這是探索 Swift 寫(xiě) Linux 程序的系列文章中的一篇。

在上一個(gè)例子中，我們通過(guò)組合使用 popen 和 wget 命令來(lái)調(diào)用 自然語(yǔ)言翻譯服務(wù) ，來(lái)實(shí)現(xiàn)像 Google 翻譯 那樣的翻譯功能。本文的程序會(huì)基于之前我們已經(jīng)完成的工作來(lái)進(jìn)行。但與之前每次執(zhí)行都只能翻譯一句話所不同的是，這次我們要實(shí)現(xiàn)一個(gè)具備交互功能的 shell 程序，來(lái)翻譯在控制臺(tái)輸入的每一句話。像下面的截圖一樣：

翻譯程序會(huì)顯示它接受什么語(yǔ)言（源語(yǔ)言）以及翻譯的目標(biāo)語(yǔ)言。比如：

en->es 英語(yǔ)翻譯為西班牙語(yǔ)
es->it 西班牙語(yǔ)翻譯為意大利語(yǔ)
it->ru 意大利語(yǔ)翻譯為俄羅斯語(yǔ)

翻譯程序默認(rèn)是 en->es ，并提供了兩個(gè)命令： to 和 from 來(lái)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)言的切換。比如，輸入 to es 將會(huì)把翻譯的目標(biāo)語(yǔ)言設(shè)置為西班牙語(yǔ)。輸入 quit 可以退出程序。

如果用戶輸入的字符串不是命令的話，翻譯程序會(huì)把輸入逐字地發(fā)送到翻譯的 web 服務(wù)。然后把返回的結(jié)果打印出來(lái)。
需要注意的幾點(diǎn)

如果你是系統(tǒng)或者運(yùn)維程序員，并且以前也沒(méi)接觸過(guò) Swift 的話，下面是一些你在代碼里需要注意的事情。我想你會(huì)發(fā)現(xiàn) Swift 為兩種類型的工程師都提供了很多有用的特性，并且會(huì)成為 Linux 開(kāi)發(fā)體系中一股很受歡迎的新力量。

let variable = value 常量賦值
元組（tuples）
switch-case 支持字符串
switch-case 使用時(shí)必須包含所有情況（邏輯完備性）
計(jì)算型 屬性
import Glibc 可以導(dǎo)入標(biāo)準(zhǔn)的 C 函數(shù)
guard 語(yǔ)句
可以使用 NSThread 和 NSNotificationCenter 這些蘋(píng)果的 Foundation 框架中的類。
在不同的線程或不同的對(duì)象里通過(guò)發(fā)送消息來(lái)觸發(fā)特定代碼的執(zhí)行

程序設(shè)計(jì)

我們的翻譯程序可以拆分成一個(gè)主程序、兩個(gè)類以及一個(gè) globals.swift 文件。如果你打算跟著做，那你應(yīng)該使用 Swift 的包管理器 ，然后調(diào)整你的目錄結(jié)構(gòu)為下面這樣：

translator/Sources/main.swift  
          /Sources/CommandInterpreter.swift  
          /Sources/...  
          /Package.swift 

main.swift 文件是 Swift 應(yīng)用程序的入口并且應(yīng)該是唯一一個(gè)包含可執(zhí)行代碼的文件（在這里，像「變量賦值」，或者「聲明一個(gè)類」不屬于「可執(zhí)行的代碼」）。

main.swift ：

import Foundation  
import Glibc  
   
let interpreter = CommandInterpreter()  
let translator  = Translator()  
   
// Listen for events to translate  
nc.addObserverForName(INPUT_NOTIFICATION, object:nil, queue:nil) {  
  (_) in  
  let tc = translationCommand 
  translator.translate(tc.text, from:tc.from, to:tc.to){  
    translation, error in  
    guard error == nil && translation != nil else {  
      print("Translation failure:  \(error!.code)")  
      return  
    }  
    print(translation!)  
  }  
}  
   
interpreter.start()  
   
select(0, nil, nil, nil, nil) 

上面的代碼表示我們的程序不接受命令行參數(shù)。具體的流程說(shuō)明：

分別創(chuàng)建 CommandInterpreter 和 Translator 類的實(shí)例
為 InputNotification 通知添加觀察者（這里用到的常量 INPUT_NOTIFICATION 常量定義在 globals.swift ）
添加當(dāng)收到通知的時(shí)候要執(zhí)行的代碼
調(diào)用 Interpreter 類實(shí)例的 start 方法
調(diào)用 select 來(lái)實(shí)現(xiàn)當(dāng)程序有其他線程在運(yùn)行的時(shí)候，鎖定主線程。（譯注：也就是防止主線程提前結(jié)束）

CommandInterpreter 類

CommandInterpreter 類主要負(fù)責(zé)從終端讀入輸入的字符串，并且分析輸入的類型并分別進(jìn)行處理?？紤]到你可能剛接觸 Swift，我在代碼里對(duì)涉及到語(yǔ)言特性的地方進(jìn)行了注釋。

// Import statements  
import Foundation  
import Glibc  
   
// Enumerations  
enum CommandType {  
case None  
case Translate  
case SetFrom  
case SetTo  
case Quit  
}  
   
// Structs  
struct Command {  
  var type:CommandType  
  var data:String  
}  
   
// Classes  
class CommandInterpreter {  
   
  // Read-only computed property  
  var prompt:String {  
    return "\(translationCommand.from)->\(translationCommand.to)"  
  }  
   
  // Class constant  
  let delim:Character = "\n" 
   
  init() {  
  }  
   
  func start() {  
    let readThread = NSThread(){  
      var input:String    = "" 
        
      print("To set input language, type 'from LANG'")  
      print("To set output language, type 'to LANG'")  
      print("Type 'quit' to exit")  
      self.displayPrompt()  
   
      while true {  
        let c = Character(UnicodeScalar(UInt32(fgetc(stdin))))  
        if c == self.delim {  
          let command = self.parseInput(input)  
          self.doCommand(command)  
          input = "" // Clear input  
          self.displayPrompt()  
        } else {  
          input.append(c)  
        }  
      }  
    }  
      
    readThread.start()  
  }  
   
  func displayPrompt() {  
    print("\(self.prompt):  ", terminator:"")  
  }  
   
  func parseInput(input:String) -> Command {  
    var commandType:CommandType  
    var commandData:String = "" 
      
    // Splitting a string  
    let tokens = input.characters.split{$0 == " "}.map(String.init)  
   
    // guard statement to validate that there are tokens  
    guard tokens.count > 0 else {  
      return Command(type:CommandType.None, data:"")  
    }  
   
    switch tokens[0] {  
    case "quit":  
      commandType = .Quit  
    case "from":  
      commandType = .SetFrom  
      commandData = tokens[1]  
    case "to":  
      commandType = .SetTo  
      commandData = tokens[1]  
    default:  
      commandType = .Translate  
      commandData = input 
    }  
    return Command(type:commandType,data:commandData)  
  }  
   
  func doCommand(command:Command) {  
    switch command.type {  
    case .Quit:  
      exit(0)  
    case .SetFrom:  
      translationCommand.from = command.data  
    case .SetTo:  
      translationCommand.to   = command.data  
    case .Translate:  
      translationCommand.text = command.data  
      nc.postNotificationName(INPUT_NOTIFICATION, object:nil)     
    case .None:  
      break  
    }  
  }  
} 

CommandInterpreter 類的實(shí)現(xiàn)邏輯非常直觀。當(dāng) start 函數(shù)被調(diào)用的時(shí)候，通過(guò) NSThread 來(lái)創(chuàng)建一個(gè)線程，線程中再通過(guò) block fgetc 的回調(diào)參數(shù) stdin 來(lái)獲取終端的輸入。當(dāng)遇到換行符 RETURN （用戶按了回車）后，輸入的字符串會(huì)被解析并映射成一個(gè) Command 對(duì)象。然后傳遞給 doCommand 函數(shù)進(jìn)行剩下的處理。

我們的 doCommand 函數(shù)就是一個(gè)簡(jiǎn)單的 switch-case 語(yǔ)句。對(duì)于 .Quit 命令則就簡(jiǎn)單調(diào)用 exit(0) 來(lái)終止程序。 .SetFrom 和 .SetTo 命令的功能是顯而易見(jiàn)的。當(dāng)遇到 .Translate 命令時(shí)，F(xiàn)oundation 的消息系統(tǒng)就派上用場(chǎng)了。 doCommand 函數(shù)自己并不完成任何的翻譯功能，它只是簡(jiǎn)單的 發(fā)送 一個(gè)應(yīng)用程序級(jí)別的消息，也就是 InputNotification 。任何監(jiān)聽(tīng)這個(gè)消息的代碼都會(huì)被調(diào)用（比如我們之前的主線程）：

// Listen for events to translate  
nc.addObserverForName(INPUT_NOTIFICATION, object:nil, queue:nil) {  
  (_) in  
  let tc = translationCommand 
  translator.translate(tc.text, from:tc.from, to:tc.to){  
    translation, error in  
    guard error == nil && translation != nil else {  
      print("Translation failure:  \(error!.code)")  
      return  
    }  
    print(translation!)  
  }  
} 

我在 這篇文章 中提到，在對(duì) NSNotification 的 userInfo 字典做類型轉(zhuǎn)換時(shí)會(huì)有一個(gè) SILGen 的閃退 crash，在這里我們用一個(gè)叫做 translationCommand 的全局變量來(lái)繞過(guò)這個(gè) crash。在這段代碼里：

為了代碼的簡(jiǎn)潔，把 translationCommand 的內(nèi)容賦值給 tc
調(diào)用 Translator 對(duì)象的 translate 方法，并傳入相關(guān)的參數(shù)
實(shí)現(xiàn)翻譯完成后的回調(diào)
用一個(gè) Swift 漂亮的 guard 語(yǔ)句來(lái)檢測(cè)是否有錯(cuò)并返回
打印出翻譯的文本

Translator

Translator 類最開(kāi)始是在 這篇文章 中介紹的，我們?cè)谶@里直接重用：

import Glibc  
import Foundation  
import CcURL  
import CJSONC  
   
class Translator {  
   
  let BUFSIZE = 1024 
   
  init() {  
  }  
   
  func translate(text:String, from:String, to:String,  
                        completion:(translation:String?, error:NSError?) -> Void) {  
   
    let curl = curl_easy_init()  
   
    guard curl != nil else {  
      completion(translation:nil,  
                 error:NSError(domain:"translator", code:1, userInfo:nil))  
      return  
    }  
   
    let escapedText = curl_easy_escape(curl, text, Int32(strlen(text)))  
   
    guard escapedText != nil else {  
      completion(translation:nil,  
                 error:NSError(domain:"translator", code:2, userInfo:nil))  
      return  
    }  
      
    let langPair = from + "%7c" + to  
    let wgetCommand = "wget -qO- http://api.mymemory.translated.net/get\\?q\\=" + String.fromCString(escapedText)! + "\\&langpair\\=" + langPair  
      
    let pp      = popen(wgetCommand, "r")  
    var buf     = [CChar](count:BUFSIZE, repeatedValue:CChar(0))  
      
    var response:String = "" 
    while fgets(&buf, Int32(BUFSIZE), pp) != nil {  
      responseresponse = response + String.fromCString(buf)!  
    }  
      
    let translation = getTranslatedText(response)  
   
    guard translation.error == nil else {  
      completion(translation:nil, error:translation.error)  
      return  
    }  
   
    completion(translation:translation.translation, error:nil)  
  }  
   
  private func getTranslatedText(jsonString:String) -> (error:NSError?, translation:String?) {  
   
    let obj = json_tokener_parse(jsonString)  
   
    guard obj != nil else {  
      return (NSError(domain:"translator", code:3, userInfo:nil),  
             nil)  
    }  
   
    let responseData = json_object_object_get(obj, "responseData")  
   
    guard responseData != nil else {  
      return (NSError(domain:"translator", code:3, userInfo:nil),  
              nil)  
    }  
   
    let translatedTextObj = json_object_object_get(responseData,  
                                                   "translatedText")  
   
    guard translatedTextObj != nil else {  
      return (NSError(domain:"translator", code:3, userInfo:nil),  
              nil)  
    }  
   
    let translatedTextStr = json_object_get_string(translatedTextObj)  
   
    return (nil, String.fromCString(translatedTextStr)!)  
             
  }  
   
} 

整合各個(gè)部分

要把上面介紹的組件結(jié)合到一起，我們還需要?jiǎng)?chuàng)建額外的兩個(gè)文件： globals.swift 和 Package.swift 。

globals.swift ：

 
 
import Foundation  
   
let INPUT_NOTIFICATION   = "InputNotification" 
let nc = NSNotificationCenter.defaultCenter()  
   
struct TranslationCommand {  
  var from:String  
  var to:String  
  var text:String  
}  
   
var translationCommand:TranslationCommand = TranslationCommand(from:"en",  
                                                               to:"es",  
                                                               text:"")  
 
Package.swift ：  
 
import PackageDescription  
   
let package = Package(  
  name:  "translator",  
  dependencies: [  
    .Package(url:  "https://github.com/iachievedit/CJSONC", majorVersion: 1),  
    .Package(url:  "https://github.com/PureSwift/CcURL", majorVersion: 1)  
  ]  
) 

如果一切都配置正確的話，最后執(zhí)行 swift build ，一個(gè)極具特色的翻譯程序就完成了。

swift build  
Cloning https://github.com/iachievedit/CJSONC  
Using version 1.0.0 of package CJSONC  
Cloning https://github.com/PureSwift/CcURL  
Using version 1.0.0 of package CcURL  
Compiling Swift Module 'translator' (4 sources)  
Linking Executable:  .build/debug/translator 

試試自己動(dòng)手

現(xiàn)在的翻譯程序還有很多可以優(yōu)化的地方。下面是一個(gè)你可以嘗試的列表：

• 接受命令行參數(shù)來(lái)設(shè)置默認(rèn)的源語(yǔ)言和目標(biāo)語(yǔ)言
• 接受命令行參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)非交互模式
• 添加 swap 命令來(lái)交換源語(yǔ)言和目標(biāo)語(yǔ)言
• 添加 help 命令
• 整合 from 命令和 to 命令。實(shí)現(xiàn)一行可以同時(shí)設(shè)置兩者， 比如 from en to es
• 現(xiàn)在當(dāng)輸入 from 命令和 to 命令時(shí)，沒(méi)有同時(shí)輸入對(duì)應(yīng)的語(yǔ)言時(shí)會(huì)崩潰，修復(fù)這個(gè)BUG
• 實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)義符 \ 的處理，實(shí)現(xiàn)程序的“命令”也可以被翻譯（比如退出命令：quit）
• 通過(guò) localizedDescription 對(duì)錯(cuò)誤提示添加本地化的支持
• 在 Translator 類中實(shí)現(xiàn)但有錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)，通過(guò) throws 來(lái)處理異常

結(jié)束語(yǔ)

試試自己動(dòng)手

現(xiàn)在的翻譯程序還有很多可以優(yōu)化的地方。下面是一個(gè)你可以嘗試的列表：

• 接受命令行參數(shù)來(lái)設(shè)置默認(rèn)的源語(yǔ)言和目標(biāo)語(yǔ)言
• 接受命令行參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)非交互模式
• 添加 swap 命令來(lái)交換源語(yǔ)言和目標(biāo)語(yǔ)言
• 添加 help 命令
• 整合 from 命令和 to 命令。實(shí)現(xiàn)一行可以同時(shí)設(shè)置兩者， 比如 from en to es
• 現(xiàn)在當(dāng)輸入 from 命令和 to 命令時(shí)，沒(méi)有同時(shí)輸入對(duì)應(yīng)的語(yǔ)言時(shí)會(huì)崩潰，修復(fù)這個(gè)BUG
• 實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)義符 \ 的處理，實(shí)現(xiàn)程序的“命令”也可以被翻譯（比如退出命令：quit）
• 通過(guò) localizedDescription 對(duì)錯(cuò)誤提示添加本地化的支持
• 在 Translator 類中實(shí)現(xiàn)但有錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)，通過(guò) throws 來(lái)處理異常

結(jié)束語(yǔ)

我從來(lái)不掩飾我是一個(gè)狂熱的 Swift 愛(ài)好者，我堅(jiān)信它很可能既能像 Perl、Python 和 Ruby 這樣語(yǔ)言一樣出色的完成運(yùn)維工作，也能像 C、C++ 和 Java 一樣出色的完成系統(tǒng)編程的任務(wù)。我知道現(xiàn)在和那些個(gè)單文件腳本語(yǔ)言相比，Swift 比較蛋疼的一點(diǎn)就是必須得編譯成二進(jìn)制文件。我真誠(chéng)的希望這一點(diǎn)能夠改善，這樣我就能不再關(guān)注語(yǔ)言層面的東西而是去做一些新，酷酷的東西。

我真誠(chéng)的希望這一點(diǎn)能夠改善，這樣我就能不再關(guān)注語(yǔ)言層面的東西而是去做一些新，酷酷的東西。