Tcl 中的过程 · ZetCode 中文系列教程

# Tcl 中的过程 > 原文： [https://zetcode.com/lang/tcl/procedures/](https://zetcode.com/lang/tcl/procedures/) 在本教程的这一部分中，我们将介绍 Tcl 过程。过程是包含一系列命令的代码块。在许多编程语言中，过程都称为函数。对于程序仅执行一个特定任务，这是一种良好的编程习惯。程序为程序带来了模块化。正确使用程序会带来以下优点： * 减少代码重复 * 将复杂的问题分解成更简单的部分 * 提高代码的清晰度 * 重用代码 * 信息隐藏过程有两种基本类型：内置过程和用户定义的过程。内置过程是 Tcl 核心语言的一部分。例如，`rand()`，`sin()`和`exp()`是内置程序。用户定义的过程是使用`proc`关键字创建的过程。 `proc`关键字用于创建新的 Tcl 命令。术语过程和命令通常可以互换使用。我们从一个简单的例子开始。 ```tcl #!/usr/bin/tclsh proc tclver {} { set v [info tclversion] puts "This is Tcl version $v" } tclver ``` 在此脚本中，我们创建一个简单的`tclver`过程。该过程将打印 Tcl 语言的版本。 ```tcl proc tclver {} { ``` 使用`proc`命令创建新过程。 `{}`字符表明该过程没有参数。 ```tcl { set v [info tclversion] puts "This is Tcl version $v" } ``` 这是`tclver`过程的主体。它在我们执行`tclver`命令时执行。该命令的正文位于大括号之间。 ```tcl tclver ``` 通过指定其名称来调用该过程。 ```tcl $ ./version.tcl This is Tcl version 8.6 ``` 样本输出。 ## 过程参数参数是传递给过程的值。过程可以采用一个或多个参数。如果过程使用数据，则必须将数据传递给过程。在下面的示例中，我们有一个采用一个参数的过程。 ```tcl #!/usr/bin/tclsh proc ftc {f} { return [expr $f * 9 / 5 + 32] } puts [ftc 100] puts [ftc 0] puts [ftc 30] ``` 我们创建一个`ftc`程序，将华氏温度转换为摄氏温度。 ```tcl proc ftc {f} { ``` 该过程采用一个参数。该程序的主体将使用其名称`f`。 ```tcl return [expr $f * 9 / 5 + 32] ``` 我们计算摄氏温度值。 `return`命令将值返回给调用方。如果该过程未执行显式返回，则其返回值是在过程主体中执行的最后一条命令的值。 ```tcl puts [ftc 100] ``` 执行`ftc`过程。它以 100 为参数。这是华氏温度。返回的值由`puts`命令使用，该命令将其打印到控制台。 ```tcl $ ./fahrenheit.tcl 212 32 86 ``` 示例的输出。接下来，我们将有一个接受两个参数的过程。 ```tcl #!/usr/bin/tclsh proc maximum {x y} { if {$x > $y} { return $x } else { return $y } } set a 23 set b 32 set val [maximum $a $b] puts "The max of $a, $b is $val" ``` `maximum`过程将两个值的最大值相减。 ```tcl proc maximum {x y} { ``` 该方法有两个参数。 ```tcl if {$x > $y} { return $x } else { return $y } ``` 在这里，我们计算哪个更大。 ```tcl set a 23 set b 32 ``` 我们定义了两个要比较的变量。 ```tcl set val [maximum $a $b] ``` 我们计算两个变量的最大值。 ```tcl $ ./maximum.tcl The max of 23, 32 is 32 ``` 这是`maximum.tcl`脚本的输出。 ## 可变数量的参数一个过程可以接受和处理可变数量的参数。为此，我们使用特殊的`args`参数。 ```tcl #!/usr/bin/tclsh proc sum {args} { set s 0 foreach arg $args { incr s $arg } return $s } puts [sum 1 2 3 4] puts [sum 1 2] puts [sum 4] ``` 我们定义一个`sum`过程，将其所有参数加起来。 ```tcl proc sum {args} { ``` `sum`过程具有一个特殊的`args`参数。它具有传递给该过程的所有值的列表。 ```tcl foreach arg $args { incr s $arg } ``` 我们遍历列表并计算总和。 ```tcl puts [sum 1 2 3 4] puts [sum 1 2] puts [sum 4] ``` 我们调用`sum`过程 3 次。在第一种情况下，它采用 4 个参数，在第二种情况下为 2，在最后一种情况下为 4。 ```tcl $ ./variable.tcl 10 3 4 ``` `variable.tcl`脚本的输出。 ## 隐式参数 Tcl 过程中的参数可能具有隐式值。如果未提供显式值，则使用隐式值。 ```tcl #!/usr/bin/tclsh proc power {a {b 2}} { if {$b == 2} { return [expr $a * $a] } set value 1 for {set i 0} {$i<$b} {incr i} { set value [expr $value * $a] } return $value } set v1 [power 5] set v2 [power 5 4] puts "5^2 is $v1" puts "5^4 is $v2" ``` 在这里，我们创建一个`power`过程。该过程具有一个带有隐式值的参数。我们可以使用一个和两个参数来调用该过程。 ```tcl proc power {a {b 2}} { ``` 第二个参数`b`具有隐式值 2。如果仅提供一个参数，则`power`过程会将`a`的值返回到幂 2。 ```tcl set v1 [power 5] set v2 [power 5 4] ``` 我们用一个和两个参数调用幂过程。第一行计算 5 的幂 2。第二行计算 5 的幂 4。 ```tcl $ ./implicit.tcl 5^2 is 25 5^4 is 625 ``` 示例的输出。 ## 返回多个值 `return`命令将一个值传递给调用方。通常需要返回多个值。在这种情况下，我们可以返回一个列表。 ```tcl #!/usr/bin/tclsh proc tworandoms {} { set r1 [expr round(rand()*10)] set r2 [expr round(rand()*10)] return [list $r1 $r2] } puts [tworandoms] puts [tworandoms] puts [tworandoms] puts [tworandoms] ``` 我们有一个`tworandoms`程序。它返回 1 到 10 之间的两个随机整数。 ```tcl set r1 [expr round(rand()*10)] ``` 计算一个随机整数并将其设置为`r1`变量。 ```tcl return [list $r1 $r2] ``` 借助`list`命令返回两个值。 ```tcl $ ./tworandoms.tcl 3 7 1 3 8 7 9 9 ``` 样本输出。 ## 递归在数学和计算机科学中，递归是一种定义函数的方法，其中所定义的函数在其自己的定义内应用。换句话说，递归函数调用自身以完成其工作。递归是解决许多编程任务的一种广泛使用的方法。递归是诸如 Scheme，OCalm 或 Clojure 之类的函数式语言的基本方法。递归调用在 Tcl 中有一个限制。递归调用不能超过 1000 个。递归的典型示例是阶乘的计算。阶乘`n!`是所有小于或等于 n 的正整数的乘积。 ```tcl #!/usr/bin/tclsh proc factorial n { if {$n==0} { return 1 } else { return [expr $n * [factorial [expr $n - 1]]] } } # Stack limit between 800 and 1000 levels puts [factorial 4] puts [factorial 10] puts [factorial 18] ``` 在此代码示例中，我们计算三个数字的阶乘。 ```tcl return [expr $n * [factorial [expr $n - 1]]] ``` 在`factorial`过程的主体内部，我们使用修改后的参数调用`factorial`过程。该过程将自行调用。 ```tcl $ ./recursion.tcl 24 3628800 6402373705728000 ``` 这些就是结果。如果我们尝试计算 100 的阶乘，则会收到“嵌套求值过多”的错误。 ## 作用域在过程内部声明的变量具有过程作用域。名称的作用域是程序文本的区域，在该区域内可以引用名称声明的实体而无需对该名称进行限定。在过程内部声明的变量具有过程作用域；它也称为本地作用域。该变量仅在此特定过程中有效。 ```tcl #!/usr/bin/tclsh proc test {} { puts "inside procedure" #puts "x is $x" set x 4 puts "x is $x" } set x 1 puts "outside procedure" puts "x is $x" test puts "outside procedure" puts "x is $x" ``` 在前面的示例中，我们在测试过程的内部和外部定义了一个`x`变量。 ```tcl set x 4 puts "x is $x" ``` 在测试过程中，我们定义了`x`变量。该变量具有局部作用域，仅在此过程内有效。 ```tcl set x 1 puts "outside procedure" puts "x is $x" ``` 我们在过程外部定义`x`变量。它具有全球作用域。变量没有冲突，因为它们具有不同的作用域。 ```tcl $ ./scope.tcl outside procedure x is 1 inside procedure x is 4 outside procedure x is 1 ``` 示例的输出。可以在过程内部更改全局变量。 ```tcl #!/usr/bin/tclsh proc test {} { upvar x y puts "inside procedure" puts "y is $y" set y 4 puts "y is $y" } set x 1 puts "outside procedure" puts "x is $x" test puts "outside procedure" puts "x is $x" ``` 我们定义一个全局`x`变量。我们在测试过程中更改变量。 ```tcl upvar x y ``` 我们使用`upvar`命令通过名称`y`引用全局`x`变量。 ```tcl set y 4 ``` 我们为本地`y`变量分配一个值，并更改全局`x`变量的值。 ```tcl $ ./scope2.tcl outside procedure x is 1 inside procedure y is 1 y is 4 outside procedure x is 4 ``` 从输出中我们可以看到测试过程更改了`x`变量。使用`global`命令，我们可以从过程中引用全局变量。 ```tcl #!/usr/bin/tclsh proc test {} { global x puts "inside test procedure x is $x" proc nested {} { global x puts "inside nested x is $x" } } set x 1 test nested puts "outside x is $x" ``` 在上面的示例中，我们有一个测试过程以及在该测试过程中定义的嵌套过程。我们从这两个过程中都引用了全局`x`变量。 ```tcl global x puts "inside test procedure x is $x" ``` 使用`global`命令，可以引用在测试过程之外定义的全局`x`变量。 ```tcl proc nested {} { global x puts "inside nested x is $x" } ``` 可以创建嵌套过程。这些是在其他过程中定义的过程。我们使用`global`命令引用全局`x`变量。 ```tcl test nested ``` 我们称之为测试过程及其嵌套过程。 ```tcl $ ./scope3.tcl inside test procedure x is 1 inside nested x is 1 outside x is 1 ``` 示例的输出。在 Tcl 教程的这一部分中，我们介绍了 Tcl 过程。