Эндрю Хант - Программист-прагматик. Путь от подмастерья к мастеру

record = X25UNE1.get(format=ABC123)

if (record.balanc<0):

  X25UNE1.put(record, format=ABC123)

else:

  TELSTR1.put(record, format=XYZ43B)

  DB.store(record)

Реализуемые вами языки могут использоваться двумя различными способами.

Языки управления данными создают некую форму структуры данных, используемой приложением. Эти языки часто используются для представления конфигурации.

Например, программа sendmail применяется во всем мире для маршрутизации электронной почты в сети Интернет. Она обладает многими достоинствами и преимуществами, которые управляются огромным файлом конфигурации, написанном на собственном языке конфигурирования программы sendmail:

Mlocal, P=/usr/bin/procmail,

F=lsDFMAw5:/|@qSPfhn9,

S=10/30, R=20/40,

T=DNS/RFC822/X-Unix,

A=procmail -Y -a $h -d $u 

Очевидно, удобочитаемость не является сильной стороной sendmail.

Уже давно фирма Microsoft использует язык данных, который может описывать меню, реквизиты окон, диалоговые окна и другие ресурсы Windows. На рис. 2.2 показан фрагмент типичного файла ресурсов. Он читается намного легче, чем пример с программой sendmail, но используется точно так же – компилируется для генерации структуры данных.

Рис. 2.2. Файл .rc для Windows 

MAIN_MENU MENU

{

  POPUP " &File"

 {

  MENUITEM "&New", CM_FILENEW

  MENUITEM "&Open…", CM_FILEOPEN

  MENUITEM "&Save", CM_FILESAVE

 }

}

MY_DIALOG_BOX DIALOG 6,15,292,287

STYLE DS_MODALFRAME | WS_POPUP | WS_VISIBLE | WS_CAPTION | WS_SYSMENU

CAPTION "My Dialog Box"

FONT 8, "MS Sans Serif"

{

DEFPUSHBUTTON «OK», ID_OK, 232,16, 50,14

PUSHBUTTON «Help», ID.HELP, 232, 52, 50,14

CONTROL "Edit Text Control", ID EDIT1, "EDIT", WS_BODER | WS_TABSTOP, 16,16, 80, 56

CHECKBOX «Checkbox», ID CHECKBOX 1,153, 65,42,38, BS_AUTOCHECKBOX | WS_ABSTOP 

}

Процедурные языки идут дальше. В этом случае язык является исполняемым и поэтому может содержать инструкции, конструкции управления и т. п. (подобные сценарию на с. 50).

Вы также можете использовать собственные процедурные языки, чтобы облегчить сопровождение программы. Например, вас просят интегрировать информацию из унаследованного приложения в новую разработку графического интерфейса. Обычно это осуществляется при помощи "экранного кармана"; ваше приложение связывается с основным (mainframe) приложением так, как если бы это обычный пользователь-человек, генерируя нажатия клавиш и «считывая» принимаемые отклики. Вы можете создать сценарий взаимодействия при помощи мини-языка [14].

locate prompt "SSN:"

type "%s" social_security_number

type enter

waitfor keyboardunlock

if text_at(10,14) is "INVALID SSN" return bad_ssn

if text_at(10,14) is "DUPLICATE SSN" return dup_ssn

# etc…

Когда приложение определяет, что пора вводить номер SSN, то по этому сценарию оно вызывает интерпретатор, который затем управляет транзакцией. Если интерпретатор встроен в приложение, то они даже могут совместно использовать данные (например, при помощи механизма обратного вызова).

В этом случае вы программируете в предметной области программиста сопровождения. Когда изменяется основное приложение и поля смещаются, программист может просто обновить высокоуровневое описание, вместо того чтобы копаться в подробностях программы на языке С.

Чтобы приносить пользу, мини-язык не должен использоваться приложением напрямую. Можно многократно использовать язык спецификации для создания искусственных объектов (включая метаданные), которые компилируются, считываются или используются самой программой иным образом (см. "Метапрограммирование").

Например, в разделе "Обработка текста" описывается система, в которой мы использовали Perl, чтобы генерировать большое количество выводов из первоначальной спецификации схемы. Мы изобрели общий язык, чтобы представить схему базы данных, и затем сгенерировали все его формы, которые нам необходимы, – SQL, С, интернет-страницы, XML и др. Приложение не использовало спецификацию напрямую, но оно полагалось на выходные данные, полученные из нее.

Обычной практикой является встраивание процедурных языков высокого уровня непосредственно в ваше приложение, так, чтобы они исполнялись, когда исполняется ваша программа. Очевидно, что это мощное средство; можно изменять поведение приложения, варьируя сценарии, которые оно считывает, причем все это

Мы рассмотрели несколько различных грамматик – от простых строчно-ориентированных форматов до более сложных, которые выглядят как реальные языки. Если для реализации требуются дополнительные усилия, тогда зачем выбирать более сложную грамматику?

Компромиссом являются расширяемость и сопровождение. В то время как программа грамматического разбора «реального» языка может быть более сложной в написании, для пользователя она будет намного понятнее, и ее будет легче расширить за счет добавления новых средств и функциональных возможностей. Слишком простые языки могут быть легкими для грамматического разбора, но они могут быть зашифрованными – подобно примеру с программой sendmail (см. "Языки управления данными и процедурные языки").

Учитывая, что срок службы большинства прикладных программ превышает ожидаемый, вам лучше примириться с суровой действительностью и принять заранее более сложный и удобочитаемый язык. Усилия, затраченные вначале, многократно окупятся за счет снижения затрат на поддержку и сопровождение.

• Метапрограммирование

• Можно ли выразить некоторые из требований проекта, над которым вы работаете в настоящее время, на языке, отражающем специфику предметной области? Возможно ли написать компилятор или транслятор, который мог бы сгенерировать большую часть требуемой программы?

• Если вы решили принять мини-язык как способ программирования, близкий к предметной области, вы принимаете и то, что для их реализации потребуются некоторые усилия. Как выдумаете, есть ли способы, при которых «скелет», разработанный для одного проекта, может многократно использоваться в других?

5. Требуется реализовать мини-язык управления простым графическим пакетом (возможно, с графикой в относительных командах). Язык состоит из однобуквенных команд. После некоторых команд указывается число. Например, следующий фрагмент изображает на экране прямоугольник. (Ответ см. в Приложении В.)

Р 2 # select pen 2

D # pen down

W 2 # draw west 2cm

N 1 # then north 1

E 2 # then east 2

S 1 # then back south

U # pen up

Составьте программу, которая анализирует этот язык. Она должна быть разработана так, чтобы операция добавления новых команд была несложной.

6. Спроектируйте грамматику BNF (нормальной формы Бэкуса-Наура), чтобы провести грамматический разбор спецификаций времени. Все указанные примеры должны быть успешно проанализированы. (Ответ см. в Приложении В.)

4pm, 7:38pm, 23:42, 3:16, 3:16am

7. Реализуйте программу грамматического разбора для грамматики нормальной формы Бэкуса-Наура в упражнении 6, используя программы уасс, bison или аналогичный генератор грамматического разбора. (Ответ см. в Приложении В.)

8. Реализуйте программу грамматического разбора времени, используя Perl. (Подсказка: регулярные выражения позволяют написать хорошие программы грамматического разбора.) (Ответ см. в Приложении В.)

13

Оценка

Сколько времени потребуется для пересылки "Войны и мира" по модемной линии в 56 байт? Какое место займет на диске миллион имен и адресов? Сколько времени понадобится для прохождения 1000-байтового блока через маршрутизатор? Сколько месяцев потребуется, чтобы завершить ваш проект?

С одной стороны, все эти вопросы бессмысленны – информация, содержащаяся в них, недостаточна для ответа. И тем не менее, на все из них можно ответить, если вы сможете провести оценку. В процессе работы над генерацией оценки, вы придете к большему пониманию мира, в котором обитают ваши программы.

Научившись оценивать и развивая этот навык до уровня, на котором у вас появляется интуитивное ощущение величины того или иного предмета, вы сможете показать явно магическую способность к определению их выполнимости. Если кто-либо говорит: "Мы вышлем вам резервную копию по каналу ISDN в центральный офис", вы сможете интуитивно осознать, имеет ли это смысл. Когда вы составляете программу, вы сможете понять, какие подсистемы нуждаются в оптимизации, а какие нужно оставить в покое.

Подсказка 18: Проводите оценки во избежание сюрпризов

В конце данного раздела мы приведем единственно правильный ответ (в виде бесплатного приложения), который необходимо давать во всех случаях, когда вас просят оценить что-либо.