Искусство программирования для Unix - Эрик Реймонд

Преимущества использования Glade должны быть очевидны. Данная программа специализируется на создании кода, что освобождает разработчика от необходимости его собственной специализации. То есть Glade принимает на себя одну рутинную задачу, которую в противном случае придется решать вручную. Кроме того, разработчик избавляется от одного из источников ошибок, неизбежных при ручном кодировании.

Более подробная информация, включая исходный код, документацию и ссылки на примеры приложений, доступны на странице проекта Glade <http://glade.gnome.org/>. Программа Glade перенесена на платформу Microsoft Windows.

8.2.4. Учебный пример: m4

Макропроцессор m4(1) интерпретирует декларативный мини-язык для описания трансформаций текста. Программа m4 представляет собой набор макросов, который определяет способы преобразования одних текстовых строк в другие. В результате применения описаний к входному тексту с командами m4 происходит макрорасширение и на выходе создается текст. (Препроцессор С предоставляет аналогичные службы для компиляторов С, хотя и в несколько отличающемся стиле.)

В примере 8.2 показана макрокоманда m4, которая заставляет утилиту m4 преобразовывать каждое вхождение строки "OS" в тесте ввода в строку "operating system" на выводе. Данный пример тривиален. m4 поддерживает макросы с аргументами, которые можно использовать для более сложных операций, чем просто преобразование одной фиксированной строки в другую. Ввод info m4 в командную строку оболочки позволит получить справочную документацию по данному языку.

Пример 8.2. Макрокоманда m4

define(`OS', `operating system')

Макроязык m4 поддерживает условные операторы и рекурсию, комбинацию которых можно использовать для реализации циклов, что и было задумано разработчиками. Макроязык m4 преднамеренно создан как язык Тьюринга. Однако было бы глубоким заблуждением пытаться использовать его в качестве универсального языка.

Макропроцессор m4 обычно используется как препроцессор для мини-языков, которые испытывают недостаток встроенного понятия именованных процедур или встроенной функции включения файлов. Это простой путь для расширения синтаксиса базового языка, так чтобы комбинация с m4 поддерживала обе эти функции.

Одним из широко известных способов применения m4 является очистка (или, по крайней мере, эффективное сокрытие) другой конструкции мини-языка, который ранее в данной главе был назван плохим примером. В настоящее время большинство системных администраторов генерируют конфигурационные файлы sendmail.cf с помощью пакета макрокоманд m4, который поставляется с дистрибутивом sendmail. Макросы начинают с имен функций (или пар имя/значение) и генерируют соответствующие (гораздо более уродливые) строки на языке конфигурации программы sendmail.

Однако m4 следует использовать осмотрительно. Опыт Unix научил разработчиков мини-языков остерегаться макрорасширения. Причины этого описываются далее в настоящей главе.

8.2.5. Учебный пример: XSLT

Язык XSLT, подобно макросам m4, является языком для описания трансформаций текстового потока. Однако он делает гораздо больше, чем просто подмену макрокоманд. Он описывает трансформации XML-данных, включая создание запросов и отчетов. XSLT — язык для написания таблиц стилей XML. В целях практического применения рекомендуется изучить описание обработки XML-документов в главе 18. XSLT описан стандартом Консорциума World Wide Web и имеет несколько реализаций с открытым исходным кодом.

XSLT и макросы m4 являются как исключительно декларативными языками, так и языками Тьюринга, но XSLT поддерживает только рекурсии и не поддерживает циклы. Он весьма сложен, несомненно, наиболее трудный для освоения язык из всех упомянутых в учебных примерах данной главы, а возможно, и самый трудный язык из упомянутых в этой книге[81].

Несмотря на сложность, XSLT действительно является мини-языком. Он обладает важными (хотя и не всеми) характеристиками своего класса:

• ограниченная онтология типов, в частности, без каких-либо аналогов структур записи или массивов;

• ограниченный интерфейс для связи с внешним миром; XSLT-процессоры предназначены для фильтрации стандартного ввода на стандартный вывод, с ограниченными возможностями считывать и записывать файлы; они не способны открывать сокеты или запускать подкоманды.

Программа в примере 8.3, трансформирует XML-документ так, что каждый атрибут каждого элемента трансформируется в новую пару тегов, непосредственно заключенную внутри элемента. Значение атрибута представлено как содержимое пары тегов.

Краткий обзор XSLT приведен здесь отчасти для иллюстрации того факта, что понятие "декларативности" не подразумевает "простоту" или "слабость", и главным образом ввиду того, что необходимость работы с XML-документами рано или поздно приводит к проблеме, каковой является XSLT.

Книга "XSLT: Mastering XML Transformations" [84] является хорошим введением в изучение данного языка. Краткие учебные материалы с примерами доступны в Web[82].

Пример 8.3. XSLT-программа

<?xml version="1.0"?>

<xsl:stylesheet

 xmlns:xsl="http://www.w3.org/1999/XSL/Transform" version="1.0">

 <xsl:output method="xml"/>

 <xsl:template match="*">

  <xsl:element name="{name()}">

   <xsl:for-each select="@*">

    <xsl:element name="{name()}">

     <xsl:value-of select="."/>

    </xsl:element>

   </xsl:for-each>

   <xsl:apply-templates select="*|text()"/>

  </xsl:element>

 </xsl:template>

</xsl:stylesheet>

8.2.6. Учебный пример: инструментарий Documenter's Workbench

Программа troff(1), средство форматирования текстов, была, как отмечалось в главе 2, первоначальным главным приложением операционной системы Unix. Программа troff является наиболее важной в наборе форматирующих средств (получивших коллективное название DWB, (Documenter's Workbench — автоматизированное рабочее место документатора), каждое из которых является отдельным узкоспециальным мини-языком. Большинство из них являются либо препроцессорами, либо постпроцессорами для troff-разметки. В Unix-системах с открытыми исходными кодами используется расширенная реализация DWB (которая называется groff(1)), созданная Фондом свободного программного обеспечения.

Подробнее программа troff рассматривается в главе 18. Здесь достаточно отметить, что она представляет собой хороший пример императивного мини-языка, граничащего с полностью проработанным интерпретатором (в troff поддерживаются условные операции и рекурсия, но нет циклов; troff — отчасти язык Тьюринга).

Постпроцессоры ("драйверы" в терминологии DWB) обычно невидимы для пользователей troff. Первоначально созданные troff-коды для отдельных наборных машин были доступны группе разработки Unix в 1970 году. Позднее они были улучшены до аппаратно-независимого мини-языка для размещения текста и простой графики на страницах. Постпроцессоры преобразовывают данный язык (получивший название "ditroff от device-independent troff — аппаратно-независимый troff) в некоторые данные, которые фактически могут принимать современные графические принтеры — наиболее важным из них (и современным стандартом) является PostScript.

Препроцессоры более интересны, поскольку они фактически расширяют возможности языка troff. Существует 3 распространенных препроцессора: tbl(1) для создания таблиц, eqn(1) для текстового представления математических уравнений и pic(1) для создания диаграмм. Реже используются, но до сих пор сохранились gm(1) для графики, refer(1) и bib(1) для форматирования библиографий. Эквиваленты данных программ с открытыми исходными кодами поставляются с пакетом groff. Препроцессор grap(1) предоставлял довольно гибкое средство для построения графиков; отдельно от groff существует его реализация с открытым исходным кодом.

Некоторые другие препроцессоры не имеют реализации с открытым исходным кодом и в настоящее время широко не используются. Наиболее известным из них была программа ideal(1) для форматирования графики. Более новый член данного семейства, chem(1) отображает формулы химических структур; программа доступна в репозитории netlib Bell Labs[83].

Каждый из описанных препроцессоров представляет собой небольшую программу, которая принимает мини-язык и компилирует его в troff-запросы. Каждый препроцессор распознает разметку, которую необходимо интерпретировать, путем поиска уникального начального и конечного запроса, а любую разметку за пределами таких запросов оставляет неизменной (программа tbl ищет строки TS/.TE, pic — .PS/.РЕ и т.п.). Таким образом, большинство препроцессоров обычно могут работать в любом порядке, не влияя на другую разметку. Существует несколько исключений: в частности, программы chem и grap используют команды программы pic, и поэтому в конвейерах она должна следовать после них.