Tcl脚本初步学习

1.命令

Tcl是一门基于命令的脚本语言，每个命令通过换行符或分好隔开。每条命令都包含一个或多个单词，第一个单词是命令名，其他单词是命令的参数，如：

命令	命令名	参数
set a 15	set	a、15
proc power {base p} { set result 1 while {$p > 0} { set result [expr $result*$base] set p [expr $p-1] } return $result }	proc	power、{base p}、 { set result 1 while {$p > 0} { set result [expr $result*$base] set p [expr $p-1] } return $result }
set result [expr $result*$base]	set	result、 [expr $result*$base]
power 2 6	power	2、6

有些命令是Tcl语言内建的命令，由proc定义的过程也可以当做一个命令来用，用户还可以通过API来自定义命令，使用接口Tcl_CreateObjCommand()
在命令中，每个参数用空格隔开，要注意双引号、中括号和大括号里的内容整体作为一个参数。
在Tcl执行过程中，先解析命令，然后把参数作为这个命令的输入，执行命令时再由命令进一步解析参数。

2.替换

    Tcl解析时会把命令分解为单词，然后根据相应的规则对这些单词执行替换操作。Tcl提供了3种形式的替换：变量替换、命令替换和反斜杠替换。

	符号	举例	替换
变量替换	$	set a 15 expr $a*2.2	把$a替换为15
命令替换	[]	set b [expr 13*13]	方括号内的单词必须构成有效的Tcl脚本，里面的内容会替换为执行脚本后的返回值
反斜杠替换	\	set a bbb\ \$aa\x31	把“\ ”“\$”“\x31” 替换成字符空格、$、1。空格和$有特殊意义，所有要使用该字符要进行替换，\x31是把ascii码替换为字符

3.引用

        Tcl提供了引用的方法，来阻止解释器对一些特殊字符做特殊处理。引用的方法有2种，分别是双引号引用和大括号引用。

● 双引号引用

在双引号引用中，空格、制表符、换行以及分号都做普通字符处理，如：

set msg "Eggs: \$2.18/dozen

Gasoline: \$1.49/gallon"

此时输出为：

Eggs: $2.18/dozen

Gasoline: $1.49/gallon

这里面的空格和换行符做为普通字符处理，但是仍然执行替换操作。

● 大括号引用

大括号提供了更彻底的引用形式，它会取消其中所有特殊字符的特殊意义。在大括号里的所有内容都表现为最原始的字符串，不会有任何替换，如：

set a 15

set b {$a}

此时第二行输出是$a而不是15

4.对象

4.1对象的定义

Tcl里没有专门的变量定义，变量的外在表现形式为
e7c4
$替换操作,内在表现形式为对象。

由set命令来定义一个对象，在Tcl里所有的对象都当作字符串来处理，以下举一些例子来理解Tcl中的对象：

set 123 abc

这里123是一个对象，它的值是abc

set abc 123

这里abc是一个对象，它的值是字符串“123”，不是数字123

特别要指出的是Tcl里的字符串一般都是指的是普通字符串（以\0结尾的），但是有时候还可以是二进制字符串，如

set a“abc\000123”,它的值是abc
123而不是abc

虽然所有的对象都是基于字符串，但是当把对象作为参数传给命令时，命令可以对其做出其他解释，比如

set a 111

set b 222

expr $a+$b

这里expr命令把对象a和对象b被解释为了数字。

命令执行后会返回一个对象

set c [expr $a+$b]

这里expr $a+$执行完后返回一个对象，这个对象的值是333，并把对象c的值设为333

4.1对象的结构

对象的结构体定义如下

typedef struct Tcl_Obj {
int refCount;		/* When 0 the object will be freed. */
char *bytes;		/* This points to the first byte of the
* object's string representation. The array
* must be followed by a null byte (i.e., at
* offset length) but may also contain
* embedded null characters. The array's
* storage is allocated by ckalloc. NULL means
* the string rep is invalid and must be
* regenerated from the internal rep.  Clients
* should use Tcl_GetStringFromObj or
* Tcl_GetString to get a pointer to the byte
* array as a readonly value. */
int length;			/* The number of bytes at *bytes, not
* including the terminating null. */
const Tcl_ObjType *typePtr;	/* Denotes the object's type. Always
* corresponds to the type of the object's
* internal rep. NULL indicates the object has
* no internal rep (has no type). */
union {			/* The internal representation: */
long longValue;		/*   - an long integer value. */
double doubleValue;	/*   - a double-precision floating value. */
void *otherValuePtr;	/*   - another, type-specific value. */
Tcl_WideInt wideValue;	/*   - a long long value. */
struct {		/*   - internal rep as two pointers. */
void *ptr1;
void *ptr2;
} twoPtrValue;
struct {		/*   - internal rep as a pointer and a long,
*     the main use of which is a bignum's
*     tightly packed fields, where the alloc,
*     used and signum flags are packed into a
*     single word with everything else hung
*     off the pointer. */
void *ptr;
unsigned long value;
} ptrAndLongRep;
} internalRep;
} Tcl_Obj;

成员bytes是一个char*指针，用来存储字符串，length表示bytes存储的字符串的长度。

成员const Tcl_ObjType *typePtr定义了一个对象的类型，这些类型有string、int、bytearray等等，默认的是tclEmptyString类型，即为null，当作二进制字符串处理。因为一个对象有不同的类型，这就解释了为什么对象是字符串，却可以被解释为数字或数组。

假如定义一个对象Tcl_Obj *objPtr，对象被解释为数组，那么由Tcl_SetByteArrayObj()函数可以设置这个对象的数组长度，并把传入数组的内容复制到这个对象的数组里，代码如下

#define SET_BYTEARRAY(objPtr, baPtr) \
(objPtr)->internalRep.twoPtrValue.ptr1 = (void *) (baPtr)

void
Tcl_SetByteArrayObj(
Tcl_Obj *objPtr,		/* Object to initialize as a ByteArray. */
const unsigned char *bytes,	/* The array of bytes to use as the new
value. May be NULL even if length > 0. */
int length)			/* Length of the array of bytes, which must
be >= 0. */
{
ByteArray *byteArrayPtr;

if (Tcl_IsShared(objPtr)) {
Tcl_Panic("%s called with shared object", "Tcl_SetByteArrayObj");
}
TclFreeIntRep(objPtr);
TclInvalidateStringRep(objPtr);

if (length < 0) {
length = 0;
}
byteArrayPtr = ckalloc(BYTEARRAY_SIZE(length));
byteArrayPtr->used = length;//设置数组的长度
byteArrayPtr->allocated = length;

if ((bytes != NULL) && (length > 0)) {
memcpy(byteArrayPtr->bytes, bytes, (size_t) length);//复制二进制字符串的内容
}
objPtr->typePtr = &properByteArrayType;
SET_BYTEARRAY(objPtr, byteArrayPtr);//把数组关联到对象里
}

在通过Tcl的API自定义命令时，可以通过Tcl_SetObjResult()来设置返回的对象。

5. binary命令

之前自己对binary scan和binary
format这2个命令存在疑惑，有了上面这些基础总算完全明白这2个命令了。

5.1 binary format

binary format命令是把参数按照一定格式转换为二进制字符串，并返回二进制字符串，格式类型可以查看官方的说明文档，使用如下

binary formatformatString ?arg arg ...?

举例：

binary format a7a*a alpha bravo charlie

返回二进制字符串alpha\000\000bravoc

其中a代表的类型为unicode码，7代表第一个参数要转换的个数，而alpha中只有5个字符，不足的补0。第二个参数转换的类型为a*表示全部字符都转换。第3个参数类型为a，没有指定要转换的个数，那么默认只转第1个字符。

binary format i3 {3 -3 65536 1}

返回\x03\x00\x00\x00\xfd\xff\xff\xff\x00\x00\x01\x00

其中类型是小端的32位有符号整数，指定为第一个参数的前3个数字。

5.2 binary scan

与binary format相反，binary
scan是把一个二进制字符串按一定的格式输出到指定的变量，并返回设置的变量的个数，使用如下

binary scanstring formatString ?varName varName ...?

举例：
set str \x05\x00\x00\x00\x07\x00\x00\x00\xf0\xff\xff\xff

   binary scan $str i2i* var1 var2

   返回2，var1的值是57，var2的值是-16

   binary scan abcde\000fghi a6a10 var1 var2

  返回1，var1的值是abcde\000，由于字符个数不够，并没有设置var2

5.3使用的对象

  binary format命令返回一个二进制字符串对象，这个对象的类型是什么呢，binary scan使用的二进制字符串对象的类型又是什么呢?
  经过调试，objPtr->typePtr的类型既不为string类型也不为空，而是bytearray，即对象实际上是一个数组，这数组里存放着二进制字符串，数组的长度指定二进制字符串的长度。
  一般定义一个简单的对象，如
  set a 123    
  对象a的类型是空即tclEmptyString类型，默认是一个字符串，当a被expr命令调用时，a的类型会被转换为int，被binary scan命令调用时，a会被转换为bytearray类型而不是string类型。