BS(1) BS(1) НАЗВАНИЕ bs - компилятор/интерпретатор программ умеренных разме- ров СИНТАКСИС bs [файл [аргумент ...]] ОПИСАНИЕ Язык bs - отдаленный потомок Бейсика и Снобола-4 с не- которыми дополнениями из языка C. Язык bs создан для тех задач программирования, в которых время разработки так же важно, как и полученная в результате скорость выполнения. Формальности об явления данных и манипуля- ции с файлами и процессами минимизированы. Построчная отладка, операторы trace и dump, а также подробные со- общения об ошибках выполнения упрощают тестирование программ. Более того, можно отлаживать незавершенные программы; внутренние функции могут тестироваться до того, как написаны внешние функции, и наоборот. Если в командной строке указан аргумент файл, ввод на- чинается из него и продолжается с терминала. По умолча- нию, операторы, прочитанные из файла, компилируются для последующего выполнения. Операторы, введенные с терми- нала, обычно выполняются немедленно (см. ниже операторы compile и execute). Если последняя операция - не прис- ваивание, результат оператора-выражения печатается. Программы на языке bs состоят из строк. Символом про- должения является \ в конце строки. Язык допускает строки следующего вида: оператор метка оператор Метка - это имя (см. ниже), за которым следует двоето- чие. Метки и переменные могут иметь одни и те же имена. Оператор языка bs - это выражение или ключевое слово, за которым следует 0 или более выражений. Некоторые ключевые слова (clear, compile, !, execute, include, ibase, obase и run) всегда выполняются, как только они откомпилированы. Синтаксис операторов выражение Целью выполнения выражения являются его побочные эффекты (значение, присваивание или вызов функ- ции). Детали приводятся ниже, после описания типов операторов. break Выйти из самого внутреннего for/while цикла. clear Выполняется немедленно. Очистить таблицу имен и удалить скомпилированные операторы. compile [выражение] Выполняется немедленно. Откомпилировать последую- щие операторы (не принимая во внимание установлен- ный режим немедленного выполнения). Необязательное выражение вычисляется и используется в качестве имени файла для последующего ввода. В последнем случае выполняется clear. continue Перейти к следующей итерации текущего for/while цикла. dump [имя] Напечатать имена и текущие значения всех нелокаль- ных переменных. Если указана опция имя, сообщается только о данной переменной. После ошибки или пре- рывания выводится номер последнего оператора и (возможно) трассировка пользовательских функций. exit [выражение] Вернуться на системный уровень. Выражение возвра- щается в качестве кода завершения. execute Изменить режим выполнения на немедленный (прерыва- ние дает аналогичный эффект). Эта команда не вызы- вает выполнения запомненных операторов (см. ниже команду run). for имя = выражение выражение оператор for имя = выражение выражение ... next for выражение, выражение, выражение оператор for выражение, выражение, выражение ... next Циклически выполнять оператор (первая форма) или группу операторов (вторая форма) под управлением переменной с указанным именем. Переменная принима- ет значение первого выражения, затем она увеличи- вается на единицу в каждом цикле, пока не превзой- дет значения второго выражения. Третьей и четвер- той формам требуются три выражения, разделенные запятыми. Первое из них - инициализация, второе условие (если истинно, то продолжать), и третье действие при переходе к следующей итерации (обычно приращение). fun f([a, ...]) [v, ...] ... nuf Определить имя, аргументы и локальные переменные написанной пользователем функции. Допускается до 10 аргументов и локальных переменных. Эти имена не могут быть массивами, а также не могут быть связа- ны по вводу и выводу. Определения функций не могут быть вложенными. freturn Сигнализировать о неудачном завершении пользова- тельской функции. См. ниже операцию опроса (?). Если опрос отсутствует, freturn возвращает 0. Ког- да опрос активен, freturn возвращается к соот- ветствующему выражению (возможно, выполняя возвра- ты из вложенных функций). goto имя Передать управление на хранящийся в памяти опера- тор с соответствующей меткой. ibase N Установить основание системы счисления при вводе чисел равным N. Поддерживаются только следующие значения N: 8, 10 (по умолчанию) и 16. Шестнадца- теричные значения 10-15 вводятся как a-f. Первой должна стоять цифра (то есть f0a следует вводить как 0f0a). Ibase (и, ниже, obase) выполняются не- медленно. if выражение оператор if выражение ... [else ...] fi Выполнить оператор (первая форма) или группу опе- раторов (вторая форма), если результат вычисления выражения ненулевой. Цепочки символов 0 и "" (пус- тая) считаются нулевыми. Во второй форме допуска- ется дополнительная группа операторов, которая должна выполняться, когда не выполняется первая группа. Единственный оператор, допустимый в той же строке, что и else, - это if; только другие fi мо- гут быть в той же строке, что и fi. Поддерживается сокращение else и if в elif. Чтобы закрыть после- довательность if ... elif ... [ else ... ], требу- ется только одно fi. include выражение Выражение должно определять имя файла. Файл должен содержать bs-операторы. Такие операторы становятся частью компилируемой программы. Операторы include не могут быть вложенными. obase N Установить основание системы счисления при выводе чисел равным N (см. выше ibase). onintr метка onintr Программная обработка прерываний. В первой форме после прерывания управление передается на указан- ную метку, в точности так, как если бы в момент прерывания был выполнен оператор goto. После нача- ла обработки прерывания установленная реакция от- меняется. Во второй форме прерывание вызывает за- вершение выполнения. return [выражение] Вычислить выражение и возвратить его значение в качестве результата вызова функции. Если выражение не указано, возвращается 0. run Перезапустить генератор случайных чисел. Передать управление на первый скомпилированный оператор. Если оператор run содержится в файле, он должен быть последним оператором. stop Прекратить выполнение скомпилированных операторов. Bs возвращается в режим немедленного выполнения. trace [выражение] Управление трассировкой функций. Если выражение не указано (или имеет нулевое значение), трассировка выключается; в противном случае печатается прото- кол вызовов пользовательских функций и возвратов из них. Каждый возврат уменьшает на единицу значе- ние выражения, указанного в операторе trace. while выражение оператор while выражение ... next Оператор while аналогичен for за исключением того, что указывается условие продолжения цикла. ! команда shell'а Выполнить команду shell'а. # ... Этот оператор игнорируется. Он используется для включения в программу комментариев. Синтаксис выражений имя Имя используется для того, чтобы указать перемен- ную. Имена состоят из буквы (прописной или строч- ной), за которой могут следовать буквы и цифры. Только первые шесть символов в имени являются зна- чащими. За исключением имен, об явленных в опера- торах fun, все имена являются глобальными. Значе- ниями имен могут быть числа (вещественные двойной точности) и цепочки символов; кроме того, имена могут быть связаны по вводу/выводу (см. ниже встроенную функцию open). имя ([выражение [, выражение] ...]) К функциям можно обращаться по имени, за которым следуют аргументы в скобках, разделенные запятыми. За исключением встроенных функций (описанных ни- же), имя должно быть определено при помощи опера- тора fun. Аргументы функций передаются по значе- нию. имя [выражение [, выражение] ...] Такой синтаксис используется для обращения к мас- сивам или таблицам (см. ниже описание встроенных функций для работы с таблицами). Для массивов каж- дое выражение урезается до целого и используется как спецификатор для имени. Результирующее обраще- ние синтаксически эквивалентно имени (то есть мо- жет употребляться в тех же местах, что и имя); за- писи a[1,2] и a[1][2] обозначают одно и то же. Значения урезанных выражений должны быть в преде- лах от 0 до 32767. число Число используется для представления константного значения. Число записывается в стиле Фортрана и содержит цифры, десятичную точку (не обязательно) и, возможно, масштабный множитель, состоящий из символа e, за которым может следовать характерис- тика со знаком. цепочка_символов Цепочки_символов ограничиваются знаками ". Знак \ позволяет вставлять в цепочку следующие символы: кавычка (\"), перевод строки (\n), возврат каретки (\r), пробел (\b) и табуляция (\t). В остальных случаях символ \ обозначает сам себя. (выражение) Скобки используются для того, чтобы изменить поря- док вычислений. (выражение, выражение [, выражение ...]) [выражение] Последнее выражение используется как индекс, чтобы выбрать один элемент из взятого в круглые скобки списка выражений, разделенных запятыми. Элементы списка нумеруются слева, начиная с нуля. Выраже- ние: (False, True)[a == b] имеет значение True, если a равно b. ? выражение Операция опроса проверяет "успех" вычисления выра- жения, а не его значение. Ее целесообразно исполь- зовать для проверки выхода на конец файла (см. ни- же ПРИМЕРЫ), результата вычисления встроенной функции и для проверки возврата из определенных пользователем функций (см. freturn). "Реакция на прерывание", устанавливаемая данной операцией (например, конец файла), приводит к немедленному переходу к самому последнему опросу с возможным пропуском операторов присваивания или переходом через уровни вложенности функций. - выражение Результатом является значение выражения с обратным знаком. ++ имя Увеличивает на единицу значение переменной (или элемента массива). Результатом является новое зна- чение. -- имя Уменьшает на единицу значение переменной. Резуль- татом является новое значение. ! выражение Логическое отрицание значения выражения. Будьте осторожны, такое выражение может быть воспринято как запрос на выполнение команды shell'а. выражение операция выражение Обращения к общеупотребимым функциям двух аргумен- тов обозначаются двумя аргументами, которые разде- ляются операцией, указывающей функцию. За исключе- нием присваивания, конкатенации и операций сравне- ния, перед тем, как выполняется операция, оба опе- ранда преобразуются к целому типу. Бинарные операции (упорядочены по возрастанию приорите- та): = Операция присваивания. Левый операнд должен быть именем или элементом массива. Результатом является правый операнд. Последовательные присваивания вы- полняются справа налево; все другие операции - слева направо. _ (подчеркивание). Операция конкатенации. & | Результатом & (логическое и) является 0, если ка- кой-нибудь из ее аргументов - 0; результат равен 1, если оба аргумента ненулевые; результатом | (логическое или) является 0, если оба аргумента равны нулю; результат равен 1, если какой-нибудь из аргументов ненулевой. Обе операции трактуют пустую цепочку символов как 0. < <= > >= == != Операции сравнения (меньше, меньше или равно, больше, больше или равно, равно, не равно) возвра- щают 1, если их аргументы находятся в указанном отношении. В противном случае они возвращают 0. Допустимы выражения, подобные a>b>c (что эквива- лентно a>b & b>c). Если оба аргумента являются це- почками символов, проверяется лексикографическая упорядоченность. + - Сложение и вычитание. * / % Умножение, деление и остаток. ^ Возведение в степень. Встроенные функции Работа с аргументами arg(i) Значение i-го фактического аргумента текущего уровня вызова функции. На нулевом уровне arg возвращает i-ый аргумент командной строки (arg (0) возвращает bs). narg( ) Возвращает число переданных аргументов. На нулевом уровне возвращается число аргументов командной строки. Математические функции abs(x) Абсолютная величина x. atan(x) Арктангенс x. Значение между - П/2 и П/2. ceil(x) Минимальное целое, не меньшее x. cos(x) Косинус x (Углы задаются в радианах). exp(x) Экспонента x. floor(x) Наибольшее целое число, не превосходящее x. log(x) Натуральный логарифм x. rand( ) Равномерно распределенное между 0 и 1 случайное число. sin(x) Синус x. sqrt(x) Квадратный корень из x. Операции с цепочками символов size(s) Размер (длина в байтах) цепочки s. format(f, a) Возвращает отформатированное значение a. Предпола- гается, что f - это спецификация формата в смысле printf(3S). Рекомендуется использовать только сле- дующие типы спецификаторов формата: %...f, %...e и %...s. index(x, y) Номер первого символа в x, совпадающего с каким либо символом из y. Если такого нет, возвращается 0. trans(s, f, t) Сопоставляет символы источника s с символами f, и заменяет их на символы, стоящие в той же позиции цепочки t. Символы источника, которые не встреча- ются в f, копируются в результат. Если f длиннее, чем t, символы источника, которые сопоставляются с избыточной частью f, не помещаются в результат. substr(s, начало, ширина) Подцепочка s с заданными началом и шириной. match(цепочка_символов, шаблон) mstring(n) Шаблон имеет синтаксис, аналогичный регулярным вы- ражениям команды ed(1). Символы ., [, ] (внутрен- ние скобки), ^, * и $ являются специальными. Функ- ция mstring возвращает n-ую (1 n< 10) подцепочку обрабатываемой цепочки_символов, которая успешно сопоставлена с фрагментом шаблона, заключенного между парами символов \( и \), из последнего обра- щения к match. Шаблоны сопоставляются с началом цепочки_символов (как если бы все они начинались символом ^). Функция match возвращает число успеш- но сопоставленных символов. Пример: match("a123ab123", ".*\([a-z]\)") == 6 mstring(1) == "b" Работа с файлами open(имя, файл, тип) close(имя) Аргумент имя должен быть именем переменной в смыс- ле bs (переданным как цепочка символов). При обра- щении к функции open в качестве аргумента файл можно задавать: 1. 0, 1, или 2, что означает стандартный ввод, стандартный вывод и стандартный протокол соот- ветственно. 2. Цепочку символов, представляющую имя файла. 3. Цепочку символов с ! в начале, представляющую команду, которая должна быть выполнена (пос- редством sh -c). Аргумент тип должен быть одним из следующих: r (читать), w (писать), W (писать без перевода стро- ки), a (добавлять). После того как выполнена функ- ция close, имя становится обычной переменной. На- чальные связывания таковы: open("get", 0, "r") open("put", 1, "w") open("puterr", 2, "w") Примеры приведены ниже. access(s, m) Выполняет вызов access(2). ftype(s) Возвращает односимвольный индикатор типа файла: f для обычного файла, p для именованного канала, d для каталога, b для блочного устройства, c для символьного устройства. Таблицы table(имя, размер) Таблица в bs - это одномерный массив с ассоциатив- ным доступом. "Индексами" (их называют также клю- чами) являются цепочки символов (числа преобразу- ются в цепочки). Аргумент имя должен быть именем переменной в смысле bs (переданным как цепочка символов). Аргумент размер устанавливает минималь- ное число элементов, которое должно быть размеще- но. Bs печатает сообщение об ошибке и завершает работу, когда таблица переполняется. item(имя, номер) key( ) Функция item осуществляет доступ к элементам таб- лицы по их номерам (обычно множество значений клю- чей не допускает систематического перебора). После того, как функция item возвратит значение элемента таблицы, результатом функции key будет "индекс" (ключ) этого элемента. Аргумент имя нельзя брать в кавычки. Так как точные размеры таблицы не опреде- лены, надо использовать операцию опроса, чтобы об- наружить конец таблицы, например: table("t", 100) ... # Если значением переменной word является слово, # следующее выражение добавляет единицу # к счетчику этого слова: ++t[word] ... # Напечатать пары ключ/значение: for i = 0, ?(s = item(t, i)), ++i if key() \ put = key()_":"_s iskey(имя, слово) Проверяет, есть ли ключ слово в таблице имя; возв- ращает 1, если есть, и 0, если нет. Прочие функции eval(цепочка_символов) Вычисляет свой аргумент как выражение в смысле bs. Эта функция удобна для преобразования числовых строк во внутреннюю числовую форму. Eval также мо- жет использоваться как грубый метод косвенной ад- ресации. Например, после выполнения операторов name = "xyz" eval("++"_name) значение переменной xyz увеличится на 1. Кроме то- го, функция eval с предшествующей операцией опроса позволяет управлять обработкой ошибочных ситуаций. Результатом выполнения оператора ?eval("open(\"X\", \"XXX\", \"r\")") будет 0, если файла с именем "XXX" нет (вместо аварийного завершения программы пользователя). Следующий фрагмент выполняет переход на метку L (если она существует): label="L" if !(?eval("goto "_label)) puterr = "no label" plot(запрос, аргументы) Формирует вывод для устройств, которые поддержива- ются программой tplot(1G). Допустимы следующие запросы: plot(0, терминал) Определяет, что дальнейший вывод программы plot должен направляться программе tplot(1G) с аргу- ментом -Tтерминал. plot(4) "Очищает" плоттер. plot(2, метка) Ставит метку на текущую точку. plot(3, x1, y1, x2, y2) Рисует отрезок между (x1,y1) и (x2,y2). plot(4, x, y, r) Рисует круг с центром (x,y) и радиусом r. plot(5, x1, y1, x2, y2, x3, y3) Рисует дугу с центром (x1,y1) и концами (x2,y2) и (x3,y3). plot(6) Не реализован. plot(7, x, y) Делает точку (x,y) текущей. plot(8, x, y) Рисует отрезок из текущей точки в (x,y). plot(9, x, y) Рисует точку в (x,y). plot(10, режим) Устанавливает заданный режим проведения линий. plot(11, x1, y1, x2, y2) Устанавливает левый нижний угол области рисова- ния в (x1,y1), а правый верхний - в (x2,y2). plot(12, x1, y1, x2, y2) Определяет, что соответствующие x (y) координа- ты должны умножаться на x1 (y1) и затем склады- ваться с x2 (y2) перед тем, как они изобража- ются. Первоначальный масштаб - plot(12, 1.0, 1.0, 0.0, 0.0). Некоторые запросы применимы не ко всем плоттерам. Все запросы, кроме 0 и 12, реализованы на основе передачи символов программе tplot(1G). Чтобы полу- чить дополнительную информацию, см. plot(4). last( ) В режиме немедленного выполнения возвращает пос- леднее вычисленное значение. ПРИМЕРЫ 1. Использование bs в качестве калькулятора: $ bs # Расстояние (в дюймах), которое свет # проходит за наносекунду. 186000 * 5280 * 12 / 1e9 11.78496 # Сложный процент (из 6% за 5 лет # с 1000 долларов). int = .06 / 4 bal = 1000 for i = 1 5*4 bal = bal + bal*int bal - 1000 346.855007 exit 2. Общий вид типичных bs-программ: # Инициализация: var1 = 1 open("read", "infile", "r") ... # Вычисление: while ?(str = read) ... next # Завершение close("read") ... # Последний выполняемый оператор (exit или stop): exit # Последняя входная строка run 3. Примеры ввода/вывода: # Копировать "oldfile" в "newfile". open("read", "oldfile", "r") open("write", "newfile", "w") ... while ?(write = read) ... ... # закрыть "read" и "write": close("read") close("write") # Канал между командами. open("ls", "!ls *", "r") open("pr", "!pr -2 -h 'List'", "w") while ?(pr = ls) ... ... # Закрыть файлы: close("ls") close("pr") СМ. ТАКЖЕ ed(1), sh(1), tplot(1G). access(2), printf(3S), stdio(3S), plot(4) в Справочнике программиста. Более полное описание математических функций см. в раз- деле 3M Справочника программиста (для возведения в сте- пень используется функция pow, описанная в exp(3M); па- кет ввода/вывода используется стандартный. СЮРПРИЗЫ "Индексами" неинициализированных элементов таблицы яв- ляются цепочки из двух символов с восьмеричными кодами 43 и 300, поэтому приведенный пример печати пар ключ/з- начение будет работать неверно. В цепочке символов нельзя употребить знак #, поскольку он служит началом комментария.