TCL脚本语言-3-置换：TCL的灵魂

而右边的代码中，同样是三个单词，只不过后面的两个单词被双引号括着，所以在执行 if 命令之前，解释器会先对这两个单词进行置换，把里面的$a 用 a 的值替代，然后把替换后 的单词作为参数传递给 if 命令。
下面的代码会进入死循环，为什么？大家自行分析。
作者：雷雨后
Email: leiyuhou010@gmail.com
;#第一条命令 class 及其两个参数 ;#成员变量，保护类型，可以被继承
constructor {name sex} { set m_name $name set m_sex $sex
}
;#构造函数
public method PrintInfo {} { puts "CPerson [GetInfo]"
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基本词法和概念
在进一步深入了解 TCL 的语法之前，弄清楚 TCL 脚本的几个基本概念以及 TCL 解释器 解释执行一个脚本的基本流程，是很有必要的。
一切都是命令和及其参数
TCL 脚本语法的本质其实非常简单： 1. 一个脚本是由一个或多个命令以及其参数顺序排列而成；命令之间用换行字符或者
分号分隔；TCL 中的一切都是命令及其参数。 2. 一个命令语句包括一个命令字以及零个或多个该命令的参数；命令和参数以及参数
之间用空格或者 Tab 分隔； 3. 如果任何地方出现可以进行置换的操作，那么就会按照规则进行置换； 例如下面的一段代码实际上是由三个命令组成的：
class CPerson { protected variable m_name protected variable m_sex
"if {$a>100}"
第一种情况，{$a>100}和后面的{之间没有空格，那么就会报错：因为不符合单词的语 法。第二种情况，{直接拿到了 if 命令的第二行，那么 TCL 认为这里的 if 命令在本行就结束， 那么 if 命令就只有一个参数，显然也会报错。
作者：雷雨后
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set a 100
就包含了三个单词：set、a 和 100 但是也有一些特殊情况：
双引号
如果一个单词以一个双引号字符开始，那么这个单词会以下一个双引号作为结束。如果 在这两个双引号之间出现了分号“;”、反方括号“]”、以及空格或者换行字符，那么这些字 符都作为单词中的字面字符出现，它们不具备任何特殊含义。开始和结束的双引号不作为这 个单词内的字符。例如：
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wrong # args: should be "set varName ?newValue?"
while executing
"set a 100
#创建变量 a，不合法的注释"
上面的错误，是我们经常犯的错误。 上面例子中，for 循环命令中的注释，似乎和前面介绍的 TCL 注释规则相违背，注释并 没有从“#”直到一行结束，而是只到花括号结束。仔细分析，实际上并不违背：例如 for 的第一个参数，包括里面的注释，是整个作为一个单词被传递给 for 命令来解释的，for 命令 执行这个单词的时候，就会正确的解释其中的注释。
下面就是一个 do 命令的简单实现，使用 TCL 写成：
#定义 do 命令 proc do { body while_key cond} {
if { $while_key != "while" } { error "the second parameter must be \"while\"."
}
三行代码，三个换行符只有最后一个是 if 命令的分隔符；而前两个相对于 if 命令而言， 只是其第二个参数中的字符而已。初学者往往会把上面的代码写成下面两种形式：
if {$a>100}{ puts “a = $a ”
}
;#条件判断的}后面没有空格，直接跟着{
if {$a>100} {
puts “a = $a ” }
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set a 100 set i 0 set sum 0
while "$i <= $a" { incr sum $i incr i
}
;#如果换成{$i<=$a}，就不会死循环了。
puts $sum
需要指出的是，上面解释执行过程中的第三步是可以嵌套的，也就是说，在执行一个过 程的时候，在这个过程内部也可以通过这个过程来执行另外一块脚本代码。就比如上面的 while 循环，它的第一个参数是条件表达式”$i<=$a”，第二个参数是一段代码；在执行 while 命令的过程中，首先计算条件表达式，根据表达式的值确定是否执行下面的代码，如果条件 满足，那么就执行。执行这一段代码的过程和执行 while 的类似：先划分成命令序列，再顺 序执行每一条命令。这一段代码如何执行，是由 while 命令来控制，而不是 TCL 解释器所控 制的。所以，while 不过是一个命令！
;#条件判断的后面直接回车，把执行体的{放到下一行
两种写法都是错误的。错误代码分别如下：
extra characters after close-brace while executing
"if {$a>100}{ puts "a = $a "
}
wrong # args: no script following "$a>100" argument while executing
while executing "set b { \{ Sat "Hello" } }"
最后一行代码出错了，因为 set 第三个单词内，嵌套的花括号不能匹配上。如果一个单 词是用花括号括起来的，那么里面所有的置换都不会发生。我们回归头来看看前面 CPerson 类的定义，类的定义部分就是一个用花括号括起来的，包含多行字符创的单词。
set a 100 ”set” “a” “100” set b “First Second” set b First Second set c “The first line
The second line”
;#命令 1 ;#命令 2 ;#命令 3 ;#命令 4，错误
上面代码中，前面两个命令是完全等价的，虽然命令 2 中三个单词都用双引号括起来， 但是三个单词和命令 1 中的三个单词完全一样。执行后变量 a 的值都为 100；命令 3 中第三 个单词用引号括起来，其中包含了空格，如果没有引号，象命令 4 中所示，那么就会出现错 误。因为 set 命令不能够接受三个参数。最后一个命令中也包含三个单词，最后一个单词是 用引号括起来的跨行字符串，里面包含了换行符号。
for {set sum 0;set i 0;#初始化} {$i<=100} {incr i;#递增} { incr sum $i
}
puts $sum
第三行注释不正确，因为这里#以及后面的字符都被解释成了 set 命令的参数，所以会报 错：
作者：雷雨后
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}
;#public 方法，输出对象信息，可以被继承 ;#调用了成员函数 GetInfo
public method GetInfo {} {
return "name=$m_name; sex=$m_sex" ;#返回对象信息
}
}
;#第一条命令结束。
CPerson a “Lei Yuhou” Male a PrintInfo
把脚本解析成命令序列
Yes
全部命令执行？
No
取下一条命令
该命令分解成单词 必要的置换操作
执行该命令
执行结束
理解了上面的脚本执行过程，就可以理解上一节所说的“一定程度”是什么意思了：执 行器在执行一条命令的之前，首先把命令划分成单词，然后根据单词的写法来进行置换。
在上一节左边的代码中，代码被划分成三个单词，但是后面两个单词都是用花括号括着 的，所以没有不会发生置换，直接把它们作为参数调用 if 命令。
命令之间只有两种分隔符号：分号或者换行符号。所以如果我们要把两个命令写在一行， 那么必须使用分号分隔它们。例如上面的后两个命令：
CPerson a “Lei Yuhou” Male ; a PrintInfo 要注意的是，并不是所有的分号和换行符号都是命令分隔符！！例如下面的代码：
if {$a>100} { puts “a = $a ”
没有 do...while？自己实现
TCL 中没有 do...while 循环，但是我们明白了上面的道理之后，完全可以自己实现一个 do 命令，作为我们自己的一种控制结构。这在其他的 Python、Pascal 等语言中是很难想象的： python 里面没有 switch，你试着在 python 实现一个 switch，看能否实现？
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什么时候回车字符作为命令结束符，什么时候又不是？为什么会出现第一种错误？回答 这些问题之前，我们必须弄清楚另外一个重要概念：单词！
单词、引号、括号
一个脚本是由多个命令顺序排列而成；而一个命令则是由多个单词组成。单词是由空格 来进行分隔的一个字符串，例如下面的命令中：
脚本注释
理解了脚本的执行过程，就不难理解 TCL 中的注释规则： 当 TCL 解释器在解释执行脚本的时候，如果期望下一个单词是一个命令，但是这个单 词的第一个字符是“#”，那么从这个“#”开始直到这一行的结束，都被 TCL 当作注释而忽 略过去。 下面是几个例子：
#这是一行合法的注释 set a 100 ;#创建变量 a，合法的注释 set a 100 #创建变量 a，不合法的注释；
;#第二条命令 ;#第三条命令
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上面代码很长，但是实际上只有三个命令：第一个是 class 命令，带有两个参数，第一 个是类名，第二个是类的定义体；第二个命令是 CPerson 命令，实际上刚才的 class 命令在 执行之后就定义了一个新的 TCL 命令，命令名就是我们声明的类名；第三个命令的命令字 是 a，这是我们刚才创建的对象，实际上 CPerson 命令在执行的时候又创建了一个 TCL 命令， 其名字就是我们给出的对象名。
set a { {青山依旧在，} {几度夕阳红。}
}
set b { \{ Sat "Hello" \} }
puts $a puts $b
set b { \{ Sat "Hello" } }
代码执行结果如下：
{青山依旧在，} {几度夕阳红。}
\{ Sat "Hello" \} wrong # args: should be "set varName ?newValue?"
用双引号括起来的单词中，所有的置换类型都可以发生。具体我们后面在置换一节中详 细解释。
花括号
如果一个单词以字符“{”开始，那么它必须以相对应的反括号字符“}”作为结束。单
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词内部的花括号可以嵌套，但是它们必须配对出现；如果某一个花括号前面是反斜线，那么 TCL 解释器在寻找配对括号的时候该括号不计算在内。该单词是所有出现在花括号在内的原 始字符，但是不包含开始和结束的花括号。例如下面的代码：
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序列； 2. 按照从上到下的顺序，逐个执行命令； 3. 执行一个命令的时候，
a) 如果组成命令的单词中存在变量、反斜线换或者命令置换，会根据单词的特点 进行置换；
b) 置换后，把第一个单词作为命令字，到命令库中找到对应的命令执行体； c) 如果找到，把后面的单词作为参数传入给命令，执行命令； d) 如果没有找到，那么就通过一定的机制继续寻找，如果找不到，就抛Baidu Nhomakorabea异常； 4. 所有的命令执行完，那么脚本执行就结束。
通过上面的分析，可以看到，下面的两块代码在“一定程度上”是等价的：
if {$a>100} { puts “a = $a”
}
if “$a>100” “ puts \“a = $a\”
”
为什么说是“一定程度”呢，我们有必要了解 TCL 解释执行脚本的过程。
解释执行过程
TCL 解释器执行脚本的过程就是： 1. 根据前面介绍的命令分隔规则和单词划分规则，将脚本文件内容解析成多个命令的