Искусство программирования для Unix - Эрик Реймонд

Для написания небольших сценариев данного типа хорошо подходят языки Tcl и Python, однако оба они испытывают недостаток удобных функций Perl для поиска регулярных выражений, которые интенсивно используются в blq. Реализации рассматриваемой программы на Tcl или Python были бы приемлемыми, но, вероятно, менее компактными и выразительными. Написание подобной программы на Emacs Lisp отняло бы даже меньше времени, и программа была бы более компактной, но, вероятно, чрезвычайно медленной в работе.

14.4.4.2. Большой учебный пример по Perl: keeper

Программа keeper — инструмент для создания картотеки поступающих пакетов и поддержки FTP- и index-файлов WWW для крупных архивов программного обеспечения Linux на сайте проекта ibiblio. Исходный код и документацию можно найти в подкаталоге поисковых инструментов архива ibiblio <http://www.ibiblio.org>.

Программа keeper — хороший пример интерактивного Perl-приложения более чем среднего размера. Интерфейс командной строки является строчным и создан по образцу специализированной оболочки или редактора каталогов; необходимо отметить встроенные справочные возможности. Рабочие части интенсивно используют обработку файлов и каталогов, поиск шаблонов и шаблонное редактирование. Следует отметить легкость, с которой keeper генерирует Web-страницы и email-уведомления из программных шаблонов. Кроме того, примечательно использование заготовленного Perl-модуля для автоматизации обхода различных функций в дереве каталогов.

Данное приложение, состоящее примерно из 3300 строк кода, вероятно, превышает рекомендуемый при создании одной Perl-программы предел размера и сложности. Тем не менее, большая часть keeper была написана в течение шести дней. Для написания такой программы на С, С++ или Java потребовалось бы шесть недель, а программа была бы крайне трудной в отладке или модификации. Для чистого Tcl данный путь слишком сложен. Версия на Python, вероятно, была бы структурно более чистой, читаемой и удобной в обслуживании, но также и более хаотичной (особенно в части поиска шаблонов). Задачи данной программы можно было бы выполнять с помощью какого-либо режима Emacs Lisp, но Emacs не подходит для использования на telnet-канале, который часто затормаживается из-за перегрузок сервера.

14.4.5. Tcl

Tcl (Tool Command Language — язык инструментальных команд) — небольшой языковой интерпретатор, предназначенный для связи с компилируемыми C-библиотеками и обеспечивающий управление C-кодом с помощью сценариев (extended scripts — расширенные сценарии). Первоначально он применялся для управления библиотеками для электронных симуляторов (SPICE-подобных приложений). Tcl также подходит для встроенных сценариев (embedded scripts), т.е. сценариев, которые вызываются из C-программ и возвращают им значения. Первая общедоступная версия Tcl вышла в 1990 году.

Некоторые средства, созданные на основе Tcl, широко используются за пределами Tcl-сообщества. Ниже описываются два наиболее важных из них.

• Инструментарий Tk, более податливый и легкий X-интерфейс, который упрощает быстрое создание кнопок, диалоговых окон, меню и полос прокрутки текста, а также собирает входные данные от них.

• Expect, язык, который сравнительно упрощает включение в сценарии полностью интерактивных программ с большим разнообразием ответов.

Инструментарий Tk настолько важен, что язык часто называется Tcl/Tk. Tk также часто используется с языками Perl или Python.

Главным преимуществом языка Tcl является то, что он чрезвычайно гибок и в своей основе прост. Его синтаксис необычен (основывается на позиционном анализаторе), но полностью последователен. В языке отсутствуют зарезервированные слова, а также синтаксическое различие между вызовом функции и "встроенным" синтаксисом. Таким образом, можно из Tcl эффективно переопределить собственно языковой интерпретатор (что делает рациональными проекты, подобные Expect).

Основным недостатком Tcl является то, что чистый язык имеет только слабые средства для управления пространством имен и модульностью, а два из них (upvar и uplevel) довольно опасны, если использовать их неосторожно. Также не существует структур данных, кроме ассоциативных списков. Поэтому Tcl расширяется очень слабо — трудно организовывать и отлаживать чистую Tcl-программу даже умеренного размера (более нескольких сотен строк), так как можно запутаться в собственном коде. На практике почти во всех Tcl-программах используется одно из нескольких ОО-расширений для языка.

Необычность синтаксиса на первых порах также может оказаться проблемой. В течение какого-то времени разработчику сложно разобраться в различиях между строковыми кавычками и скобками, а правила заключения строк в скобки или кавычки несколько сложные.

Чистый Tcl предоставляет доступ только к сравнительно небольшой и широко используемой части Unix API (по существу, только обработка файлов, создание подпроцессов и сокетов). Действительно, Tcl интересен как демонстрация того, каким небольшим и вместе с тем полезным может быть язык сценариев. Tcl-расширения (подобно модулям Perl) обеспечивают более развитый набор возможностей, однако (как и в случае CPAN-модулей) нет гарантии, что они установлены везде.

Оригинальным справочником по Tcl является книга "Tcl and the Tk Toolkit" [58], но ее уже почти "затмила" книга "Practical Programming in Tcl and Tk" [89]. Брайан Керниган создал описание реального Tcl-проекта [38], в котором показаны преимущества и недостатки Tcl как инструмента быстрого создания прототипов и реальных программ. Его противопоставление Microsoft Visual BASIC особенно взвешенно и поучительно.

Сообщество Tcl не имеет одного центрального репозитария, поддерживаемого основной группой, аналогичной группам поклонников языка Perl или Python, но несколько выдающихся Web-сайтов ссылаются друг на друга и описывают большую часть разработки Tcl-инструментов и расширений. Прежде всего, стоит обратить внимание на проект Tcl Developer Xchange <http://www.tcltk.com>; среди прочего он предоставляет Tcl-код интерактивного учебного пособия по Tcl. Кроме того, существует лаборатория Tcl на сайте SourceForge <http://sourceforge.net/foundry/tcl-foundry/>.

Tcl-сценарии имеют проблемы переносимости, аналогичные проблемам сценариев shell. Сам язык хорошо переносим на другие платформы, но компоненты, которые он вызывает, могут не быть таковыми. Существуют реализации Tcl для операционных систем семейства Microsoft, MacOS и многих других платформ. Tcl/Tk-сценарии будут работать на любой платформе, обладающей возможностями поддержки GUI-интерфейса.

Выводы: сильной стороной Tcl является его экономная, компактная конструкция и расширяемость Tcl-интерпретатора; худшей стороной языка является необычный позиционный синтаксический анализатор, слабость структур данных и управления пространством имен. Последний дефект делает язык слабо масштабируемым для больших проектов.

14.4.5.1. Учебный пример: TkMan

TkMan — браузер для man-страниц Unix и документов Texinfo. Исходный код состоит примерно из 1200 строк, что довольно много для программы, написанной на чистом Tcl, но код необычайно хорошо организован и разделен на модули. Для создания GUI-интерфейса, несколько лучшего, чем интерфейс, поддерживаемый стандартными утилитами man(1) или xman(1), используется инструментарий Tk.

TkMan представляет собой хороший учебный пример, поскольку он демонстрирует почти полную гамму технических приемов Tcl. В число наиболее ярких входит Tk-интеграция, управление другими Unix-приложениями (такими как поисковая машина Glimpse) с помощью сценариев, а также использование Tcl для синтаксического анализа Texinfo-разметки.

Любой другой язык не предоставил бы настолько прямой интерфейс к Tk GUI, который составляет большую часть данного кода.

Исходный код и документацию можно найти в Web с помощью ключевого слова "TkMan".

14.4.5.2. Moodss: большой учебный пример по Tcl

Система Moodss представляет собой графическое мониторинговое приложения для системных администраторов. Оно способно следить за журналами и накапливать статистические данные по работе MySQL, Linux, SNMP-сетей и Apache, а также предоставляет их систематизированный обзор посредством GUI-панелей, которые имеют вид электронных таблиц и называются инструментальными панелями (dashboards). Модули мониторинга могут быть написаны на Python или Perl, а также на Tcl. Код безукоризненно написан, организован и считается примером для подражания в Tcl-сообществе. Существует Web-сайт проекта — <http://jfontain.free.fr/moodss/>.

Ядро программы состоит из 18 000 строк Tcl-кода. В нем используется несколько Tcl-расширений, включая специальную объектную систему. Автор Moodss признает, что без них "написание такого большого приложения было бы невозможным".