Lerne X in Y Minuten

#! /bin/env tclsh

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## 1. Richtlinien 
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# Tcl ist nicht Bash oder C! Das muss gesagt werden, denn standard Shell-Quoting
# funktioniert fast mit Tcl. Daher glauben viele sie können diese Syntax für
# Tcl übernehmen. Am Beginn funktioniert das meist, führt aber schnell zu 
# Frustrationen wenn die Skripte komplexer werden.

# Eckige-Klammern sind nur Quoting-Mechanismen, keine Code-Block-Konstruktoren
# und auch keine Listen-Konstruktoren. In Tcl gibt es diese beiden Dinge nicht.
# Eckige-Klammern werden verwendet um Spezial-Zeichen in Prozeduren zu escapen
# und in Zeichenketten die als Listen formatiert sind.

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## 2. Syntax 
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# Jede Zeile ist ein Befehl. Das erste Wort ist der Name des Befehls, jedes
# weitere Wort ist ein Argument des Befehls. Wörter sind begrenzt durch
# Leerzeichen. Da jedes Wort auch ein String ist, sind keine speziellen
# Auszeichnungen wie Anführungs-Zeichen, Klammern oder Backslashes nötig.
# Selbst wenn Anführungs-Zeichen verwendet werden, denn sie sind ja keine
# String-Konstruktoren, sondern nur Escape-Zeichen.

set greeting1 Sal 
set greeting2 ut
set greeting3 ations


# Strichpunkte begrenzen auch Befehle
set greeting1 Sal; set greeting2 ut; set greeting3 ations 


# Das Dollar-Zeichen zeigt eine Variablen-Substitutionen an.
set greeting $greeting1$greeting2$greeting3


# Eckige-Klammern zeigen Befehls-Substitutionen an. Das Ergebnis des Befehls wird an
# Stelle des Klammern-Ausdrucks eingefügt. Wenn man dem "set" Befehl nur den
# Namen einer Variablen übergibt, gibt er den Wert der Variablen zurück.
set greeting $greeting1$greeting2[set greeting3]


# Befehls-Substitution sollte eigentlich Script-Substitution heißen, denn ein
# komplettes Script, und nicht nur ein Befehl, kann zwischen die Eckigen-Klammern
# geschrieben werden. Der "incr" Befehl erhöht den Wert einer Variable um 1
# und gibt den neuen Wert der Variable zurück.
set greeting $greeting[
	incr i
	incr i
	incr i
]


# Der Backslash unterdrückt die Bedeutung von Sonderzeichen
set amount \$16.42


# Der Backslash macht bestimmte Zeichen zu Sonderzeichen
puts lots\nof\n\n\n\n\n\nnewlines

# Ein Wort das in geschweiften Klammern eingeschlossen wurde ist von jeglichen
# speziellen Interpretationen ausgeschlossen. Eine Ausnahme bilden Backslashes
# vor geschweiften Klammern, hiermit wird die geschweifte Klammer von der Suche
# nach der schließenden geschweiften Klammer ausgeschlossen.
set somevar {
    Das ist ein literales $ Zeichen, diese geschweifte Klammer \} wird nicht
    als Ende interpretiert.
} 


# Bei einem Wort das in doppelten Anführungszeichen steht verlieren Leerzeichen
# ihre spezielle Bedeutung.
set name Neo
set greeting "Hallo, $name"


#Variablen-Namen können irgend eine Zeichenkette sein.
set {first name} New


# Die Geschweifte-Klammern-Form der Variablen-Substitution kann sehr komplexe
# Variblen-Namen handhaben.
set greeting "Hello, ${first name}"


# Der "set" Befehl kann immer anstatt einer Variablen-Substition verwendet
# werden.
set greeting "Hello, [set {first name}]"


# Mit dem Expansions-Operator "{*}" werden Wörter innerhalb eines Wortes wieder
# individuell als Teile des aktuellen Befehls behandelt.
set {*}{name Neo}

# Ist Äquivalent zu
set name Neo


# Ein Array ist eine spezielle Variable die also Container für andere Variablen
# dient.
set person(name) Neo
set person(gender) male
set greeting "Hello, $person(name)"


# Ein Namensraum enthält Befehle und Variablen
namespace eval people {
    namespace eval person1 {
        variable name Neo
    }
}


#Der volle Name einer Variablen beihaltet den/die umschließenden
# Namensraum/Namensräume begrenzt durch zwei Doppelpunkte.
set greeting "Hello $people::person1::name"

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## 3. Einige Notizen 
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# Jede weitere Funktion ist über Befehle implementiert. Von nun an kommt keine
# neue Syntax hinzu. Alles weitere das es über Tcl zu lernen gibt ist das
# Verhalten individueller Befehle und die bedeutung ihrer Argumente.


# Um einen Interpreter zu bekommen mit dem man nichts mehr machen kann, lösche
# einfach den globalen Namensraum. Das ist nicht sehr sinnvoll, zeigt aber die
# Natur von Tcl.
namespace delete ::


# Wegen des Verhaltens der Namens-Auflösung ist es sicherer den "variable"
# Befehl zu verwenden um in einem Namensraum einen Wert zu deklarieren oder
# zuzuweisen. Wenn eine Variable mit dem Namen "name" bereits im globalen
# Namensraum existiert, bewirkt der "set" Befehl das der globalen Variable ein
# Wert zugewiesen wird, anstatt eine Variable im lokalen Namensraum zu erzeugen
namespace eval people {
    namespace eval person1 {
        variable name Neo
    }
}


# Es kann immer der vollständige Name einer Variable verwendet werden, falls
# gewünscht.
set people::person1::name Neo



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## 4. Befehle 
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# Berechnungen werde mit dem "expr" Befehl durchgeführt.
set a 3
set b 4
set c [expr {$a + $b}]

# Since "expr" performs variable substitution on its own, brace the expression
# to prevent Tcl from performing variable substitution first.  See

# Da der "expr" Befehl eigene Variablen-Substitutionen durchführt, setze den
# zu berechnenden Ausdruck in Eckige-Klammern. Das hindert Tcl daran Variablen-
# Substitutionen durchzuführen. Für Details siehe:
# "http://wiki.tcl.tk/Brace%20your%20#%20expr-essions"


# Der "expr" Befehl versteht Variablen- und Befehls-Substitutionen
set c [expr {$a + [set b]}]


# Der "expr" Befehl stellt Mathematische-Funktionen zur Verfügung.
set c [expr {pow($a,$b)}]


# Mathematische Operatoren sind als Befehle auch im Namensraum 
# ::tcl::mathop verfügbar.
::tcl::mathop::+ 5 3

# Befehle können aus anderen Namensräumen importiert werden.
namespace import ::tcl::mathop::+
set result [+ 5 3]


# Neu Befehle werden mit dem "proc" Befehl gebildet.
proc greet name {
    return "Hello, $name!"
}

#Es können mehrere Parameter spezifiziert werden.
proc greet {greeting name} {
    return "$greeting, $name!"
}


# Wie bereits erwähnt, geschwungene Klammern erzeugen keinen Code-Block.
# Jeder Wert, sogar das dritte Argument für den "proc" Befehl ist eine
# Zeichenkette. Der vorherige Befehl kann daher auch ohne
# geschwungene Klammern geschrieben werden:
proc greet greeting\ name return\ \"Hello,\ \$name!



# Wenn der letzte Parameter der literale Wert "args" ist, sammelt dieser Wert
# alle übrigen Argumente des Befehls ein wenn dieser aufgerufen wird.
proc fold {cmd args} {
    set res 0
    foreach arg $args {
        set res [$cmd $res $arg]
    }
}
fold ::tcl::mathop::* 5 3 3 ;# ->  45


# Bedingte Ausführung ist auch als Befehl implementiert
if {3 > 4} {
    puts {This will never happen}
} elseif {4 > 4} {
    puts {This will also never happen}
} else {
    puts {This will always happen}
}


# Auch Schleifen sind Befehle. Das erste, zweite und dritte Argument des "for"
# Befehls wird als mathematischer Ausdruck behandelt.
for {set i 0} {$i < 10} {incr i} {
    set res [expr {$res + $i}]
}


# Das erste Argument des "while" Befehls wird auch als mathematischer Ausdruck
# behandelt.
set i 0
while {$i < 10} {
    incr i 2
}


# Eine Liste ist eine speziell formatierte Zeichenkette. Im einfachsten Fall
# genügen Leerzeichen als Trennzeichen zwischen den einzelnen Werten.
set amounts 10\ 33\ 18 
set amount [lindex $amounts 1]


# Geschwungene Klammern und Backslashes können verwendet werden um komplexe
# Werte in einer Liste zu formatieren. Eine Liste sieht aus wie ein Skript,
# allerdings verlieren Zeilenumbrüche und Doppelpunkte ihre 
# besondere Bedeutung. Diese Funktionalität macht Tcl homoikonisch. Die
# folgende Liste enthält drei Elemente.
set values {

    one\ two

    {three four}

    five\{six

}


# Da Listen auch Zeichenketten sind, kann man Zeichenketten-Operationen auf
# ihnen anwenden. Allerdings mit dem Risiko die Formatierung der Liste zu
# beschädigen.
set values {one two three four}
set values [string map {two \{} $values] ;# $values is no-longer a \
    properly-formatted listwell-formed list


# Der sicherste Weg korrekt formatierte Liste zu erzeugen, ist den "list"
# Befehl zu verwenden.
set values [list one \{ three four]
lappend values { } ;# Ein Leerzeichen als Element der Liste hinzufügen


# Mit "eval" können Werte als Skripts evaluiert werden.
eval {
    set name Neo
    set greeting "Hello, $name"
}


# Eine Liste kann immer an "eval" übergeben werden, solange die Liste einen
# einzigen Befehl enthält.
eval {set name Neo}
eval [list set greeting "Hello, $name"]


# Daher: Wenn "eval" verwendet wird, verwende [list] um den gewünschten Befehl
# aufzubauen.
set command {set name}
lappend command {Archibald Sorbisol}
eval $command


# Es ist ein häufiger Fehler die Listenfunktionen beim Aufbauen von Listen
# nicht zu verwenden.
set command {set name}
append command { Archibald Sorbisol}
eval $command ;# Hier passiert eine Fehler, denn der "set" Befehl hat nun zu \
    viele Argumente {set name Archibald Sorbisol}


# Dieser Fehler kann auch leicht beim "subst" Befehl passieren.
set replacement {Archibald Sorbisol}
set command {set name $replacement}
set command [subst $command] 
eval $command ;# The same error as before: too many arguments to "set" in \
    {set name Archibald Sorbisol}


# Die korrekte Vorgangsweise ist es den substituierten Wert mit dem "list"
# Befehl zu formatieren.
set replacement [list {Archibald Sorbisol}]
set command {set name $replacement}
set command [subst $command] 
eval $command


# Der "list" Befehl wird sehr häufig verwendet um Werte zu formatieren die
# in Tcl Skript Vorlagen substituiert werden. Es gibt dazu viele Beispiele,
# siehe unterhalb.


# Der "apply" Befehl evaluiert eine Zeichenkette als Befehl.
set cmd {{greeting name} {
    return "$greeting, $name!"
}}
apply $cmd Whaddup Neo


# Der "uplevel" Befehl evaluiert ein Skript in einem höher liegenden
Gültigkeitsbereich.
proc greet {} {
	uplevel {puts "$greeting, $name"}
}

proc set_double {varname value} {
	if {[string is double $value]} {
		uplevel [list variable $varname $value]
	} else {
		error [list {not a double} $value]
	}
}


# Der "upvar" Befehl verknüpft eine Variable im aktuellen Gültigkeitsbereich
# mit einer Variable in einem höher liegenden Gültigkeitsbereich.
proc set_double {varname value} {
	if {[string is double $value]} {
		upvar 1 $varname var
		set var $value
	} else {
		error [list {not a double} $value]
	}
}


# Werde den eingebauten "while" Befehl los.
rename ::while {}


# Definieren einen neuen "while" Befehl mithilfe des "proc" Befehls.
# Ausführlichere Fehler-Behandlung wird dem Leser als Übung überlassen.
proc while {condition script} {
    if {[uplevel 1 [list expr $condition]]} {
        uplevel 1 $script
        tailcall [namespace which while] $condition $script
    }
}


# Der "coroutine" Befehl erzeugt einen separaten Call-Stack, zusammen mit einem
# Befehl um diesem Call-Stack zu verwenden. Der "yield" Befehl unterbricht
# die Ausführung des aktuellen Call-Stacks.
proc countdown {} {
	#send something back to the initial "coroutine" command
	yield

	set count 3 
	while {$count > 1} {
		yield [incr count -1]
	}
	return 0
}
coroutine countdown1 countdown
coroutine countdown2 countdown
puts [countdown 1] ;# -> 2 
puts [countdown 2] ;# -> 2 
puts [countdown 1] ;# -> 1 
puts [countdown 1] ;# -> 0 
puts [countdown 1] ;# -> invalid command name "countdown1"
puts [countdown 2] ;# -> 1