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【译】 AWK教程指南 11递归程序

2024-07-02 18:23:37   223人阅读

　　awk 中除了函数的参数列表(Argument List)上的参数(Arguments)外，所有变量不管于何处出现，全被视为全局变量。其生命持续至程序结束——该变量不论在function外或 function内皆可使用，只要变量名称相同所使用的就是同一个变量，直到程序结束。因递归函数内部的变量，会因它调用子函数(本身)而重复使用，故编写该类函数时应特别留心。 

例如：执行

　　　　awk ‘
　　　　BEGIN {
　　　　　　x = 35
　　　　　　y = 45
　　　　　　test_variable( x )
　　　　　　printf("Return to main : arg1= %d, x= %d, y= %d, z= %d\n", arg1, x, y, z)
　　　　}
　　　　function test_variable( arg1 )
　　　　{
　　　　　　arg1++  # arg1 为参数列上的参数, 是local variable. 离开此函数后将消失.
　　　　　　y++ 　　# 会改变主式中的变量 y
　　　　　　z = 55  # z 为该函数中新使用的变量, 主程序中变量 z 仍可被使用.
　　　　　　printf("Inside the function: arg1=%d, x=%d, y=%d, z=%d\n", arg1, x, y, z)
　　　　} ‘

　　结果屏幕打印出

 　　　　　　　　

　　由上可知：

  • 函数内可任意使用主程序中的任何变量。
  • 函数内所启用的任何变量(除参数外)，于该函数之外依然可以使用。

　　此特性优劣参半，最大的坏处是程序中的变量不易被保护，特别是递归调用本身，执行子函数时会破坏父函数内的变量。

　　一个变通的方法是：在函数的参数列中虚列一些参数。函数执行中使用这些虚列的参数来记录不想被破坏的数据，如此执行子函数时就不会破坏到这些数据。此外awk 并不会检查调用函数时所传递的参数个数是否一致。

　　例如：定义递归函数如下：

　　　　function demo( arg1 ) { # 最常见的错误例子
　　　　　　........
　　　　　　for(i=1; i< 20 ; i++){
　　　　　　　　demo(x)
　　　　　　　　# 又调用本身. 因为 i 是 global variable, 故执行完该子函数后
　　　　　　　　# 原函数中的 i 已经被坏, 故本函数无法正确执行.
　　　　　　　　.......
　　　　　　}
　　　　　　..........
　　　　}

　　可将上列函数中的 i 虚列在该函数的参数列上，如此 i 便是一个局部变量，不会因执行子函数而被破坏。

　　将上列函数修改如下：

　　　　function demo( arg1, i ) {
　　　　　　......
　　　　　　for(i=1; i< 20; i++) {
　　　　　　　　demo(x)　　#awk不会检查呼叫函数时, 所传递的参数个数是否一致
　　　　　　　　.....
　　　　　　}
　　　　}

　　$0, $1,.., NF, NR,..也都是 global variable，读者于递归函数中若有使用这些内置变量，也应另外设立一些局部变量来保存，以免被破坏。

范例：以下是一个常见的递归调用范例。它要求使用者输入一串元素(各元素间用空白隔开) 然后打印出这些元素所有可能的排列。

　　编辑如下的awk程序，取名为 permu

　　　　awk ‘
　　　　BEGIN {
　　　　　　print "请输入排列的元素,各元素间请用空白隔开"
　　　　　　getline
　　　　　　permutation($0, "")
　　　　　　printf("\n共 %d 种排列方式\n", counter)
　　　　}
　　　　function permutation( main_lst, buffer,     new_main_lst, nf, i, j )
　　　　{
　　　　　　$0 = main_lst 　　# 把main_lst指定给$0之后awk将自动进行字段分割.
　　　　　　nf = NF 　　　　　　# 故可用 NF 表示 main_lst 上存在的元素个数.
　　　　　　# BASE CASE : 当main_lst只有一个元素时.
　　　　　　if( nf == 1){
　　　　　　　　print buffer main_lst 　　#buffer的内容再加上main_lst就是完成一次排列的结果
　　　　　　　　counter++
　　　　　　　　return
　　　　　　}
　　　　　　# General Case : 每次从 main_lst 中取出一个元素放到buffer中
　　　　　　# 再用 main_lst 中剩下的元素 (new_main_lst) 往下进行排列
　　　　　　else for( i=1; i<=nf ;i++)
　　　　　　{
　　　　　　　　$0 = main_lst 　　# $0为全局变量已被破坏, 故重新把main_lst赋给$0,令awk再做一次字段分割
　　　　　　　　new_main_lst = ""
　　　　　　　　for(j=1; j<=nf; j++) 　　# 连接 new_main_lst
　　　　　　　　　　if( j != i ) 
　　　　　　　　　　　　new_main_lst = new_main_lst " " $j
　　　　　　　　permutation( new_main_lst, buffer " " $i )
　　　　　　}
　　　　}
　　　　‘ $*

　　执行　　　　

　　　　$ ./permu

 　　屏幕上出现提示信息，若输入 1 2 3 回车，结果打印出：

　　　　　　　　

说明：

　　1. 有些较旧版的awk，并不容许使用者指定$0的值。此时可改用gawk 或 nawk。否则也可自行使用 split() 函数来分割 main_lst。

　　2. 为避免执行子函数时破坏 new_main_lst, nf, i, j 故把这些变量也列于参数列上。如此，new_main_lst, nf, i, j 将被当成局部变量，而不会受到子函数中同名的变量影响。读者声明函数时，参数列上不妨将这些 "虚列的参数" 与真正用于传递信息的参数间以较长的空白隔开，以便于区别。

　　3. awk 中欲将字符串concatenation(连接)时，直接将两字符串并置即可(Implicit Operator)。

　　例如：

　　　　awk ‘
　　　　BEGIN{
　　　　　　A = "This "
　　　　　　B = "is a "
　　　　　　C = A B "key." # 变量A与B之间应留空白,否则"AB"将代表另一新变量.
　　　　　　print C
　　　　} ‘

　　结果将印出

　　　　　　　　

　　4. awk使用者所编写的函数可再重用，并不需要每个awk式中都重新编写。

　　将函数部分单独编写于一文件中，当需要用到该函数时再以下列方式include进来。　　　　

　　　　$ awk -f 函数文件名 -f awk主程序文件名 数据文件文件名

 


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