我的 Tcl 之旅始于最近需要將一個(gè)困難的基于 Java 的命令行配置工具自動(dòng)化。我使用 Ansible 做了一些自動(dòng)化編程，偶爾也會(huì)使用 ??expect??? 模塊。坦率地說(shuō)，我發(fā)現(xiàn)這個(gè)模塊的作用有限，原因包括：難以對(duì)相同的提示進(jìn)行排序，難以捕捉到額外步驟的值，控制邏輯的靈活性有限，等等。有時(shí)你可以用 ??shell?? 模塊來(lái)代替。但有時(shí)你會(huì)遇到那種特立獨(dú)行、過(guò)于復(fù)雜的命令行程序，似乎無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

就我而言，我正在自動(dòng)安裝我公司的一個(gè)程序。最后的配置步驟只能通過(guò)命令行來(lái)完成，通過(guò)幾個(gè)不規(guī)范的、重復(fù)的提示和需要捕捉的數(shù)據(jù)輸出。好在傳統(tǒng)的 Expect 是唯一的答案。要使用 Expect 的基本功能，并不需要對(duì) Tcl 有很深的了解，但你了解的越多，你就能從它那里得到更多的力量。這是后續(xù)文章的話題?，F(xiàn)在，我探討一下 Tcl 的基本語(yǔ)言結(jié)構(gòu)，包括用戶輸入、輸出、變量、條件判斷、循環(huán)和簡(jiǎn)單函數(shù)。

安裝 Tcl

在 Linux 系統(tǒng)上，我使用這個(gè)：

# dnf install tcl
# which tclsh
/bin/tclsh

在 macOS 上，你可以使用 ??Homebrew?? 來(lái)安裝最新的 Tcl：

$ brew install tcl-tk
$ which tclsh
/usr/local/bin/tclsh

在 Tcl 中猜數(shù)字

從創(chuàng)建基本的可執(zhí)行腳本 ??numgame.tcl?? 開(kāi)始：

$ touch numgame.tcl
$ chmod 755 numgame.tcl

接著在你的文件中開(kāi)始編碼，標(biāo)題是通常的 #!：

#!/usr/bin/tclsh

這里有一些關(guān)于 Tcl 的簡(jiǎn)單介紹，以便與本文一起追蹤。

第一點(diǎn)是，Tcl 處理的都是字符串。變量通常被當(dāng)作字符串處理，但可以自動(dòng)切換類型和內(nèi)部表示（這一點(diǎn)你通常無(wú)法看到）。函數(shù)可以把它們的字符串參數(shù)解釋為數(shù)字（??expr??），并且只通過(guò)值傳遞。字符串通常使用雙引號(hào)或大括號(hào)來(lái)劃分。雙引號(hào)允許變量擴(kuò)展和轉(zhuǎn)義序列，而大括號(hào)則完全沒(méi)有擴(kuò)展。

第二點(diǎn)是 Tcl 語(yǔ)句可以用分號(hào)隔開(kāi)，但通常不這樣。語(yǔ)句行可以用反斜杠字符來(lái)分割，然而，典型的做法是將多行語(yǔ)句放在大括號(hào)內(nèi)，以避免需要這樣做。大括號(hào)只是更簡(jiǎn)單，下面的代碼格式也反映了這一點(diǎn)。大括號(hào)允許對(duì)字符串進(jìn)行延遲求值。在 Tcl 進(jìn)行變量替換之前，值被傳遞給函數(shù)。

最后，Tcl 使用方括號(hào)進(jìn)行命令替換。方括號(hào)之間的任何東西都會(huì)被送到 Tcl 解釋器的一個(gè)新的遞歸調(diào)用中進(jìn)行求值。這對(duì)于在表達(dá)式中間調(diào)用函數(shù)或?yàn)楹瘮?shù)生成參數(shù)是很方便的。

過(guò)程

雖然在這個(gè)游戲中沒(méi)有必要，但我先舉一個(gè)在 Tcl 中定義函數(shù)的例子，你可以在以后使用：

proc used_time {start} {
  return [expr [clock seconds] - $start]
}

使用 ??proc?? 將其設(shè)定為一個(gè)函數(shù)（或過(guò)程）定義。接下來(lái)是函數(shù)的名稱。然后是一個(gè)包含參數(shù)的列表；在本例中是一個(gè)參數(shù) ??{start}?? ，然后是函數(shù)主體。注意，主體的大括號(hào)在這一行開(kāi)始，它不能在下面一行。該函數(shù)返回一個(gè)值。返回值是一個(gè)復(fù)合求值（方括號(hào)），它從讀取系統(tǒng)時(shí)鐘 ??[clock seconds]?? 開(kāi)始，并進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算以減去 ??$start?? 參數(shù)。

設(shè)置、邏輯和完成

你可以在這個(gè)游戲的其余部分增加更多的細(xì)節(jié)，進(jìn)行一些初始設(shè)置，對(duì)玩家的猜測(cè)進(jìn)行迭代，然后在完成后打印結(jié)果：

set num [expr round(rand()*100)]
set starttime [clock seconds]
set guess -1
set count 0

puts "Guess a number between 1 and 100"

while { $guess != $num } {
  incr count
  puts -nonewline "==> "
  flush stdout
  gets stdin guess

  if { $guess < $num } {
    puts "Too small, try again"
  } elseif { $guess > $num } {
    puts "Too large, try again"
  } else {
    puts "That's right!"
  }
}

set used [used_time $starttime]

puts "You guessed value $num after $count tries and $used elapsed seconds"

前面的 ??set?? 語(yǔ)句建立變量。前兩個(gè)求值表達(dá)式用于識(shí)別 1 到 100 之間的隨機(jī)數(shù)，下一個(gè)保存系統(tǒng)時(shí)鐘啟動(dòng)時(shí)間。

??puts?? 和 ??gets?? 命令用于來(lái)自玩家的輸出和輸入。我使用的 ??puts?? 暗示輸出是標(biāo)準(zhǔn)輸出。??gets?? 需要定義輸入通道，所以這段代碼指定 ??stdin?? 作為用戶的終端輸入源。

當(dāng) ??puts?? 省略行末終止符時(shí)，需要 ??flush stdout?? 命令，因?yàn)?Tcl 緩沖了輸出，在需要下一個(gè) I/O 之前可能不會(huì)被顯示。

從這里開(kāi)始，??while?? 語(yǔ)句說(shuō)明了循環(huán)控制結(jié)構(gòu)和條件邏輯，需要給玩家反饋并最終結(jié)束循環(huán)。

最后的 ??set?? 命令調(diào)用我們的函數(shù)來(lái)計(jì)算游戲的耗時(shí)秒數(shù)，接著是收集到的統(tǒng)計(jì)數(shù)字來(lái)結(jié)束游戲。

玩吧!

$ ./numgame.tcl
Guess a number between 1 and 100
==> 100
Too large, try again
==> 50
Too large, try again
==> 25
Too large, try again
==> 12
Too large, try again
==> 6
Too large, try again
==> 3
That's right!
You guessed value 3 after 6 tries and 20 elapsed seconds

繼續(xù)學(xué)習(xí)

當(dāng)我開(kāi)始這個(gè)練習(xí)時(shí)，我懷疑回到 90 年代末的流行語(yǔ)言對(duì)我有多大的幫助。一路走來(lái)，我發(fā)現(xiàn) Tcl 有幾處讓我非常喜歡的地方，我最喜歡的是方括號(hào)內(nèi)的命令求值。與其他許多過(guò)度使用復(fù)雜閉包結(jié)構(gòu)的語(yǔ)言相比，它似乎更容易閱讀和使用。我以為它是一種 ??已消亡的語(yǔ)言??，但實(shí)際上它仍在蓬勃發(fā)展，并在多個(gè)平臺(tái)上得到支持。我學(xué)到了一些新的技能，并對(duì)這種古老的語(yǔ)言有了新的認(rèn)識(shí)。

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