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 var fs = require('fs');
+import jsTokens from "js-tokens";
+import * as util from 'util';
 
-type Some<T> = { _tag: "Some"; value: T };
-type None = {_tag: "None"};
+/**
+ * 
+ * # REPRESENTATION
+ */
+/**
+ * convert a `tkTree` AST to S-expr string
+ * @param t the `tkTree`
+ * @returns S-expr String
+ */
+export function tkTreeToSExp(t: tkTree): string{
+    var str = "";
+
+    if (Array.isArray(t)){
+        let strArray = t.map((x)=>tkTreeToSExp(x));
+        str = "(" + strArray.join(" ") + ")";
+    }else{
+        if (t=== undefined){
+            str = "%undefined"
+        }else{
+            str = t.value;
+        }
+    }
+
+    return str;
+}
+
+/**inspect the inner of the representation. */
+let repr = (x : any)=>{return util.inspect(x, {depth: null})};
+/**
+ * 
+ * # TYPES
+ */
 
 /**
- * @description Like the `Some(a)` and `None` in Rust.
+ * TokenPair for tokens' parser combinator
  *
- * @example
- * ```ts
- * let exam1 : Maybe<Number> = { _tag: "Some", value: 12 };
- * let exam2 : Maybe<Number> = None;
- * ```
+ * matched: the matched (now and before) tokens
+ * 
+ * remained: tokens to be matched
+ * 
+ * ast: abstract syntax tree
  */
+export interface TokenPair {
+    matched: jsTokens.Token[]
+    remained: jsTokens.Token[]
+    ast : tkTree[]
+}
+export type Some<T> = { _tag: "Some"; value: T };
+export type None = { _tag: "None" };
 export type Maybe<T> = Some<T> | None;
 
+type Token = jsTokens.Token;
+type tkTree = Token | tkTree[];
 
 /**
- * @description
- * the pair of the string to be matched later and the string that have been matched
- * @param matched : string have been matched
- * @param remained : string will be tested whether it'll be matched.
+ * 
+ * # PARSER UNITS
  */
-export type MatcheePair = {matched : string; remained : string};
+function toSome<T>(x:T): Maybe<T>{
+    return {_tag: "Some", value: x};
+}
 
 /**
- * @description
- * it returns a function which test if the first char of the `remained` part of
- *  the argument of the function is `c`, if it's true, update the `MatchedPair` wrapped
- * in `Some`. Otherwise, it returns `None`.
- *  * @param c : the char to be test.
- * @returns the updated `MatchedPair` wrapped in `Some(x)` or `None`.
+ * like `m ==> f` in ocaml
+ * @param m matchee wrapped
+ * @param f matching function
+ * @returns wrapped result
  */
-export function match1Char(c : string) : (m: MatcheePair) => Maybe<MatcheePair> {
-    return (m : MatcheePair)=>{
-        const charToBeMatched = m.remained[0];
-        if (charToBeMatched === c){
-            return {_tag: "Some", value :{
-                    matched : m.matched + charToBeMatched,
-                    remained : m.remained.substring(1)}};
-        }
-        else{
-            return {_tag: "None"};
+function thenDo(m : Maybe<TokenPair>, f : Function){
+    if (m._tag == "None"){
+        return m;
+    }else{
+        var a : Maybe<TokenPair> = f(m.value);
+        if (a._tag == "Some"){
+            a.value.ast = m.value.ast.concat(a.value.ast);
         }
-    }
-};
 
+        return a;
+    }
+}
 /**
- * convert the one-char string to codepoint.
- * @param s : the string to code point.
- * @returns if `s.length > 1` return error; otherwise, return the codepoint of `s`.
+ * 
+ * @param m : the `TokenPair` to be consumed.
+ * @returns if the length of `m.remained` >= 1; consumes the matchee by 1 token
+ *  and wraps it in `Some`,
+ * otherwise, returns `None`.
  */
-export function charToCodepoint(s : string): number{
-    if (s.length > 1){
-        throw new Error("Error: the length of input string for "+s+ "is "+s.length+`,
-        however, it should be 1.`);
-    }else{
-        return s.charCodeAt(0);
+export function matchAny(m: TokenPair): Maybe<TokenPair> {
+    if (m.remained.length >= 1) {
+        return {
+            _tag: "Some", value: {
+                matched: m.matched.concat(m.remained[0]),
+                remained: m.remained.slice(1),
+                ast :  [m.remained[0]],
+            }
+        };
+    } else {
+        return { _tag: "None" };
     }
 }
 
 /**
- *  @description thendo(input, f, ...) like
- * a ==> f
+ * like `f1 | f2` in regex
+ * @param f1 the first tried function
+ * @param f2 the second tried function
+ * @returns wrapped result
  */
-export function thenDo<T>(input : Maybe<T>, f : Function) : Maybe<T>{
-    if (input._tag == "None"){
-        return input;
-    }
-    else{
-        let inner = input.value;
-        return f(inner);
+function orDo(f1 : Function, f2 : Function){
+    return (x : TokenPair) =>{
+        let res1 : Maybe<TokenPair> = f1(x);
+        if (res1._tag == "Some"){
+            return res1;
+        }else{
+            let res2 : Maybe<TokenPair> = f2(x);
+            return res2;
+        }
+    } 
+}
+
+/**
+ * like regex [^c]
+ * @param f input token function. one token only.
+ * @returns combined finction
+ */
+function notDo(f : Function){
+    return (x : TokenPair) =>{
+        let res1 : Maybe<TokenPair> = f(x);
+        if (res1._tag == "Some"){
+            return {_tag:"None"};
+        }else{
+            let res2 = matchAny(x);
+            return res2;
+        }
+    } 
+}
+
+function matchToken(typeName : string, value? : string):
+ (t : TokenPair) => Maybe<TokenPair>{
+    return (t)=>{
+        let headToken = t.remained[0];
+        if (headToken.type != typeName){
+            return {_tag:"None"};
+        }else{
+            if (value === undefined || value == headToken.value){
+                let newTokenPair = {
+                    matched: t.matched.concat(headToken),
+                    remained: t.remained.slice(1),
+                    ast : [headToken]
+                };
+                return {_tag : "Some", value : newTokenPair};
+            }else{
+                return {_tag:"None"};
+            }
+        };
     }
+};
+
+
+/**
+ * 
+ * # TEST
+ */
+const tokens = Array.from(jsTokens(
+`import foo from\t 'bar';
+import * as util  from 'util';
+
+
+花非花,霧\\{非霧 。{{foo();}}下
+一句`));
+
+console.log("RESULT="+repr(tokens));
+
+
+var mainTokenPair : TokenPair = {
+    matched : [] ,
+    remained : tokens,
+    ast : []};
+
+let a = thenDo(thenDo(toSome(mainTokenPair), matchToken('IdentifierName')),
+        notDo(matchToken('Punctuator', ';')));
+
+
+console.log("RESULT="+repr(a));
+if (a._tag == "Some"){
+    console.log("SEXP="+tkTreeToSExp(a.value.ast));
 }