Выражения

Hoc представляет язык выражений, во многом подобный Си: хотя он и содержит несколько управляющих операторов, большинство операторов, например присваивания, суть выражения, значения которых не принимаются во внимание. Так, оператор присваивания = присваивает значение своей правой части левому операнду и вырабатывает значение, используемое в многократном присваивании. Грамматика выражений имеет вид:

выражение : число

 | переменная

 | (выражение)

 | выражение бинарная_операция выражение

 | унарная_операция выражение

 | функция(аргументы)

Числа представляются с плавающей точкой. Формат ввода распознается с помощью scanf(3): цифры, десятичная точка, цифры, е или E, показатель степени со знаком. Должна присутствовать по крайней мере одна цифра или десятичная точка; другие компоненты являются необязательными.

Имена переменных формируются из букв, за которыми следуют строки букв и цифр. Здесь бинарная_операция означает двуместные операции, такие, как сложение или логическое сравнение, а унарная_операция — две операции отрицания: '!' (логическое отрицание НЕ) и (арифметическое отрицание, перемена знака). Все операции перечислены в табл. П.2.1.

Таблица П.2.1. Операции по порядку уменьшения приоритета

Функции, как описывается ниже, могут быть определены пользователем. Аргументы функций — это выражения, разделяемые запятыми. В табл. П.2.2 перечислено несколько встроенных функций, имеющих по одному аргументу.

Таблица П.2.2. Встроенные функции

Логические выражения имеют значения 1 (истина) и 0 (ложь). Как и в Си, любое ненулевое значение означает истину. При всех операциях над числами с плавающей точкой сравнения на равенство могут быть неточными. Кроме того, hoc имеет несколько встроенных констант, приведенных в табл. П.2.3.

Таблица П.2.3. Встроенные константы

Операторы и поток управления

Операторы hoc имеют следующую грамматику:

оператор : выражение

 | переменная выражение

 | процедура (список, аргументов)

 | while (выражение) оператор

 | if (выражение) оператор

 | if (выражение) оператор else оператор

 | список_операторов

 | print список_выражений

 | return возможное_выражение

список_операторов : (пусто)

 | список_операторов оператор

Присваивание распознается по умолчанию как оператор, а не как выражение, поэтому после ввода в диалоге присваиваний их значения не печатаются.

Отметим, что символ ; не является для hoc специальным: оператор оканчивается символом перевода строки. Это обусловливает некоторые особенности. Ниже показан допустимый оператор if:

if (x < 0) print(у) else print (z)

if (x < 0) {

 print(y)

} else {

 print(z)

}

Во втором примере скобки не обязательны: символ перевода строки после if оканчивал бы оператор и вызывал бы синтаксическую ошибку там, где опущены скобки.

Синтаксис и семантика средств управления в hoc в основном те же, что и в Си. Одинаковы также while и if, однако в hoc нет операторов break и continue.

Ввод и вывод: read и print

Функция ввода read (читать) имеет, подобно другим встроенным функциям, один аргумент: однако он не является выражением: это имя переменной. Следующее число, как определено выше, читается из стандартного входного потока и присваивается поименованной переменной. Функция read возвращает значения 1 (истина), если величина была прочитана, и 0 (ложь), если read встретила конец файла либо ошибку.

Выходной поток порождается оператором print. Аргументы print составляют разделяемый запятыми список выражений и строк, взятых в кавычки, как в Си. Символы перевода строки должны добавляться: print их никогда автоматически не вводит.

Отметим, что read есть специальная встроенная функция и поэтому получает один аргумент в скобках, тогда как print оператор, получающий список, разделяемый запятыми без скобок:

while (read (x)) {

 print "value is", x, "\n"

}

Функции и процедуры

Функции и процедуры в hoc различаются, хотя и определены одним и тем же механизмом. Это различие введено просто для контроля ошибок во время исполнения: возврат значения является ошибкой для процедуры, для функции же ошибочно не возвращать значения.

Синтаксис определения таков:

function: func имя () оператор

procedure: proc имя() оператор

Здесь имя может быть именем некоторой переменной встроенные функции исключаются. Определение, вплоть до открывающейся скобки оператора, должно помещаться на одной строке, как в приведенном выше операторе if.

В отличие от Си тело функции или процедуры может быть любым оператором, не обязательно составным (в скобках). Поскольку символ ; не имеет своего значения в hoc, пустое тело процедуры формируется пустой парой скобок.

Функции и процедуры при вызовах могут получать аргументы, отделенные запятыми. На аргументы ссылаются так же, как в shell: $3 относится к третьему, индексируемому, начиная с единицы, аргументу. Они передаются значениями и внутри функций семантически эквивалентны переменным. Ссылка на аргумент с помощью числа, превышающего число аргументов, переданных процедуре, считается ошибкой. Контроль ошибок динамический, поскольку подпрограмма может иметь переменное число параметров, если ее начальные аргументы влияют на это число (см. функцию printf в Си).

Функции и процедуры могут быть рекурсивными, но стек имеет ограниченную глубину (около сотни вызовов).

Примеры

• Ниже показано определение функции Аккерманна в hoc:

$ hoc

time ack() {

 if ($1 == 0) return $2+1

 if ($2 ==0) return ack($1 - 1, 1)

 return ack($1 - 1, ack($1, $2 - 1))

}

ack(3,2)

 29

ack(3,3)

 61

ack(3,4)

 hoc: стек слишком велик (строка 8)

...

• Формула Стирлинга:

$ hoc

func stirl() {

 return sqrt(2 * $1 * PI) * ($1 / E) ^ $1 * (1 + 1 / (12 * $1))

}

stirl(10) 3628684.7

stirl(20) 2.4328818e+18

• Функция факториал n!

func fac() if ($1 <= 0) return 1 else return $1 * fac($1 - 1)

Отношение факториала к приближению Стирлинга:

i = 9

while ((i = i + 1) <= 20) {

 print i, " ", fac(i)/stirl(i), "\n"

}

10 1.0000318

11 1.0000265

12 1.0000224

13 1.0000192

14 1.0000166

15 1.0000146

16 1.0000128

17 1.0000114

18 1.0000102

19 1.0000092

20 1.0000083