Уроки Tcl

Движущей силой для использования компьютера традиционально являются математические операции с данными. Такие языки как Basic или C выполняют математические операции когда они появляются в выражении. В Tcl, напротив, есть специальная команда для выполнения вычислений. Команда для выполнения математических операций - это expr. Далее будут изложены способы применения этой команды.

Expr получает строку, разбирает её как выражение на Tcl и возвращает значение. Операторы, разрешенные в выражениях Tcl включают все стандартные математические функции. Результатом математического выражения является число (целое или дробное), тогда как результатом логического выражения является булевский результат (правда или ложь).

Как и в обычной арифметике, выражения в Tcl содержат операторы, операнды и скобки. Между ними могут быть пробелы.

Операнд это:

• Целое число
• Дробное число
• $имяПеременной
• Текстовая строка

Когда возможно, операнд рассматривается как целое значение. Целые значения могут быть записаны в десятичном (просто число), в восьмеричном (если первый символ 0), и в шестнадцатеричном (если первые два символа 0x) виде.

Помните, что восьмеричное и шестнадцатеричное преобразование в команде expr и в фазе подстановки интерпретатора отличаются.

Например, в фазе подстановки \x32 (символ с кодом 32 - "2") будет преобразован в символ "2", тогда как число 0x32 в команде expr будет преобразовано в десятичное значение - 50.

Этот код - правильное выражение, результат - истина.

expr \x32 == 0x2

Выражение истинно, так как в фазе подстановки \x32 будет заменено на символ "2", а 0x2 останется без изменения. Команда expr сравнит шестнадцатеричное число 0x2 и десятичное число 2, обнаружит, что они равны, и возвратит истину.

Если операнд не имеет один из приведенных форматов, тогда он будет по возможности интерпретирован как дробное число. Дробные числа могут быть представлены в любом виде, поддерживаемом компилятором C по стандарту ANSI. Для разделения целой и дробной части используется точка. Например: 2.1, 3., 6e4, 7.91e+16. Если невозможно интерпретировать как число, то операнд обрабатывается как строка, для работы с ним может применяться лишь небольшое количество операторов.

Если нет скобок, определяющих порядок вычисления, то Tcl выполняет арифметические операции в таком же порядке, как и вы делаете на бумаге, в соответствии с приоритетом операций.

Как изложено выше, команда expr "5 + -3 * 4" будет вычислена в следующем порядке:

1. Унарный минус перед числом 3 (3 отрицательное)
2. Знак умножения (-3 умножить на 4)
3. Знак плюс (5 прибавить к -12)

Операнды могут быть заданы следующими способами:

• Числовое значение, целое или дробное.
• Переменная Tcl, используя стандартную запись со знаком $. Значение переменной будет использовано как операнд.

Операторы

Все операторы перечислены ниже в порядке уменьшения приоритета:

Математические функции

Tcl поддерживает следуещие математические функции в выражениях:

• abs(x) - абсолютное значение x
• acos(x) - аркосинус [0,pi], -1<x<1
• asin(x) - арксинус [-pi/2,pi/2]
• atan(x) - арктангенс [-pi/2,pi/2]
• atan2(y,x) - арктангенс y/x [-pi,pi]
• ceil(x) - возвращает наименьшее целое, не меньше, чем x
• cos(x) - косинус x, в радианах
• cosh(x) - гиперболический косинус
• double(x) - преобразование x в число с плавающей запятой
• exp(x) - экспонента
• floor(x) - возвращает наибольшее целое, не превосходящее x
• fmod(x,y) - возвращает дробный остаток от деления x на y
• hypot(x,y) - вычесляет длину гипотенузы для прямоугольного треугольника = sqrt(x*x+y*y)
• int(x) - преобразует x в целое
• log(x) - возвращает натуральный логарифм x, x>0
• log10(x) - возвращает десятичный логарифм x, x>0
• pow(x,y) - вычисляет x в степени y, если x<0, то y должно быть целое
• rand() - возвращает случайное число от 0 до 1. Генератор случайных чисел не подходит для криптографической защиты. Перед использованием необходимо инициализировать от часов функцией srand.
• round(x) - округляет x до ближайшего целого
• sin(x) - возвращает синус x в радианах
• sinh(x) - гиперболический синус x в радианах, x - неотрицательное
• srand(x) - инициализирует генератор случайных чисел, x - целое
• tan(x) - возвращает тангенс x в радианах
• tanh(x) - гиперболический тангенс x
• wide(x) - преобразует x в 64-битное число

Команду expr можно расширить, написав модуль на языке С.

Выполните пример на интерпретаторе Tcl и переходите в к следующему упражнению.

Пример:

set X 100;
set Y 256;
set Z [expr "$Y + $X"]
set Z_LABEL "$Y плюс $X будет "

puts "$Z_LABEL $Z"
puts "Квадратный корень из $Y это [expr sqrt($Y)]\n"

puts "По приоритету \"5 + -3 * 4\"   is: [expr -3 * 4 + 5]"
puts "Согласно скобок \"(5 + -3) * 4\" is: [expr (5 + -3) * 4]"

puts "\n................. ещё примеры различия между  \" и \{"
puts {$Z_LABEL [expr $Y + $X]}
puts "$Z_LABEL {[expr $Y + $X]}"
puts "Команда для сложения двух чисел: \[expr \$a + \$b]"