PDF-лекции (1156613), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Она запишет в базу данных утверждение: "поверхность этого кубика X освободилась" (теперьна него можно поставить другой кубик).Перейдем к более детальному рассмотрению основных составляющих Плэнера.Основные объекты языка, средства для работы со спискамиВыражения: атомарные:- обращения к переменным- атомы: идентификаторы, числа, строки списковые:- L-списки (списки в круглых скобках: ( и ) )- P-списки (списки в квадратных скобках: [ и ] )- S-списки (списки в «уголках»: < и > )Ограничители: <пробел>, ( , ) , [ , ] , < , >; цифры; буквы; специальные литеры + , - , . , * , : , ! .Префиксы: .
, * , : - простое обращение к переменным; !. , !* , !: - сегментное обращение к переменным.Простые формы:- атомы (значением атома является сам этот атом),- обращения к переменным с префиксом . ,- обращения к константам с префиксом : ,- L-списки (значением L-списка является список из значений его элементов),- P-списки (обращения к процедурам).Сегментные формы:- обращения к переменным с префиксом !. ,- обращения к константам с префиксом !: ,- S-списки (сегментные обращения к процедурам).В языке Плэнер, как и в Лиспе, программа и обрабатываемые ею данные строятся из выражений, ккоторым относятся: атомы, обращения к переменным, состоящие из префикса и имени переменной(например, .X) и списки всех трех видов. Некоторые выражения (формы) можно вычислять, получая в18результате значения (ими являются выражения). Программа на Плэнере представляет собойпоследовательность форм, ее выполнение заключается в вычислении этих форм.В языке имеется много встроенных (стандартных) функций.Определение новых функцийДля определения новой функции следует обратиться к встроенной функции define:[define f dexp]Вычисление функции define в качестве побочного эффекта приводит к появлению в программе новойфункции с именем f и т.н.
определяющим выражением dexp, которое должно иметь вид(lambda (v1 v2 … vn) e)(n≥0)где vi - формальные параметры новой функции, а e - форма, зависящая от vi.При последующем обращении к этой новой функции[f a1 a2 … an]сначала вычисляются аргументы (фактические параметры) ai, затем вводятся локальные переменные vi,которым присваиваются значения соответствующих аргументов ai, и далее вычисляется форма e приэтих значениях переменных vi, после чего эти переменные уничтожаются. Значение данной формыстановится значением функции f при аргументах ai.Операции над списками[elem n l]Значением аргумента n должно быть ненулевое целое число (обозначим его N), а значением второгоаргумента - список (L) с любыми скобками. Значением функции является N-й от начала элемент спискаL, если N>0, или |N|-й от конца элемент этого списка, если N<0.
В случае, когда в качестве n явноуказано число, имя функции в обращении можно опустить; например, [1 .X] - это сокращение от [elem 1.X], т.е. выделяется первый от начала элемент списка, являющего значением переменной X.[rest n l]Значением аргумента n должно быть ненулевое целое число (N), а значением второго аргумента - список(L) с любыми скобками.
Значением функции является результат отбрасывания N первых элементовсписка L, если N>0, или |N|-й последних его элементов, если N<0.[head n l]В такой же ситуации значением функции является список из N первых элементов списка L, если N>0,или |N|-й последних его элементов, если N<0.Пример: [rest 2 [head 5 (1 2 3 4 5 6) ] ] (3 4 5)Если требуется вычислить список в круглых скобках(e1 e2 … en)(n≥0)т.е. если он рассматривается как форма, то все его элементы должны быть формами. Значением такогосписка является список (с круглыми скобками) из значений его элементов. Например, если переменнаяX имеет значение (a b), то значением списка (.X c [-1 .X]) является список ((a b) c b).В таких списках можно использовать сегментные формы (сегментные обращения к переменным исегментные обращения к процедурам, <elem 5 .X>).
Сегментная форма вычисляется как обычная(простая) форма, но затем у ее значения, если это список, отбрасываются внешние скобки, и полученнаятаким образом последовательность элементов поставляется вместо сегментной формы. Например, еслипеременная X имеет значение (a (b c)), то:(5 .X ( )) (5 (a (b c)) ( )), (5 !.X ( )) (5 a (b c) ( )), (!.X !.X) (a (b c) a (b c)).Если переменная X имеет значение (1 2), а переменная Y – значение (3 4):(.X !.Y) ((1 2) 3 4)– на Лиспе эти действия задаются так: (cons X Y)(!.X !.Y) (1 2 3 4)– на Лиспе эти действия задаются так: (append X Y)Арифметические функции[+ n1 n2 … nk](k≥2)Значениями аргументов должны быть числа. Результат вычисления функции – их сумма.[- n1 n2]Значениями обоих аргументов должны быть числа. Значение функции – их разность.19[max n1 n2 … nk](k≥2)Значениями аргументов должны быть числа.
Результат вычисления функции – их максимум.[min n1 n2 … nk](k≥2)Значениями аргументов должны быть числа. Результат вычисления функции – их минимум.ПредикатыПредикатом называется форма, значение которой рассматривается как логическое значение«истина» или «ложь». При этом в Плэнере «ложью» считается пустой список ( ), а «истиной» – любоедругое выражение (чаще всего в роли «истины» выступает атом T).[num e]Эта функция-предикат проверяет, является ли числом значение ее аргумента. Если да, то значениефункции равно T («истина»), иначе – ( ) («ложь»).[empty e]Функция проверяет, является ли значение ее аргумента пустым списком (с любыми скобками).
Если да,то значение функции равно T, иначе – ( ).[eq e1 e2]Функция сравнивает значения своих аргументов. Если они равны, то значение функции – T , иначе – ( ).[neq e1 e2]Аналог, но значения аргументов сравниваются на «не равно».[memb e l]Значением функции является номер первого вхождения формы E в список L.[gt n1 n2], [ge n1 n2], [lt n1 n2] – сравнение, соответственно, на «больше», «больше илиравно» и «меньше».Предикаты, проверяющие состояние переменныхВ Плэнере переменные (формальные параметры процедур или локальные переменные блоков)могут находиться в одном из трех состояний:1) переменная не описана (в некоторой функции встретилась нелокальная переменная, которая неописана в динамически объемлющих процедурах/блоках),2) переменная описана, но не имеет значения,3) переменная описана и имеет некоторое значение.Для анализа таких ситуаций используются предикаты: [bound v] и [hasval v].Первый из этих предикатов проверяет, является ли значение его параметра описанной (в динамическиобъемлющих процедурах/блоках) переменной.
Если да, возвращается значение T, иначе – ( ).Значением аргумента предиката hasval должно быть имя переменной, существующей в данный момент.Функция проверяет, имеет ли сейчас эта переменная какое-либо значение или нет. Если имеет, тофункция возвращает результат T, а иначе - результат ( ).Функции для работы со списками свойств идентификаторовИдентификаторы (и некоторые другие объекты) Плэнера могут иметь т.н. списки свойств –списки пар: свойство-значение. Если идентификатор является именем некоторого объекта проблемнойсреды (например, ящика, который может перемещаться роботом), в списке свойств могут быть указаныцвет этого ящика, его вес, линейные размеры и т.п.Для задания списка свойств используется функция [plist i pl].
При выполнении обращения к нейидентификатор I получает список свойств PL = (ind1 val1 … indn valn). Отметим, что отсутствиенекоторого свойства эквивалентно тому, что это свойство присутствует в списке со значением ( ).Функция [put i ind val] позволяет изменить значение указанного свойства IND идентификатора I, афункция [get i ind?] – получить весь список свойств I (если параметр ind не задан), или же узнатьзначение указанного свойства.Логические функцииФункции «отрицание», «конъюнкция», «дизъюнкция» и «условное выражение» аналогичнысоответствующим лисп-функциям:[not e]20[and e1 e2 … ek](k≥1)[or e1 e2 … ek](k≥1)[cond (p1 e1,1 e1,2 … e1,k1) … (pn en,1 en,2 … en,kn)](n≥1, ki≥1)Блочная и связанные с ней функции[prog (v1 v2 … vn) e1 e2 … ek](n≥0, k≥1)Эту функцию называют «блочной», поскольку ее вычисление напоминает выполнение блоков в другихязыках программирования.
Вычисление функции начинается с того, что вводятся локальныепеременные, перечисленные в ее первом аргументе. Если vi – идентификатор (имя), вводится локальнаяпеременная с этим именем и без начального значения. Если же vi – пара (id val), то вводится локальнаяпеременная с именем id и начальным значением val (выражение val при этом не вычисляется). Послеэтого функция последовательно вычисляет остальные свои аргументы – формы ei, которые принятоназывать операторами. Вычислив последний из них, функция с его значением заканчивает работу,уничтожив при этом свои локальные переменные.Вычисленные значения всех операторов (кроме последнего) нигде не запоминаются, поэтомуимеет смысл в качестве таких операторов использовать только функции/операторы с побочнымэффектом. Некоторые из этих функций перечислены ниже.[set v e]Это аналог оператора присваивания.
Сначала вычисляются оба аргумента, причем значением аргументаv должно быть имя переменной, существующей в данный момент. Функция присваивает этойпеременной новое значение – значение аргумента e. Это же значение является значением функции set,но оно, как правило, не используется.[return e]Это оператор выхода из блока. Функция return может использоваться только внутри функции prog,поскольку она завершает вычисление ближайшей объемлющей блочной функции, объявляя еезначением значение своего аргумента e.[go e]Это оператор перехода. Отметим, что если в качестве оператора функции prog указан идентификатор, тоон трактуется как метка.
Значением аргумента функции go должен быть идентификатор – одна из метокближайшей объемлющей блочной функции. Функция go полностью завершает выполнение тогооператора этой блочной функции, в который она входит (на любом уровне), и передает управление наоператор, следующий за этой меткой.В качестве операторов можно использовать составной оператор: [do e1 e2 … ek] ( k≥1),а также операторы цикла (loop, while, until, for). Мы рассмотрим только первый вид оператора цикла:[loop x l e1 e2 … ek]При выполнении этого оператора вводится параметр цикла x, локализованный внутри loop, затем xпоочередно получает в качестве значения очередной элемент списка L (слева направо), к которомуприменяются операторы e1 e2 … ek.Пример:[set L (1 2 3))][prog ((R ( ))) [loop E .L [set R (.E !.R)] .R]] - описанный блок переворачивает входнойсписок (значение переменной L), помещая в конец списка R (в начальный момент пустого) элементы L:сначала первый, затем второй, затем третий. Результатом работы prog будет значение переменной R намомент завершения цикла – список (3 2 1).КонстантыКак и в Лиспе, константами в Плэнере называются глобальные перемеенные.
Они вводятсятак: [cset c v] – константе с именем C присваивается V.Функции ввода-выводаВ Плэнере имеется достаточно богатый набор функций ввода-вывода, включающий: функции дляработы с файловой системой; функции ввода и вывода символов, текста, строк; функции установкицвета фона и символов, управления курсором и др.Ниже приводится фрагмент программы, использующей некоторые средства ввода-вывода:[open screen get]файл screen открывавется на ввод21[active screen get]файл screen переводится в состояние "активный файл ввода"[cset a [read]][cset b [rev :a]]считывается очередное выражение (в данном случае, набираемое на клавиатуре)и его значение присваивается константе a; пусть это выражение – (N O T).константе b присваевается (T O N).[open ff put]файл с именем ff открывавется на вывод[active ff put]файл ff переводится в состояние "активный файл вывода"[print :b]в файл ff "печатается" (записывается) выражение (T O N).Специальные функцииВ Плэнере имеется более десятка т.н.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
