Искусство программирования для Unix

Ниже приводится два иллюстративных учебных примера.

9.2.1. Учебный пример: генерация кода для ascii – дисплеев

Запущенная без аргументов программа ascii генерирует экран справочной информации по использованию, подобный распечатке, приведенной в примере 9.5.

Данный экран достаточно тщательно спроектирован, чтобы уместиться в 23 строки и 79 колонок, поэтому он помещается в терминальном окне 24×80.

Таблицу можно было бы создавать во время выполнения, т.е. на лету. Подгонка десятичных и шестнадцатеричных столбцов была бы достаточно простой. Однако существует достаточно необычных, делающих код крайне неудобным, случаев от перенесения строк таблицы в нужных местах до вывода таких неотображаемых символов, как NUL, вместо обычных символов. Более того, столбцы понадобилось бы неравномерно заполнять пробелами, чтобы заставить таблицу уместиться в 79 колонках. Но любой Unix-программист автоматически выражал бы таблицу как блок данных, прежде чем обнаружил бы данные проблемы.

Самым примитивным способом создания справочного экрана было бы помещение каждой строки в C-инициализатор в исходном коде ascii.с, а затем заставить код, проходящий через инициализатор, выписывать строки. Проблема такого метода заключается в том, что дополнительные данные в формате C-инициализатора (завершающие разделители строк, строковые кавычки, запятые) удлиняли бы строки более 79 символов. Это привело бы к переносу строк и усложнило бы преобразование внешнего вида кода к внешнему виду вывода, что, в свою очередь, усложнило бы редактирование справочного дисплея, который и без этого сложно было уместить в экран на 24×80 растровых ячеек.

Более сложный метод использования режима вставки строк в препроцессоре ANSI С приводит к другому варианту той же проблемы. По существу, любой способ явного включения в код справочного экрана задействовал бы пунктуацию в начале и конце строки, для которой не было места [94] . А копирование на экран таблицы из файла во время выполнения выглядело ненадежно. В конце концов, файл мог быть утерян.

Пример 9.5. Справка по использованию программы ascii

94

Языки сценариев часто решают данную проблему более изящно, чем С. Для того чтобы понять, как именно они это делают, следует изучить методику потоковых документов (here documents) в shell и конструкцию тройных кавычек в Python.

Usage: ascii [-dxohv] [-t] [char-alias...]
 -t = one-line output -d = Decimal table -o = octal table -x = hex table
 -h = This help screen -v = version information
Prints all aliases of an ASCII character. Args may be chars, C \-escapes,
English names, ^-escapes, ASCII mnemonics, or numerics in decimal/octal/hex.

Dec Hex Dec Hex Dec Hex Dec Hex Dec Hex Dec Hex Dec Hex Dec Hex
0 00 NUL 16 10 DLE 32 20 48 30 0 64 40 @ 80 50 P 96 60 ` 112 70 p
1 01 SOH 17 11 DC1 33 21 ! 49 31 1 65 41 A 81 51 Q 97 61 a 113 71 q
2 02 STX 18 12 DC2 34 22 " 50 32 2 66 42 B 82 52 R 98 62 b 114 72 r
3 03 ETX 19 13 DC3 35 23 # 51 33 3 67 43 C 83 53 S 99 63 c 115 73 s
4 04 EOT 20 14 DC4 36 24 $ 52 34 4 68 44 D 84 54 T 100 64 d 116 74 t
5 05 ENQ 21 15 NAK 37 25 % 53 35 5 69 45 E 85 55 U 101 65 e 117 75 u
6 06 ACK 22 16 SYN 38 26 & 54 36 6 70 46 F 86 56 V 102 66 f 118 76 v
7 07 BEL 23 17 ETB 39 27 ' 55 37 7 71 47 G 87 57 W 103 67 g 119 77 w
8 08 BS 24 18 CAN 40 28 ( 56 38 8 72 48 H 88 58 X 104 68 h 120 78 x
9 09 HT 25 19 EM 41 29 ) 57 39 9 73 49 I 89 59 Y 105 69 i 121 79 у
10 0A LF 26 1A SUB 42 2A * 58 3A : 74 4A J 90 5A Z 106 6A j 122 7A z
11 0B VT 27 1B ESC 43 2B + 59 3B ; 75 4B K 91 5B [ 107 6B k 123 7B {
12 0С FF 28 1С FS 44 2C , 60 3C < 76 4C L 92 5C \ 108 6C l 124 7C |
13 0D CR 29 1D GS 45 2D - 61 3D = 77 4D M 93 5D ] 109 6D m 125 7D }
14 0E SO 30 1E RS 46 2E . 62 3E > 78 4E N 94 5E ^ 110 6E n 126 7E ~
15 0F SI 31 1F US 47 2F / 63 3F ? 79 4F О 95 5F _ 111 6F о 127 7F del

Данная проблема решается следующим образом. В состав исходного дистрибутива входит файл с именем splashscreen, в котором содержится такой же экран использования, как в приведенном примере. Исходный код на С содержит следующую функцию.

void showHelp(FILE *out, char *progname) {
 fprintf(out,"Usage: %s [-dxohv] [-t] [char-alias...]\n", progname);
#include "splashscreen.h"
 exit(0);
}

Файл splashscreen.h генерируется инструкцией make-файла.

splashscreen.h: splashscreen
 sed <splashscreen >splashscreen.h \
– e 's/\\/\\\\/g' -e 's/"/\\"/' -e 's/.*/puts("&");/'

Поэтому при сборке программы файл splashscreen автоматически преобразовывается в серию вызовов функции вывода, которые C-препроцессор затем включает в необходимую функцию.

Путем создания кода из данных поддерживается редактируемая версия справочного экрана, идентичного его представлению на дисплее. В результате этого повышается прозрачность. Более того, при желании можно модифицировать справочный экран, не затрагивая C-кода вообще, а верное внешнее представление будет автоматически получено при следующей сборке.

По тем же причинам инициализатор, содержащий строки синонимичных названий, также генерируется посредством sed-сценария в make-файле из файла с именем nametable, входящего в состав исходного дистрибутива ascii. Большая часть файла nametable просто копируется в С-инициализатор. Но процесс генерации упростил бы адаптацию данного средства для других 8-битовых наборов символов, таких как ISO-8859 (Latin-1 и подобные).