Dagens tema. Perl: Mer om regulære uttrykk Filer Lister og tabeller Kompilering og interpretering (kapittel ) IN 211 Programmeringsspråk

Transkript

1 Dagens tema Perl: Mer om regulære uttrykk Filer Lister og tabeller Kompilering og interpretering (kapittel ) Ark 1 av 24 Forelesning

2 Regulære uttrykk i Perl Et regulært uttrykk er et mønster det kan søkes etter (i en gitt tekststreng). Søking I Perl brukes m-operatoren til søking. Hvilken tekst det skal søkes i, angis med =~: if ($t =~ m/per/i) {... ; (Modifikatoren i angir at det ikke skal skilles på små og store bokstaver.) Endring Ofte er man interessert i å bytte ut det man søker etter med en annen tekst. Dette gjøres med operatoren s (for «substitute»): $t =~ s/per/kari/; Forelesning Ark 2 av 24

3 Oppbygging av regulære uttrykk De fleste tegn i et regulært uttrykk matcher seg selv. m/perl/ matcher for eksempel alle tekster som inneholder Perl. Spesialtegn ^ angir starten på teksten $ angir slutten på teksten. matcher et vilkårlig tegn * angir at den tilhørende konstruksjonen må forekomme 0 eller flere ganger + 1 eller flere ganger? 0 eller 1 gang () grupperer deler av mønsteret angir alternativer Forelesning Ark 3 av 24

4 Ved å sette en \ foran et spesialtegn, behandles dette som et vanlig tegn. \ foran en bokstav blir til et spesialtegn: \d vilkårlig siffer \w alfanumerisk tegn (bokstav/siffer/) \s tegn med luft (blank/tabulator/linjeskift/... ) Eksempel Et engelsk desimaltall kan forekomme i flere former, for eksempel: "2", "3.", " 0.7", ".32", men ikke "" (tom), ".", "1.2.3" eller "2.a". Et passende regulært uttrykk er m/^?(\d+\.?\d* \.\d+)$/ Forelesning Ark 4 av 24

5 Sideeffekter Etter et vellykket søk vil $1 inneholde det som passet i første parentessett, $2 det andre, osv. Dermed kan man plukke frem akkurat de deler av teksten man ønsker: if (m/^(side Page):\s*(\d+)\s+(\d+)\s*$/) { $norsk = ($1 eq "Side"); $num1 = $2; $num2 = $3; Forelesning Ark 5 av 24

6 Lesbarhet Det er lett å skrive uleselige programmer i Perl, særlig i forbindelse med regulære uttrykk. Eksempel I programmet psfilter som plukker ut tekst fra en PostScript-fil, finnes følgende kode: while (<>) { $AnyFound = 0; s/\\\(/\x1b/g; s/\\\)/\x1c/g; s/\\\\/\x1d/g; s/\)[lmnoqrst]\(//g if $Dvips; while (s/^([^(]*)\(([^()]*(\([^()]*\))?[^()]*)\)//) { $T = $2; $T =~ s/\\(\d{1,3)/sprintf("%c",oct($1))/eg; print " " x length($1), " $T "; $AnyFound = 1; print "\n" if $AnyFound $Keep; Dette er typisk «bruk og kast»-kode. Forelesning Ark 6 av 24

7 Fil-operasjoner Et program som skal foreta tekstbehandling, må kunne håndtere filer på en enkel måte. Det kan Perl. Åpning av filer for lesning Operatoren open brukes til å åpne filer: open(f, "fil.data"); Filvariable (som F) har ingen spesialtegn først. Man bør alltid sjekke om en fil finnes, og den vanlige måten å gjøre dette på i Perl er med die: open(f, "fil.data") die "Kan ikke lese fil.data.\n"; Forelesning Ark 7 av 24

8 Å lese fra filer I Perl leser man nesten alltid filen linje for linje: $linje = <F>; Linjeskilletegnet («\n») følger med på lasset; den kan fjernes med kallet chomp($linje). Ofte benytter man en løkke for å lese en og en linje: while ($linje = <F>) { print $linje unless $linje eq "\n"; Denne koden kopierer alle ikke-tomme linjer. Hvis alle linjer fra filen er lest, vil <F> returnere undef. Dette kan eventuelt testes med defined. Her vil en slik test være unødvendig undef tolkes uansett som false. Forelesning Ark 8 av 24

9 Åpning av filer for skriving Ved å benytte en «>» foran filnavnet angir vi at filen skal åpnes for skriving: open(fx, ">fil.data") die "Kan ikke lage fil.data.\n"; Å skrive til filer print-setningen brukes også for å skrive til filer: print FX "En test.\n"; Da er det ikke komma etter filvariabelen! Forelesning Ark 9 av 24

10 Å lese og skrive mot programmer Man kan lese fra et program i stedet for fra en fil: open(dir, "ls -l ") die "Klarte ikke kjøre ls.\n"; while ($fil = <DIR>) {... close(dir); Tilsvarende kan man sende utskriften rett til et program: open(printer, " print -pipe") die "Klarte ikke å kjøre print.\n"; print PRINTER "Dette er en utskrift.\n"; close(printer); Forelesning Ark 10 av 24

11 Datastrukturer Perl har kun to typer datastrukturer: lister og tabeller. Lister Perls lister tilsvarer vektorer i Java og C, men er mer fleksible. Antall elementer behøver ikke angis, og kan variere over tid. Listevariable har alltid først i navnet = ("Dag","Anne","Irene","Frøydis"); sort sorterer en liste: sort(@navn) gir = ("Anne", "Dag", "Frøydis", "Irene") shift fjerner første element i listen: shift(@navn) gir = "Dag" Nå har listen kun tre elementer. pop fjerner siste elementet i listen: pop(@navn) gir = "Frøydis" Nå er kun "Anne" og "Irene" Forelesning Ark 11 av 24

12 push legger ett eller flere nye elementer bakerst i listen: push(@navn,"ida") gir = ("Anne","Irene","Ida") Man kan også be om et vilkårlig element i listen: $navn[0] gir = "Anne" Nummereringen starter med 0. NB! Her skal det brukes $ siden det er snakk om ett element. Hakeparentesene ([...]) angir at det er snakk om en liste. Siste element i har indeksen $#navn. Vi kan gå gjennom alle elementene i en liste ved hjelp av foreach: foreach $x (@navn) { print $x; $n++; if ($n%5 == 0) {print "\n"; Forelesning Ark 12 av 24

13 Kontekst Alle vanlige Perl-operatorer kan brukes i to sammenhenger (kontekster): Skalar kontekst er når det forventes én verdi (tall eller tekst), som i $lengde = gir 3 Listekontekst er når det forventes en = sort(@navn) gir = ("Anne","Ida","Irene") Effekten av en operator vil altså avhenge av i hvilken sammenheng den brukes. Vi kan tenke oss at det er to beslektede operatorer med samme navn. Noen ganger kan dette ha en uventet effekt. I setningen push(@liste, <F>); er andre parameter i listekontekst, så alle resterende linjer av F vil bli lest inn og lagt inn Forelesning Ark 13 av 24

14 Tabeller Tabeller («hash»-er) er som lister, men indeksen (nøkkelen) er en tekst i stedet for et heltall. Tabellnavn starter alltid med en %: %alder = ( "Dag" => 49, "Anne" => 43 ); print "Dag er ", $alder{"dag", " år.\n"; vil skrive «Dag er 49 år.» Her er det krøllparentesene ({...) som angir at det er snakk om en tabell. Det er lett å sette inn nye elementer: $alder{"irene" = 18; Nyttige operasjoner for tabeller: keys gir en liste med alle tabellens nøkler i vilkårlig rekkefølge. values gir en liste med alle verdiene. Forelesning Ark 14 av 24

15 Utskrift av en tabell For å skrive ut en tabell, må vi gå gjennom den element for element: foreach $person (sort(keys(%alder))) { print "$person er $alder{$person år.\n."; Dette gir følgende utskrift: Anne er 43 år. Dag er 49 år. Ireneer18år. Forelesning Ark 15 av 24

16 Eksempel Én liste og én tabell er alltid inneholder programmets parametre. %ENV inneholder alle omgivelsesvariablene. Unix-programmet printenv skriver ut definerte omgivelsesvariable: > printenv USER ragnhilk > printenv PRINTER lucida I Perl kan vi skrive en forbedret versjon arg som kan håndtere mer enn én parameter: #! /local/bin/perl -w foreach $arg (@ARGV) { print "$arg = $ENV{$arg\n" if $ENV{$arg; exit 0; Den brukes slik: > arg USER XX PRINTER USER = ragnhilk PRINTER = lucida Forelesning Ark 16 av 24

17 Funksjoner Det er enkelt å lage funksjoner i Perl. Parametre overføres i Lokale variable deklareres med my. sub Sum { my $res = 0; foreach $tall (@_) { $res += $tall; return $res; Funksjoner kan stå omtrent hvor som helst i koden, men plasseres vanligvis sist. Funksjoner kalles med & foran navnet: &Sum(1,2,3,7) gir = 13 Forelesning Ark 17 av 24

18 Den implisitte variabelen $ Variabelen $ er meget spesiell: Hvis vi utelater en variabel der det forventes en, mener vi $. Disse to setningene betyr dermed det samme: print; print $_; Denne forenklingen brukes ofte i forbindelse med løkker: foreach (@_) { $res += $_; En slik «videreutvikling» av et program er typisk for Perl. Forelesning Ark 18 av 24

19 Filer à la Unix-filtre Unix-filtre som cat, head, sort, grep og andre bruker filer på en spesiell måte: cat fil1 fil2 fil3 vil lese de tre angitte filene i rekkefølge. cat uten filparametre vil lese fra standard innfil (som vanligvis er tastaturet). I Perl finnes en egen operator for dette: <>. Perls versjon av cat kan derfor skrives slik: #! /local/bin/perl -w while (<>) { print; exit 0; Dette skjer: 1. Hver linje leses inn i $. 2. print skriver ut linjen. 3. Linjeskilletegnet («\n») følger med inn i $ og skrives dermed ut av print. 4. Til sist avsluttes med statusverdi 0. Forelesning Ark 19 av 24

20 Programmeringsspråket L Dette språket er en miniutgave av Logla som brukes i den siste obligatoriske oppgaven. L har ti heltallsvariable: v0, v1,..., v9. L har følgende setninger: Innlesning:? v x ber brukeren om et tall som plasseres i v x. Utskrift:! v x skriver ut innholdet i v x. Beregning: v x = v y + heltall v x = v y + v z v x = v y - heltall v x = v y - v z Forelesning Ark 20 av 24

21 Eksempel?v1?v2 v3=v1+v2!v3 Programmet leser to tall, beregner summen og skriver den ut. Kjøring > lp1.l Gi verdi til v1: 17 Gi verdi til v2: 127 v3 har verdien: 144 Forelesning Ark 21 av 24

22 Interpretering Et program interpreteres når det finnes et annet program som leser det inn og så simulerer operasjonene. En interpret for L #!/usr/bin/perl -w $filnavn = $ARGV[0]; open (FIL, $filnavn) die "Kan ikke åpne $filnavn\n"; while (defined ($linje = <FIL>)) { chomp($linje); if ($linje =~ /^!v(\d)$/) { print ("v$1 har verdien: $var[$1]\n"); elsif ($linje =~ /^\?v(\d)$/) { print ("Gi verdi til v$1: "); $var[$1] = <STDIN>; chomp($var[$1]); elsif ($linje =~ /^v(\d)=v(\d)([+-])v(\d)$/) { if ($3 eq "+") { $var[$1] = $var[$2] + $var[$4]; else { $var[$1] = $var[$2] - $var[$4]; elsif ($linje =~ /^v(\d)=v(\d)([+-])(\d+)$/) { if ($3 eq "+") { $var[$1] = $var[$2] + $4; else { $var[$1] = $var[$2] - $4; else { die "Forstår ikke linjen:\n$linje"; close FIL die "Kan ikke lukke $filnavn\n"; exit 0; Forelesning Ark 22 av 24

23 Kompilering En kompilator oversetter et program til et annet språk, for eksempel maskinspråk. Eksempel Et lite L-program kan se slik ut:?v1?v2 v3=v1+v2!v3 Når det er kompilert over til Perl kan det se slik ut: #!/usr/bin/perl print "Gi verdi til v1: "; $v1 = <STDIN>; chomp($v1); print "Gi verdi til v2: "; $v2 = <STDIN>; chomp($v2); $v3 = $v1 + $v2; print "v3 har verdien: $v3\n"; Forelesning Ark 23 av 24

24 En kompilator for L til Perl #!/usr/bin/perl -w $filnavn = $ARGV[0]; open (INNFIL, $filnavn) die "Kan ikke åpne $filnavn\n"; open (UTFIL, ">out.pl") die "Kan ikke skrive til out.pl"; print UTFIL "\#!/usr/bin/perl\n"; while (defined ($linje = <INNFIL>)) { chomp($linje); if ($linje =~ /^!v(\d)$/) { print UTFIL ("print \"v$1 har verdien: \$v$1\\n\";\n"); elsif ($linje =~ /^\?v(\d)$/) { print UTFIL ("print \"Gi verdi til v$1: \";\n"); print UTFIL ("\$v$1 = <STDIN>;\n"); print UTFIL ("chomp(\$v$1);\n"); elsif ($linje =~ /^v(\d)=v(\d)([+-])v(\d)$/) { if ($3 eq "+") { print UTFIL ("\$v$1 = \$v$2 + \$v$4;\n"); else { print UTFIL ("\$v$1 = \$v$2 - \$v$4;\n"); elsif ($linje =~ /^v(\d)=v(\d)([+-])(\d+)$/) { if ($3 eq "+") { print UTFIL ("\$v$1 = \$v$2 + $4;\n"); else { print UTFIL ("\$v$1 = \$v$2 - $4;\n"); else { die "Forstår ikke linjen:\n$linje"; close INNFIL die "Kan ikke lukke filen $filnavn\n"; close UTFIL die "Kan ikke lukke filen out.pl"; chmod (0775, "out.pl"); exit 0; Forelesning Ark 24 av 24