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第一章：引言

2024-07-14 09:04:07   236人阅读

1.1文学程序

文学程序（literate program）：接口及其实现的代码与对其进行解释的正文交织在一起。文学程序由英文正文和带标签的程序代码块组成。例如，

1     〈compute x * y〉≡  2         sum = 0;  3         for (i = 0; i < n; i++)  4                 sum += x[i]*y[i];

定义了名为〈compute x * y〉的代码块，其代码计算了数组x和y的点积。在另一个代码块中使用该代码块时，直接引用即可：

1     〈function dotproduct〉≡  2         int dotProduct(int x[], int y[], int n) {  3             int i, sum;  4      5         〈compute x o y〉  6             return sum;  7     }

 文学程序可以按各个小片段的形式给出，并附以完备的文档。英文正文包含了传统的程序注释，这些并不受程序设计语言的注释规范的限制。

下面是文学编程系统的另一个特性，她有助于逐点对程序进行描述；下面以一个检测输入中相邻的相同单词的double程序，作为文学程序的例子：

 先从定义根代码块来实现double，该代码块将使用对应于程序各个组件的其他代码块：

1 〈double.c 3〉≡  2  〈includes 4〉  3  〈data 4〉  4  〈prototypes 4〉  5  〈functions 3〉

 main函数处理double的参数。它会打开各个文件，并调用doubleword扫描文件：

 1     〈functions 3〉≡   2       int main(int argc, char *argv[]) {   3           int i;   4       5           for (i = 1; i < argc; i++) {   6               FILE *fp = fopen(argv[i], "r");   7               if (fp == NULL) {   8                   fprintf(stderr, "%s: can‘t open ‘%s‘ (%s)\n",   9                       argv[0], argv[i], strerror(errno));  10                   return EXIT_FAILURE;  11               } else {  12                       doubleword(argv[i], fp);  13                       fclose(fp);  14                   }  15               }  16               if (argc == 1) doubleword(NULL, stdin);  17               return EXIT_SUCCESS;  18           }  19      20        〈includes 4〉≡  21         #include <stdio.h> 22         #include <stdlib.h> 23         #include <errno.h>

 getword从打开的文件读取下一个单词，复制到buf [0..size  1]中，并返回1；在到达文件末尾时该函数返回0。

 1 functions 3〉+≡   2   int getword(FILE *fp, char *buf, int size) {   3       int c;   4   5       c = getc(fp);   6      〈scan forward to a nonspace character or EOF 5〉   7      〈copy the word into buf[0..size-1] 5〉   8       if (c != EOF)   9           ungetc(c, fp);  10       return〈found a word? 5〉;  11   }  12  13 〈prototypes 4〉≡  14   int getword(FILE *, char *, int);

 

 getword除了从输入获取下一个单词之外，每当遇到一个换行字符时都对linenum加1。doubleword输出时将使用linenum。

 1     〈data 4〉≡   2       int linenum;   3       4     〈scan forward to a nonspace character or EOF 5〉≡   5       for ( ; c != EOF && isspace(c); c = getc(fp))   6           if (c == ‘\n‘)   7               linenum++;   8       9     〈includes 4〉+≡  10       #include <ctype.h>

 size的值限制了getword所能存储的单词的长度，getword函数会丢弃过多的字符并将大写字母转换为小写：

1     〈copy the word into buf[0..size-1] 5〉≡  2       {  3           int i = 0;  4           for ( ; c != EOF && !isspace(c); c = getc(fp))  5               if (i < size - 1)  6                   buf[i++] = tolower(c);  7           if (i < size)  8               buf[i] = ‘\0‘;  9       }

 剩下的代码逻辑是，如果buf中保存了一个单词则返回1，否则返回0：

1     〈found a word? 5〉≡  2       buf[0] != ‘\0‘

 doubleword读取各个单词，并将其与前一个单词比较，发现重复时输出。它只查看以字母开头的单词：

 1     〈functions 3〉+≡   2       void doubleword(char *name, FILE *fp) {   3           char prev[128], word[128];   4       5           linenum = 1;   6           prev[0] = ‘\0‘;   7           while (getword(fp, word, sizeof(word)) {   8               if (isalpha(word[0]) && strcmp(prev, word)==0)   9                  〈word is a duplicate 6〉  10               strcpy(prev, word);  11           }  12       }  13     〈prototypes 4〉+≡  14      15       void doubleword(char *, FILE *);  16      17     〈includes 4〉+≡  18       #include <string.h>

 输出是很容易的，但仅当name不为NULL时才输出文件名及后接的冒号：

1     〈word is a duplicate 6〉≡  2       {  3            if (name)  4                printf("%s:", name);  5            printf("%d: %s\n", linenum, word);  6        }

 总结：整个程序的设计符合学习C语言经常提的：自顶向下，逐步细化，模块化！


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