令のindexの対応テーブルを作っておきます。

python
1label_table = dict()
2for i, (ins, arg) in enumerate(instructions):
3    if ins == "MRK":
4        label_table[arg] = i

命令を実際に実行するための関数を書く。なお、各命令の関数は別途用意しておきます。

python
1def exec_instruction(ins, arg):
2    global pc
3    if ins == "FWD":
4        fwd(arg)
5    elif ins == "LFT":
6        lft(arg)
7    # 中略...
8    # JMP系はまた扱いが別
9    elif ins == "JMP":
10        pc = label_table[arg]
11    elif ins == "SW":
12        if スイッチがHなら:
13            pc = label_table[arg]
14            
15

あとはメインループを回せば良いです。

pc = 0
while True:
    if pc >= len(instructions):
        break
    exec_instruction(*instructions[pc])
    pc += 1

以上をまとめてみました。実行可能です。あまりきれいじゃないんですが、何かの参考にはなると思います。

python
1import time
2
3def fwd(arg):
4    # fwdとlftは自分の名前をprintしてarg秒sleepする関数にしてみました
5    print("fwd")
6    time.sleep(arg)
7
8def lft(arg):
9    print("lft")
10    time.sleep(arg)
11
12def exec_instruction(ins, arg):
13    global pc
14    if ins == "FWD":
15        fwd(arg)
16    elif ins == "LFT":
17        lft(arg)
18    elif ins == "JMP":
19        pc = label_table[arg]
20    else:
21        pass
22
23instructions = [("MRK", 1), ("FWD", 1.0), ("LFT", 1.0), ("JMP", 1)]
24
25label_table = dict()
26for i, (ins, arg) in enumerate(instructions):
27    if ins == "MRK":
28        label_table[arg] = i
29
30pc = 0
31while True:
32    if pc >= len(instructions):
33        break
34    exec_instruction(*instructions[pc])
35    pc += 1