Брайан Керниган - UNIX — универсальная среда программирования

Для проверки этого предположения мы изменили code.c, заменив вызовы pushи popна макрокоманды, управляющие стеком:

#define push(d) *stackp++ = (d)

#define popm() *--stackp = pop() /* функция все-таки нужна */

(Функция popвсе-таки нужна в качестве кода операции нашей машины, поэтому нельзя заменить все обращения к ней.) Новая версия выполняется на 35% быстрее; время в табл. 8.1 сокращается от 5.5 до 3.7 с и от 5.0 до 3.1 с.

В макрокомандах pushи popmне предусмотрен контроль ошибок. Прокомментируйте разумность такого решения. Как бы вы обеспечили контроль ошибок, производимый в версии с функциями, не снижая быстродействия макрокоманд?

Ознакомившись с материалом этой главы, мы можем сделать важные выводы. Во-первых, средства для развития языков очень нужны, так как позволяют сконцентрировать внимание на интересной работе проектировании языка (с ним легко экспериментировать). Грамматика является организующей структурой при реализации: программы привязываются к грамматике и вызываются в подходящий момент в процессе разбора.

Во-вторых, и это уже философский аспект, ценна сама постановка задачи речь идет о разработке языка, а не просто о написании программы. Построение программы как языкового процессора обеспечивает регулярность синтаксиса (т.е. взаимодействие с пользователем), делает более структурированной реализацию. Кроме того, мы получаем гарантию, что новые средства будут хорошо согласовываться с уже реализованными. Под "языками", конечно, следует понимать не только традиционные языки программирования, но и уже упоминавшиеся выше в примерах языки eqnи pick, а также yacc, lex, и make.

Рассмотрены здесь и вопросы использования программных средств. В частности, показана роль программы make, которая предотвращает целый класс ошибок (например, вы забыли перетранслировать какую-то подпрограмму). Она позволяет избавиться от лишней работы и предоставляет удобный способ сгруппировать в одном файле большое число связанных и, возможно, зависимых операций.

С помощью файлов макроопределений вы можете координировать описания данных, доступных более чем в одном файле. Проводя централизацию информации, они исключают ошибки, вызванные несогласованностью применяемых версий, особенно если действуют совместно с программой make. Весьма важно разбить данные и подпрограммы на файлы таким образом, чтобы они не были видимы, если в этом нет необходимости.

Хотелось бы отметить, что из-за ограниченного объема книги мы мало внимания уделили тем средствам UNIX, которые применяются при разработке семейства программ hoc. Каждая версия программы находится в отдельном каталоге, для идентичных файлов используются связи; постоянно вызываются команды lsи du, чтобы следить за тем, какие файлы где находятся. На многие вопросы ответы дают сами программы. Например, на вопрос: "Где описана данная переменная?" отвечает программа grep. "Как мы внесли изменения в данную версию?" отвечает idiff. "Насколько велик файл?" отвечает wc. Пора делать копию файла обратитесь к команде cp. Нужно скопировать только те файлы, которые изменились со времени последнего копирования? Вам поможет в этом деле программа make.

Такой общий подход типичен для повседневной разработки программ в системе UNIX: множество небольших программных средств, каждое в отдельности или их различные сочетания, позволяет автоматизировать работу, которую иначе пришлось бы выполнять вручную.

Программа yaccсоздана С. Джонсоном. Класс языков, для которых yacc может создавать программу разбора, называется LALR-(1): разбор здесь ведется слева направо и входной поток просматривается не более чем на одну лексему вперед. Понятие раздельных описаний для задания приоритетов и разрешения неоднозначностей в грамматике появилось вместе с yacc. Этот вопрос рассматривается в статье А. В. Ахо, С. К. Джонсона и Д. Д. Ульмана "Deterministic parsing of ambiguous grammars" (CACM, August, 1975). Там же приведены новые алгоритмы и структуры данных для создания и хранения таблиц разбора.

Основы теории, на базе которой построены yaccи другие программы анализаторы, излагаются в книге А. В. Ахо и Д. Д. Ульмана "Principles of Compiler Design" (Addison Wesley, 1977). Сама программа yaccописана в справочном руководстве по UNIX (том 2B). В этом разделе также представлен калькулятор, сравнимый с hoc2: для вас такое сравнение может оказаться полезным.

Программа lexпервоначально было написана М. Леском. Теория lex освещена в книге Ахо и Ульмана, а сам язык lexописан в справочном руководстве по UNIX.

Программы yaccи в меньшей степени lexиспользовались для реализации многих языковых процессоров, включая переносимый компилятор Си, процессоры на Паскале, Фортране 77, Ратфоре, awk, be, egnи pick.

Программа makeсоздана С. Фельдманом и описана в статье "MAKE a program for maintaining computer programs" (Software-Practice & Experience, April, 1979).

В книге Д. Бентли "Writing Efficient Programs" (Prentice-Hall, 1982) обсуждается техника ускорения выполнения программ. Акцент в ней делается на создание подходящего алгоритма, а также на улучшение кода, если в этом есть необходимость.

Средства редактирования и форматирования документации стали одним из ранних приложений системы UNIX. Администрация Bell Labs, приобретая первую установку PDP-11, хотела иметь систему подготовки документации, а не операционную систему. (К счастью, заказчики получили больше, чем ожидали.)

Первая форматирующая программа roff— небольшая, быстрая программа, с которой легко было работать до тех пор, пока выпускались простые документы с помощью печатающего устройства. Следующая форматирующая программа nroffобладала большими возможностями. Ее автор Дж. Осанна вместо того, чтобы обеспечивать каждый вид документации по желанию пользователя, сделал свою программу программируемой, т.е. многие задачи форматирования решались путем программирования на языке nroff.

После приобретения в 1973 г. небольшого наборного устройства nroffбыла расширена и смогла поддерживать множество символов, а также шрифты разных кеглей и гарнитур. Новая программа получила название troff(по аналогии с "en-roff', а произносили это как "tee-roff".) Программы nroffи troff имели одну и ту же основу и один и тот же входной язык; nroffигнорировала команды типа смены размера шрифта, которые она не могла выполнить. В настоящей главе речь пойдет главным образом о troff, но большинство наших пояснений можно отнести и к nroffс учетом ограничений, налагаемых выводными устройствами.