LispMe. Programování a vytvá#ení aplikací s LispMe. Radek Hnilica

Transkript

1 LispMe Programování a vytvá#ení aplikací s LispMe Radek Hnilica

2

3 Obsah 1. LispMe... 1 Datové typy v LispMe... 1 Zabudované datové typy... 1 Další typy...3 Externí knihovny... 4 Bunny-Test Vzorová kapitola... 5 Sekce Knihovny funkcí/procedur...6 Práce s databází...6 Práce s databází jako celkem... 6 Záznamy v databázi... 8 R#zné, zatím nezat#íd#né funkce... 9 hotsync-info... 9 gc...9 Datum a #as...9 Datový typ date... 9 date?... 9 make-date Nepopsané objekty date number? integer (deprecated) abs acos acosh and angle append apply asin asinh assoc, assq, assv atan atanh battery-info begin bit-and bit-not Logický sou#et, bit po bitu bit-or bit-shift bitmap boolean? buf-get-cstr buf-get-date buf-get-f buf-get buf-get-s buf-get-s buf-get-s buf-get-time buf-get-ts buf-get-u buf-get-u buf-get-u iii

4 LispMe buf-set-cstr! buf-set-date! buf-set-f32! buf-set-f64! buf-set-s16! buf-set-s32! buf-set-s8! c r callcc car case cdr ceiling char->integer char? circular? close-input-port close-netlib close-output-port close-serial complex? cond conjugate cons continuation? cos cosh crash ctl-enter ctl-get-label ctl-get-val ctl-hit ctl-repeat ctl-select template Speciální forma define eq? eqv? equal? gensym if integer->char integer? length list list-ref list->string list->vector magnitude make-string make-vector map max member, memq, memv min not null? object->string iv

5 LispMe or pair? real? reverse set-car! set-cdr! string->list string->object string-append string-length string-lower string-ref string-set! string=! string? substring symbol? vector Porovnání srovnatelných objekt# <, # > # = * v

6 Seznam tabulek 3.1. Druh baterie...12 vi

7 Kapitola 1. LispMe Implementace jazyka Scheme pro po#íta#/diá# Palm Pilot chapter id="lispme" xreflabel="lispme" rcsinfo="$id: chapter-template,v /05/03 08:03:36 radek Exp $" print.normalpsselect -p67-71 /home/radek/cache/book/programming/author-draft.ps foldprn -s 8 print.elevenpsselect -p /home/radek/cache/book/programming/author-draft.ps foldprn -s 36 vtipný epigraf Abstrakt kapitoly, je-li. Odkazy: LispMe Home Page [ lispme [ diskusní skupina na Yahoo Text kapitoly p#ed sekcemi. Datové typy v LispMe V této #ásti popisuji datové typy které máme v LispMe k dispozici. Jedná se jak o datové typy zabudované, tak i složené jenž jsou vlastn# seznamy. Zabudované datové typy Zabudované datové typy jsou zabudovány do samotného LispMe a jsou p#ístupny Jedná se ve zkratce o tyto typy, které budou rozepsány dále. P#ehled zabudovaných datových typ#: number. Logické hodnoty (boolean) Typ boolean slouží k vyjád#ení logických hodnot pravda (#t) a nepravda (#f). K dispozici máme dv# hodnoty (symboly) jenž reprezentují možné pravdivostní hodnoty, již zím#né: #t pravda (true) #f nepravda (false) Logické hodnoty m#žeme zapsat p#ímo, výše uvedenými symboly, nebo vznikají jako výsledek porovnání jiných hodnot rela#ními operátory (funkcemi) <, #, >, # a =. Rovn#ž funkce jejichž jméno kon#í znakem '?', jako nap#íklad number?, vrací podle konvence hodnoty typu boolean. Nad logickými hodnotami m#žeme použít t#i základní logické funkce: and, not a or. Poznámka V logických operacích se jako pravda považuje jen symbol #t. Jako nepravda pak #f nebo jakýkoliv jiný symbol mimo #t Poznámka Upozor#uji že podle p#edchozí poznámky je pro ú#ely logických operací hondota prázdného seznamu () pravdivá. 1

8 LispMe Související: #f, #t, <, #, >, #, =, and, boolean?, case, cond, eq?, eqv?, equal?, if, not, or. Symboly (symbols) #ísla number Symboly jsou pojmenované elementy které reprezentují samy sebe. Symboly používáme pro ozna#ení prom#nných a funkcí. Posat symboly lépe. (symbol? 'my-symbol) # #t (eq? 'a 'a) # #t Související: eq?, gensym, symbol?. LispMe neimplementuje celou #íselnou v#ž jazyka Scheme, ale ne v#tšinu našich pokus# nám jeho #íslené typy budou sta#it. Vztahy mezi jednotlivými #íselnými typy se pokouším znázornít v následujícím schémátku. number complex real integer (integer? -4) # #t (real? -4) # #t (complex? -4) # #t (number? -4) # #t Jak z obrázku vyplývá, celá #ísla jsou rozeznávána také jako #ísla reálná, komplexní a jako #ísla v#bec. Jediný typ z #íselné v#že, který není implementován jsou #ísla racionální, tedy zlomky. Autor LispMe se k nim vyjd#uje slovy: whose usefulness I deny, IMHO a proto je neimplementoval. Celá #ísla integer Celá #ísla se znaménkem jsou reprezentována intern# dv#ma zp#soby. Jako nativní typ o velikosti 15 bit#, jenž nám dovoluje reprezentovat #ísla v rozsahu od do v #etn# krajních mezí. Všechna v#tší #ísla jsou vyjád#ena jako velká #ísla v posloupnosti bu#ek na hald#. Jejich velikost je omezena jen velikostí dostupné pam#ti. M#žem tedy pracovat s celými #ísly jenž jsou vyjád#eny až stovkami #íslic. Posat #ísla lépe. (* ) # Reálná #ísla, #ísla v plovoucí #ádové #arce real Reálná #ísla jsou uložena jako #ísla v plovoucí #ádové #árce v 64 bitech podle IEEE-754. Související: real? Komplexní #ísla complex Komplexní #ísla jsou uložena jako pár dvou #ísel reálných. Jedno reprezentuje reálnou složku a druhé imaginární složku komplexního #ísla. (complex? 2+3i) # #t (complex? i) # #t Související: complex? 2

9 LispMe Znaky char. Související: <, #, >, #, char->integer, char?, eq?, integer->char, max, min. #et#zce znak# string. Sovisející: <, #, >, #, list->string, max, make-string, min, object->string, string->list, string->object, string-append, string-length, string-lower, string-ref, string-set!, string?, substring Seznamy list a páry pair Páry jsou základním stavebním kamenem seznam#. Pár je dvojce (car, cdr), první #ást zvaná z historických d#vod# car (Content of Address Register) ukazuje na libovolný objekt, v seznamu pak na prvek seznamu. Druhá #ást nazývaná z historických d#vod# cdr (Content of Decrement Register) ukazuje na libovolný objekt v seznamu pak na následující položku seznamu. Související: '(), append, assoc, assq, assv, c r, car, cdr, cons, equal?, length, list, list->string, list-ref, map, member, memq, memv, null?, pair?, reverse, setcar!, set-cdr!, string->list Vektory vector closure FIXME: Související: list->vector, make-vector, vector, FIXME: Další typy bmap Související: apply FIXME: Virtuální typy nejsou existující typy. Zavádím je jen pro pot#eby tohoto manuálu. Pod pojmem virtuální typ rozumím vlastn# parametr funkce. Nap#íklad virtuální typ dbname je ve skute#nosti string. V tomto manuálu používám dbname abych ozna#il že tento konkrétní #et#zec p#edávaný jako parametr funkci, #i vracený jako hodnota, není jakýkoliv #et#zec, ale název databáze. ; Handler databáze (dbref) Reference/odkaz na otev#enou databázi, databázový handler. Ozna#ení tv#rce databáze (creator) 3

10 LispMe Ozna#ení typu databáze (type) #íslo záznamu v databázi recnum Synchroniza#ní jméno hotsync-name Externí knihovny Bunny-Test Knihovny, které nejsou sou#ástí standardní instalace LispMe. Knihovna pro testování, tzv. unit-test. Jedná se o nástroj extrémního programování.fixme: P#ed nahráním této knihovny je t#eba nahrát knihovnu SystemLib. Postup použití je tedy následující. 1. Nahrajeme knihovnu SystemLib. 2. Nahrajeme knihovnu Bunny-Test. 3. Nahrajeme testovaný modul/knihovnu. 4. Spustíme testy. 4

11 Kapitola 2. Vzorová kapitola chapter id="chapter.template" rcsinfo="$id: chapter-template,v /05/03 08:03:36 radek Exp $" vtipný epigraf Abstrakt kapitoly, je-li. Sekce Odkazy: FIXME: [] FIXME: [] Text kapitoly p#ed sekcemi. FIXME: Obsah sekce 5

12 Kapitola 3. Knihovny funkcí/procedur Popis n#kterých knihoven #i funkcí a jejich použití. Práce s databází Nejd#íve pár slov k tomu co to je databáze. Databáze v po#íta#ích palm a jejich systému je jediný zp#sob ukládání dat. Neexistují zde soubory jak je známe z jiných systém#, jen databáze. Takže co to tedy ta databáze je? Je to množina záznam#, která má n#kolik d#ležitých atribut# jsou jimi zejména: name (název) jméno databáze. Podle jména databázi identifikujeme. Jméno je #et#zec znak# v #etn# bílých a speciálních. type (typ) typ databáze je 4 bytový #et#zec creator (tv#rce) 4 byty ozna#ení tv#rce databáze FIXME: doplnit p#ípadné další atributy FIXME: Práce s databází jako celkem Ru#n# udržovaný seznam funkcí. Tento seznam je jen jakýsi rychlý #ehled funkcí, p#esn#ji prototyp# jejich volání s krátkým popisem. Funkce jsou #azeny abecedn#. Funkce: (dm-close-db dbref) uzav#ení otev#ené databáze (dm-create-db creator dbtype resource) vytvo#ení nové databáze (dm-db-info dbref) => ( dbmode attributes resource dbtype creator number creation modification backup) zjištení informací o otev#ené databázi (dm-db-list dbtype creator) # list seznam jmen databází které vyhovují podmínce dbtype, creator. (dm-db-size dbref) # (records bytes bytes) zjišt#ní jak veliký prostor databáze zabírá, její velikost (dm-delete-db ) # boolean odstran#ní existující databáze, smazání (dm-open-db dbmode) # dbref otev#ení existující databáze Umíme-li databázi vyhledat, m#žeme se zabývat zjiš#ováním informací o ní. M#žeme zjistit její velikost. Poznámka # Vyhledávání databází (dm-db-list) (dm-db-list dbtype creator) # list Pokud nevíme jak se databáze, se kterou pot#ebujeme pracovat, jmenuje, nem#žeme s ní nic d#lat. Pro tento p#ípad je tu funkce dm-db-list, která nám vrátí seznam jmen databází které vyhovují zadané podmínce. Jako podmínka jsou funkci p#edávány dva parametry: dbtype #et#zec 4 byte ozna#ujících typ databáze creator #et#zec 4 byte ozna#ujících tv#rce databáze Mezi základní operace pat#í vyhledání databáze dm-db-list. Funkci p#edáme parametry type a creator, což jsou #ty#znakové #et#zce. Zp#t dostaneme seznam databází které vyhovují stanoveným podmínkám. 6

13 (dm-db-list type creator) # list (dm-db-list "" "Plkr") # ("PluckerUserGuide" "PlkrKeyboardMap" "PlkrDocList"\ "Plkr-PluckerUserGuide" "Plucker") Jak je na p#íkladu vid#t, pokud je parametr zadán jako prázdný #et#zec, vyhoví tento všem databázím. FIXME: Vytvo#ení nové databáze (dm-create-db) (dm-create-db creator dbtype resource) Vytvo#ení a odstran#ní databáze provedeme funkcemi dm-create-db a dm-delete-db. Parametrem je název databáze a v p#ípad# vytvá#ení další atributy. (dm-create-db "Pokus" "RdkH" "data" #f) # #t Poznámka Vytvo#ení databáze tuto automaticky neotev#e. K tomu použijeme funkci dm-open-db. Osdstran#ní databáze, smazání (dm-delete-db) (dm-delete-db ) # boolean. Otev#ení a uzav#eno existující databáze (dm-open-db), (dmclose-db) (dm-close-db dbref) (dm-open-db dbmode) # dbref P#ed p#ístupem k záznam#m, nebo zjiš#ování podrobností o databázi, je tuto nutno otev#ít. K tomu se používá funkce dm-open-db. Funkci se p#edávají dva parametry: název databáze, což je #et#zec znak# mód v kterém se databáze otev#e, což je bitová maska vyjád#ená jako celé #íslo Význam jednotlivých bit# v módu je popsán v následující tabulce. kód ozna#ení význam 0x01 dmmodereadonly p#ístup k databázi jen pro #tení 0x02 dmmodewrite p#ístup k databázi jen pro zápis 0x03 dmmodereadwrite p#ístup k databázi pro #tení a zápis 0x04 dmmodeleaveopen LispMe ignoruje tuto volbu 0x08 dmmodeexclusive exkluzivní otev#ení, zamkne p#ed ostatními aplikacemi 0x10 dmmodeshowsecret zobrazí tajné/soukromé záznamy v databázi A#koliv p#i garbage collection dojde ka automatickému uzav#ení nepoužívaných databází, je velmi vhodné uzavírat je explicitn# voláním funkce dm-close-db. (dm-open-db "Pokus" 1) # #t Informace o otev#ené databázi (dm-db-info) FIXME: 7

14 Pro zjišt#ní informací o otev#ené databázi máme k dispozici funkce dm-db-info a dm-db-size. První funkce nám vrací seznam (jméno mód atributy resource? type creator po#et-zm#n ts-creation ts-modification ts-backup). Druhá pak velikost databáze (po#et-záznam# po#et-byte-v#etn#-overhead po#et-byte). (define p (dm-open-db "Pokus" 1)) (dm-db-info p) # ("Pokus" 1 0 #f "data" "RdkH" 0 [ts ]\ [ts ] [ts ]) (dm-db-size p) # (0 84 0) Zjišt#ní velikosti databáze (dm-db-size) Funkci p#edáváme jako jediný parametr referenci na databázi jenž získáme otev#ením databáze funkcí dm-open-db. Jako návratovou hodnotu dostaneme seznam se t#emi #ísly. Tato znamenají: po#et záznam# (records) v databázi skute#ná velikost v slabikách (byte), jenž databáze zabírá v pam#t. Zapo#ítán je také nevyužitý ale alokovaný prostor. celková velikost databáze. Velikost využité pam#ti, bez alokovaného ale nevyužitého prostoru. (dm-db-size (dm-open-db "AddressDB" 5)) ( ) Záznamy v databázi Funkce: (dm-archive-rec dbref recnum) # boolean (dm-delete-rec dbref recnum) # boolean (dm-get-rec-attr dbref recnum) # rec-attr (dm-read-rec dbref recnum) # string. FIXME: dm-archive-rec (dm-archive-rec dbref recnum) # boolean Nastaví danému záznamu recnum v otev#ené databázi dbref p#íznak delete, takže p#i následné synchronizaci bude tento archivován na po#íta#i a odstran#n z databáze. dm-delete-rec (dm-delete-rec dbref recnum) # boolean Nastaví danému záznamu recnum v otev#ené databázi dbref p#íznak delete, takže p#i následné synchronizaci bude tento odstran#n z databáze. (dm-delete-rec (dm-open-db "Foo" 3) 17) # #t dm-get-rec-attr (dm-get-rec-attr dbref recnum) # rec-attr Zjistí atributy daného záznamu recnum v otev#ené databázi dbref. Atributy jsou vyjád#eny jako logický sou#et jednotlivých bit# a reprezentovány jedním bajtem. 8

15 dm-read-rec (dm-get-rec-attr (dm-open-db "AddressDB" 1) 109) # 64 (dm-read-rec dbref recnum) # string P#e#te obsah záznamu recnum v otev#ené databázi dbref. Obsah je vrácen jako #et#zec znak#. (dm-read-rec (dm-open-db "AddressDB" 1) 26) # "...#et#zec znak#..." R#zné, zatím nezat#íd#né funkce FIXME: (gc) # #n (hotsync-info) # (hotsync-name timestamp timestamp number). hotsync-info gc (hotsync-info) # (hotsync-name timestamp timestamp number) (gc) # #n Startuje Garbage Collection. Datum a #as V LispMe je n#kolik datových typ# prezentujícich #asové informace. Tyto jsou dány možnostmi PalmOS. Dopsat: (make-date y m d) # date (make-time h m) # time (make-ts num) # ts. Datový typ date date? Reprezentuje informaci o datumu, tedy rok m#síc a den. Data tohoto typu konstruujeme pomocí funkce make-date. 9

16 make-date (make-date year month day) Nepopsané objekty date+ number? Prázdné záznamy o objektech které zatím nejsou posané, ale pot#ebuji se na n# odkazovat. Záznamy uvádím ve form# prázdných sekcí. Po dopln#ní obsahu budou tyto umístn#ny na správné místo v dokumentaci. (date+ date integer) Spo#tení data p#ipo#ítáním udaného po#tu dní k jinému datu. (number? obj) Funkce zjiš#uje zdali je testovaný objekt #íslem. (number? 42) # #t (number? 'ahoj) # #f (number? i) # #t integer (deprecated) abs acos (integer number) P#evod #ísla v plovoucí #ádové #árce na celé #íslo. (abs number) # number Po#ítá absolutní hodnotu zadaného #ísla. (abs ) # (abs -2+i) # (abs ) # (integer? (abs )) # #t V standardní knihovn# je funkce abs definována takto: (define (abs n) (if (real? n) (if (# n 0) n (- n)) (magnitude n))) (acos number) 10

17 acosh and angle append apply asin asinh (acosh number) (and ) (angle parametry) Výpo#et úhlu komplexního #ísla. (angle 4) # 0 (angle 1+i) # (append list 1 ) (apply procedure arglist) (asin parametry) (asinh number) Po#ítá hyperbolický assoc, assq, assv atan (assoc parametry) (assq parametry) (assv parametry) (atan number) Po#ítá arc tangent #íselného argumentu. 11

18 atanh (atanh number) Po#ítá hyperbolický arc tangent #íselného argumentu. battery-info begin bit-and bit-not (battery-info) # (current-voltage warning-voltage critical-voltage ticks-until-warning batery-kind plugged percen Získání informací o stavu baterie a napájení. Funkce vrátí seznam sedmi prvk# které po po#adí znamenají: 1. aktuální nap#tí [V] 2. detek#ní úrov## nízkého nap#tí [V] 3. detek#ní úrov## kritického nap#tí [V] 4. po#et tik#, doba k dosažení nízkého nap#tí 5. druh baterie, #íslo oznamuje jaký druh baterie je v našem handheldu. Následující tabulka popisující jednotlivé druhy baterií je p#evzata z popisu typu SysBateryKind v hlavi#kovém souboru System/SystemMgr.h. Tabulka 3.1. Druh baterie hodnota baterie 0 sysbatterykindalkaline alkalická 1 sysbatterykindnicad nikl kadmium 2 sysbatterykindliion litium iontová 3 sysbatterykindrechalk nabíjecí alkalická 4 sysbatterykindnimh Nikl metal hydrid 5 sysbatterykindliion1400 Lithium ion, 1400mAh 6. je handheld p#ipojen k synchroniza#nímu a nabíjecímu kabelu? 7. percentuální hodnota stavu nabytí baterií (battery-info) # ( #t 100) (begin expr 1 expr 2 ) Sekven#ní vyhodnocení výraz#. Konstrukce je jakousi závorkou kolem bloku p#íkaz#. Výsledná hodnota je výslednou hodnotou posledního p#íkazu. (begin 'ja "n#co" (* 6 7)) # 42 (bit-and parametry ) Logcký sou#in bit po bitu celo#íselných argument#. (bit-and 57 42) # 40 (bit-not integer) 12

19 Logický sou#et, bit po bitu bit-or (bit-or parametry) bit-shift (bit-shift n k) --bitmap-- (bitmap bmap) boolean? (boolean? obj) buf-get-cstr (buf-get-cstr buf offset) buf-get-date (buf-get-date buf offset) P#e#te PalmOS datum z bufferu. buf-get-f32 (buf-get-f32 buf offset) buf-get-64 (buf-get-64 buf offset) buf-get-s16 (buf-get-s16 buf offset) 13

20 buf-get-s32 (buf-get-s32 buf offset) buf-get-s8 (buf-get-s8 buf offset) buf-get-time (buf-get-time buf offset) buf-get-ts (buf-get-ts buf offset) buf-get-u16 (buf-get-u16 buf offset) buf-get-u32 (buf-get-u32 buf offset) buf-get-u8 (buf-get-u8 buf offset) buf-set-cstr! (buf-set-cstr! buf offset string) buf-set-date! (buf-set-date! buf offset date) 14

21 buf-set-f32! (buf-set-f32! buf offset real) buf-set-f64! (buf-set-f64! parametry) buf-set-s16! (buf-set-s16! parametry) buf-set-s32! (buf-set-s32! parametry) buf-set-s8! c r callcc car case cdr (buf-set-s8! parametry) (c pair (call/cc procedure) (car pair) (case parametry) (cdr pair) 15

22 --ceiling-- (ceiling para) char->integer char? (char->integer char) (char? obj) circular? (circular? obj) close-input-port (close-input-port para) close-netlib (close-netlib para) close-output-port (close-output-port para) close-serial complex? (close-serial para) (complex? obj) 16

23 cond (cond parametry) conjugate cons (conjugate number) (cons obj 1 obj 2 ) continuation? cos cosh (continuation? obj) (cos para) (cosh para) --crash-- (crash) ctl-enter (ctl-enter para) --ctl-get-label-- (ctl-get-label para) --ctl-get-val-- (ctl-get-val para) 17

24 ctl-hit (ctl-hit id) ctl-repeat (ctl-repeat para) ctl-select (ctl-select id state) --template-- (template para) Speciální forma define eq? eqv? equal? (define parametry) (define (var formals) expr1 expr2 ) Vtvá#í spojení (vazbu) mezi symbolem (jménem) a jeho hodnotou. Používá se zejména k definování prom#nných a funkcí. (define pi ) # #n (define (sq x) (* x x)) # #n (eq? obj 1 obj 2 ) Rozpoznávání identických objekt#. (eq? 'a 'b) # #f (eq? 'sym 'sym) # #t (eq? ) # #f (eqv? parametry) (equal? parametry) 18

25 gensym if (gensym parametry) (if test consequent [alternative]) Speciální forma pro podmín#né vyhodnocování výraz#. Je li výsledek vyhodnocení parametru test pravdivý, je vyhodnocen výraz consequent a jeho hodnota je pak výsledkem speciální formy if. Je-li výsledek vyhodnocení výrazu test nepravdivý, je vyhodnocen výraz alternative a jeho hodnota je pak výsledkem speciální formy if. (if #t (* 6 7)) # 42 (if #f (/ 0 0)) # #f integer->char (integer->char integer) integer? length list (integer? obj) Testování, zda-li je zadaný objekt celé #íslo. (length list) (list para) list-ref (list-ref para) list->string (list->string charlist) # string 19

26 list->vector (list->vector list) # vector magnitude (magnitude number) Po#ítá magnitudu (absolutní velikost) komplexního #ísla. (magnitude 3.14) # 3.14 (magnitude 1+2i) # (magnitude -2) # 2 make-string (make-string parametry) make-vector map max (make-vector len fill) (map para) (max parametry) member, memq, memv --min-- not (member obj list) (memq obj list) (min parametry) (not parametry) 20

27 null? (null? obj) object->string or pair? real? reverse (object->string parametry) (or parametry) (pair? obj) set-car! set-cdr! (real? obj) Testuje, zda-li je objekt reálné #íslo. (reverse para) (set-car! pair obj) (set-cdr! pair obj) string->list (string->list parametry) 21

28 string->object (string->object parametry) string-append (string-append parametry) string-length (string-length para) string-lower (string-lower string) string-ref (string-ref para) string-set! string=! string? (string-set! para) (string=! para) (string? obj) --substring-- symbol? (substring para) (symbol? obj) 22

29 vector (vector para) Porovnání srovnatelných objekt# <, # > # = * (< obj 1 obj 2 ) # boolean (# obj 1 obj 2 ) # boolean (> obj 1 obj 2 ) # boolean (# obj 1 obj 2 ) # boolean Funkce porovnávají srovnatelné objekty a vrací pravdivostní hodnotu dle toho jak srovnání dopadne. (< "abc" "abeceda") # #t (# 5 4.1) # #t (= obj 1 obj 2 ) (* parametry) 23