funcalc - Trực tuyến trên đám mây

CHƯƠNG TRÌNH:

TÊN

funcalc - Máy tính Funtools (dành cho bảng nhị phân)

SYNOPSIS

tính toán hàm [-n] [-a argstr] [-e expr] [-f file] [-l link] [-p prog] [oname [cột]]

LỰA CHỌN

-a argstr # đối số người dùng để chuyển đến chương trình đã biên dịch
-e expr # biểu thức funcalc
-f tệp # tệp chứa biểu thức funcalc
-l libs # libs để thêm vào lệnh liên kết
-n # đầu ra mã được tạo thay vì biên dịch và thực thi
-p prog # tạo chương trình có tên, không thực thi
-u # die nếu bất kỳ biến nào không được khai báo (không tự động khai báo)

MÔ TẢ

tính toán hàm là một chương trình máy tính cho phép xây dựng các biểu thức tùy ý,
được biên dịch và thực thi trên các cột trong bảng Funtools (bảng nhị phân FITS hoặc sự kiện thô
tập tin). Nó hoạt động bằng cách tích hợp (các) biểu thức do người dùng cung cấp vào chương trình mẫu C, sau đó
biên dịch và thực thi chương trình. tính toán hàm biểu thức là câu lệnh C, mặc dù một số
những đơn giản hóa quan trọng (chẳng hạn như khai báo tự động các biến) được hỗ trợ.

tính toán hàm biểu thức có thể được chỉ định theo ba cách: trên dòng lệnh bằng cách sử dụng -e
[biểu hiện] chuyển đổi, trong một tệp bằng cách sử dụng -f [tập tin] chuyển đổi, hoặc từ stdin (nếu không -e
cũng không -f được quy định). Tất nhiên một tệp chứa tính toán hàm các biểu thức có thể được đọc từ
stdin.

Mỗi lời gọi tính toán hàm yêu cầu tệp bảng Funtools đầu vào phải được chỉ định là
đối số dòng lệnh đầu tiên. Tệp bảng Funtools đầu ra là tùy chọn thứ hai
tranh luận. Nó chỉ cần thiết nếu tệp FITS đầu ra đang được tạo (tức là, trong trường hợp
các tính toán hàm biểu thức chỉ in ra các giá trị, không cần tệp xuất). Nếu đầu vào và đầu ra
cả hai tệp đều được chỉ định, đối số tùy chọn thứ ba có thể chỉ định danh sách các cột để
kích hoạt (sử dụng FunColumnActivate ()). Lưu ý rằng tính toán hàm xác định xem có nên hay không
tạo mã để viết một tệp đầu ra dựa trên sự hiện diện hoặc không có của đầu ra
đối số tệp.

A tính toán hàm biểu thức thực thi trên mỗi hàng của bảng và bao gồm một hoặc nhiều C
các câu lệnh hoạt động trên các cột của hàng đó (có thể sử dụng các biến tạm thời).
Trong một biểu thức, tham chiếu được thực hiện đến một cột của hiện hành hàng bằng cách sử dụng cấu trúc C
cú pháp hay gây-[colname]>, ví dụ: cur-> x, cur-> pha, v.v. Có thể xác định các biến vô hướng cục bộ
sử dụng khai báo C ở đầu biểu thức, hoặc nếu không, chúng có thể được định nghĩa
tự động bởi tính toán hàm (thuộc loại kép). Do đó, ví dụ, hoán đổi các cột x
và y trong một bảng có thể được thực hiện bằng cách sử dụng một trong các hàm tương đương sau tính toán hàm
biểu thức:

nhiệt độ gấp đôi;
temp = cur-> x;
cur-> x = cur-> y;
cur-> y = temp;

hoặc:

temp = cur-> x;
cur-> x = cur-> y;
cur-> y = temp;

Khi biểu thức này được thực thi bằng lệnh như:

funcalc -f swap.expr itest.ev otest.ev

tệp kết quả sẽ có các giá trị của cột x và y được hoán đổi.

Theo mặc định, kiểu dữ liệu của biến cho một cột giống với kiểu dữ liệu của
như được lưu trữ trong tệp. Điều này có thể được thay đổi bằng cách thêm ": [dtype]" vào đầu tiên
tham chiếu đến cột đó. Trong ví dụ trên, để buộc x và y xuất ra gấp đôi,
chỉ định loại 'D' một cách rõ ràng:

temp = cur-> x: D;
cur-> x = cur-> y: D;
cur-> y = temp;

Bộ xác định kiểu dữ liệu tuân theo cú pháp bảng FITS tiêu chuẩn để xác định cột bằng TFORM:

· A: ký tự ASCII

· B: ký tự 8 bit không dấu

· I: int 16 bit đã ký

· U: int 16-bit không dấu (không phải FITS tiêu chuẩn)

· J: int 32-bit có dấu

· V: int 32 bit không dấu (không phải FITS tiêu chuẩn)

· E: 32-bit thả nổi

· D: 64-bit thả nổi

· X: bit (được coi như một mảng ký tự)

Lưu ý rằng chỉ tham chiếu đầu tiên đến một cột mới được chứa kiểu dữ liệu rõ ràng
người chỉ định.

Tất nhiên, điều quan trọng là phải xử lý kiểu dữ liệu của các cột một cách chính xác. Một trong những
nguyên nhân phổ biến nhất của lỗi trong tính toán hàm lập trình là việc ngầm sử dụng dữ liệu sai
nhập cho một cột trong biểu thức. Ví dụ, phép tính:

dx = (cur-> x - cur-> y) / (cur-> x + cur-> y);

thường cần được thực hiện bằng số học dấu phẩy động. Trong trường hợp x và y
cột là số nguyên, điều này có thể được thực hiện bằng cách đọc các cột tăng gấp đôi bằng cách sử dụng
đặc điểm kỹ thuật loại:

dx = (cur-> x: D - cur-> y: D) / (cur-> x + cur-> y);

Ngoài ra, nó có thể được thực hiện bằng cách sử dụng kiểu ép kiểu C trong biểu thức:

dx = ((double) cur-> x - (double) cur-> y) / ((double) cur-> x + (double) cur-> y);

Ngoài việc truy cập các cột trong hàng hiện tại, tham chiếu cũng có thể được thực hiện cho
trước hàng sử dụng trước-[colname]> và tới tiếp theo hàng sử dụng Kế tiếp-[colname]>. Lưu ý rằng
if trước-[colname]> được chỉ định trong tính toán hàm biểu thức, hàng đầu tiên không phải là
xử lý. Nếu như Kế tiếp-[colname]> được chỉ định trong tính toán hàm biểu thức, hàng cuối cùng
không được xử lý. Theo cách này, trước và tiếp theo được đảm bảo luôn trỏ đến các hàng hợp lệ.
Ví dụ: để in ra các giá trị của cột x hiện tại và cột y trước đó,
sử dụng hàm C fprintf trong một tính toán hàm biểu hiện:

fprintf (stdout, "% d% d \ n", cur-> x, prev-> y);

Các cột mới có thể được chỉ định bằng cách sử dụng cùng một hay gây-[colname]> cú pháp bằng cách nối cột
loại (và các chỉ định tlmin / tlmax / binsiz tùy chọn), được phân tách bằng dấu hai chấm. Ví dụ,
cur-> avg: D sẽ xác định một cột mới có kiểu double. Các chỉ định loại giống nhau
được sử dụng ở trên để chỉ định kiểu dữ liệu mới cho các cột hiện có.

Ví dụ: để tạo và xuất một cột mới là giá trị trung bình của x và y
, một cột "trung bình" mới có thể được xác định:

cur-> trung bình: D = (cur-> x + cur-> y) /2.0

Lưu ý rằng cuối cùng ';' không bắt buộc đối với các biểu thức một dòng.

Như với đặc tả kiểu dữ liệu FITS TFORM, thông số kiểu dữ liệu cột có thể được đặt trước
bởi một số đếm để xác định một mảng, ví dụ: "10I" có nghĩa là một vectơ gồm 10 số nguyên ngắn, "2E"
có nghĩa là hai phao chính xác duy nhất, v.v. Một cột mới chỉ cần được xác định một lần trong một
tính toán hàm biểu thức, sau đó nó có thể được sử dụng mà không cần chỉ định lại kiểu. Cái này
bao gồm tham chiếu đến các phần tử của một mảng cột:

cur-> avg [0]: 2D = (cur-> x + cur-> y) /2.0;
cur-> avg [1] = (cur-> x - cur-> y) /2.0;

Kiểu dữ liệu 'X' (bit) được coi là một mảng char có kích thước (số_tố / 8), tức là,
16X được xử lý dưới dạng mảng ký tự 2 byte. Mỗi phần tử mảng 8 bit được truy cập riêng biệt:

cur-> stat [0]: 16X = 1;
cur-> stat [1] = 2;

Ở đây, một cột 16 bit được tạo với MSB được đặt thành 1 và LSB được đặt thành 2.

Theo mặc định, tất cả các hàng đã xử lý được ghi vào tệp đầu ra được chỉ định. Nếu bạn muốn
bỏ qua việc viết các hàng nhất định, chỉ cần thực hiện câu lệnh C "continue" ở cuối
tính toán hàm biểu thức, vì việc viết hàng được thực hiện ngay sau
biểu thức được thực thi. Ví dụ: để bỏ qua việc viết các hàng có giá trị trung bình giống với
giá trị x hiện tại:

cur-> avg [0]: 2D = (cur-> x + cur-> y) /2.0;
cur-> avg [1] = (cur-> x - cur-> y) /2.0;
if (cur-> avg [0] == cur-> x)
tiếp tục;

Nếu không có đối số tệp đầu ra nào được chỉ định trên tính toán hàm dòng lệnh, không có tệp đầu ra nào là
đã mở và không có hàng nào được viết. Điều này rất hữu ích trong các biểu thức chỉ in đầu ra
kết quả thay vì tạo một tệp mới:

fpv = (cur->av3:D-cur->av1:D)/(cur->av1+cur->av2:D+cur->av3);
fbv = cur-> av2 / (cur-> av1 + cur-> av2 + cur-> av3);
fpu = ((double)cur->au3-cur->au1)/((double)cur->au1+cur->au2+cur->au3);
fbu = cur-> au2 / (double) (cur-> au1 + cur-> au2 + cur-> au3);
fprintf (stdout, "% f \ t% f \ t% f \ t% f \ n", fpv, fbv, fpu, fbu);

Trong ví dụ trên, chúng tôi sử dụng cả đặc tả kiểu rõ ràng (cho cột "av") và kiểu
ép kiểu (đối với cột "au") để đảm bảo rằng tất cả các hoạt động được thực hiện kép
độ chính xác.

Khi một tệp đầu ra được chỉ định, bảng đầu vào đã chọn sẽ được xử lý và xuất ra các hàng
được sao chép vào tệp đầu ra. Lưu ý rằng tệp đầu ra có thể được chỉ định là "stdout" trong
để ghi các hàng đầu ra vào đầu ra tiêu chuẩn. Nếu đối số tệp đầu ra là
được truyền, đối số thứ ba tùy chọn cũng có thể được chuyển để chỉ định cột nào cần xử lý.

Trong bảng nhị phân FITS, đôi khi bạn muốn sao chép tất cả các phần mở rộng FITS khác
sang tệp đầu ra. Điều này có thể được thực hiện bằng cách thêm dấu '+' vào tên của
phần mở rộng trong tên tệp đầu vào. Nhìn thấy mềm dẻo cho một ví dụ liên quan.

tính toán hàm hoạt động bằng cách tích hợp biểu thức do người dùng chỉ định vào chương trình mẫu C
được gọi là tabcalc.c. Chương trình hoàn thành sau đó được biên dịch và thực thi. Biến đổi
tuyên bố bắt đầu tính toán hàm biểu thức được đặt trong phần khai báo cục bộ
của chương trình chính mẫu. Tất cả các dòng khác được đặt trong chương trình chính của khuôn mẫu
vòng lặp xử lý bên trong. Các chi tiết khác của quá trình tạo chương trình được xử lý tự động. Vì
ví dụ, các chỉ định cột được phân tích để xây dựng cấu trúc C để xử lý các hàng, đó là
đã vượt qua FunColumnSelect () và được sử dụng trong FunTableRowGet (). Nếu một biến không xác định được sử dụng
trong biểu thức, dẫn đến lỗi biên dịch, quá trình xây dựng chương trình được thử lại sau
xác định biến không xác định có kiểu double.

Thông thường, tính toán hàm mã biểu thức được thêm vào tính toán hàm vòng lặp xử lý hàng. Điều đó là có thể
để thêm mã vào các phần khác của chương trình bằng cách đặt mã này bên trong các lệnh đặc biệt
có dạng:

[tên chỉ thị]
... mã ở đây ...
cuối

Các chỉ thị là:

· toàn cầu thêm mã và khai báo trong không gian chung, trước quy trình chính.

· địa phương thêm các khai báo (và mã) ngay sau các khai báo cục bộ trong main

· trước thêm mã ngay trước khi vào vòng xử lý hàng chính

· sau khi thêm mã ngay sau khi thoát khỏi vòng lặp xử lý hàng chính

Do đó, sau đây tính toán hàm biểu thức sẽ khai báo các biến toàn cục và tạo chương trình con
các lệnh gọi ngay trước và ngay sau vòng lặp xử lý chính:

toàn cầu
đôi v1, v2;
double init (void);
kết thúc kép (double v);
cuối
trước
v1 = init ();
cuối
... xử lý các hàng, với các phép tính sử dụng v1 ...
sau khi
v2 = kết thúc (v1);
nếu (v2 <0.0) {
fprintf (stderr, "xử lý không thành công% g ->% g \ n", v1, v2);
ra(1);
}
cuối

Các thói quen như trong đó() và hoàn thành() ở trên được chuyển đến chương trình đã tạo để liên kết
bằng cách sử dụng -l [liên kết chỉ thị ...] chuyển. Chuỗi được chỉ định bởi công tắc này sẽ là
được thêm vào dòng liên kết được sử dụng để xây dựng chương trình (trước thư viện funtools). Vì
ví dụ, giả sử rằng trong đó() và hoàn thành() đang ở trong thư viện libmysubs.a trong
/ opt / special / lib thư mục, sử dụng:

funcalc -l "-L / opt / special / lib -lmysubs" ...

Đối số người dùng có thể được chuyển đến một chương trình funcalc đã biên dịch bằng cách sử dụng đối số chuỗi cho
Chuyển đổi "-a". Chuỗi phải chứa tất cả các đối số của người dùng. Ví dụ, để vượt qua
số nguyên 1 và 2, sử dụng:

funcalc -a "1 2" ...

Các đối số được lưu trữ trong một mảng bên trong và được truy cập dưới dạng chuỗi thông qua ARGV (n)
vĩ mô. Ví dụ, hãy xem xét biểu thức sau:

địa phương
int chiều, pmax;
cuối

trước
pmin = atoi (ARGV(0));
pmax = atoi (ARGV(1));
cuối

if ((cur-> pha> = pmin) && (cur-> pha <= pmax))
fprintf (stderr, "% d% d% d \ n", cur-> x, cur-> y, cur-> pha);

Biểu thức này sẽ in ra các giá trị x, y và pha cho tất cả các hàng có giá trị pha là
giữa hai giá trị do người dùng nhập:

funcalc -a '1 12' -f foo snr.ev '[khoảng 512 512 .1]'
512 512 6
512 512 8
512 512 5
512 512 5
512 512 8

funcalc -a '5 6' -f foo snr.ev '[khoảng 512 512 .1]'
512 512 6
512 512 5
512 512 5

Lưu ý rằng người dùng có trách nhiệm đảm bảo rằng số lượng đối số chính xác
Được thông qua. Macro ARGV (n) trả về giá trị NULL nếu đối số được yêu cầu nằm ngoài giới hạn
số lượng args thực tế, thường dẫn đến một SEGV nếu được xử lý một cách mù quáng. Để kiểm tra
số đối số, sử dụng macro ARGC:

địa phương
long int seed = 1;
giới hạn kép = 0.8;
cuối

trước
if (ARGC> = 1) seed = atol (ARGV(0));
if (ARGC> = 2) limit = atof (ARGV(1));
srand48 (hạt giống);
cuối

if (drand48 ()> limit) tiếp tục;

Macro WRITE_ROW mở rộng đến FunTableRowPut () lệnh gọi ghi hàng hiện tại. Nó
có thể được sử dụng để viết hàng nhiều hơn một lần. Ngoài ra, macro NROW mở rộng đến
số hàng hiện đang được xử lý. Việc sử dụng hai macro này được hiển thị như sau
thí dụ:

if (cur-> pha: I == cur-> pi: I) continue;
a = cur-> pha;
cur-> pha = cur-> pi;
cur-> pi = a;
cur-> AVG: E = (cur-> pha + cur-> pi) /2.0;
cur-> NR: I = NROW;
if (NROW <10) WRITE_ROW;

Nếu -p [ăn xin] chuyển đổi được chỉ định, biểu thức không được thực thi. Đúng hơn là
tệp thực thi đã tạo được lưu với tên chương trình được chỉ định để sử dụng sau này.

Nếu -n chuyển đổi được chỉ định, biểu thức không được thực hiện. Đúng hơn, mã được tạo
được viết cho stdout. Điều này đặc biệt hữu ích nếu bạn muốn tạo tệp khung
và thêm mã của riêng bạn, hoặc nếu bạn cần kiểm tra lỗi biên dịch. Lưu ý rằng nhận xét
ở đầu đầu ra cung cấp lệnh trình biên dịch cần thiết để xây dựng chương trình trên đó
nền tảng. (Lệnh có thể thay đổi từ nền tảng này sang nền tảng khác do việc sử dụng
các thư viện khác nhau, công tắc trình biên dịch, v.v.)

Như đã đề cập trước đó, tính toán hàm sẽ tự động khai báo một biến vô hướng (như một
double) nếu biến đó đã được sử dụng nhưng chưa được khai báo. Cơ sở này được thực hiện
bằng cách sử dụng một tập lệnh sed có tên funcalc.sed, xử lý đầu ra của trình biên dịch để cảm nhận một
lỗi biến không khai báo. Tập lệnh này đã được tạo ra với lỗi thích hợp
thông tin cho gcc và cc trên các nền tảng Solaris, DecAlpha và SGI. Nếu bạn thấy rằng
khai báo tự động về vô hướng không hoạt động trên nền tảng của bạn, hãy kiểm tra tập lệnh sed này;
có thể cần thêm hoặc chỉnh sửa một số thông báo lỗi mà nó cảm nhận được.

Để giữ cho phân tích từ vựng của tính toán hàm biểu thức (hợp lý) đơn giản, chúng tôi đã chọn
để chấp nhận một số hạn chế về cách đặt chính xác nhận xét C, khoảng trắng và dòng mới
trong chương trình đã tạo. Đặc biệt, các nhận xét được liên kết với các biến cục bộ được khai báo
ở đầu một biểu thức (tức là, không phải trong địa phương ... kết thúc khối) thường sẽ kết thúc
trong vòng lặp bên trong, không phải với các khai báo cục bộ:

/ * nhận xét này sẽ kết thúc không đúng chỗ (tức là vòng lặp bên trong) * /
gấp đôi; / * cũng sai chỗ * /
/ * điều này sẽ ở đúng vị trí (vòng lặp bên trong) * /
if (cur-> x: D == cur-> y: D) continue; / * cũng ở đúng chỗ * /
a = cur-> x;
cur-> x = cur-> y;
cur-> y = a;
cur-> trung bình: E = (cur-> x + cur-> y) /2.0;

Tương tự, các dấu cách và dòng mới đôi khi bị bỏ qua hoặc thêm vào có vẻ tùy ý
cách thức. Tất nhiên, không có nhược điểm nào về phong cách này ảnh hưởng đến tính đúng đắn của
mã được tạo.

Bởi vì tính toán hàm phải phân tích biểu thức người dùng bằng (các) tệp dữ liệu được chuyển vào
dòng lệnh, (các) tệp đầu vào phải được mở và đọc hai lần: một lần trong chương trình
thế hệ và một lần trong quá trình thực thi. Do đó, không thể sử dụng stdin cho
tệp đầu vào: tính toán hàm không thể được sử dụng như một bộ lọc. Chúng tôi sẽ xem xét loại bỏ hạn chế này
vào một thời điểm sau đó.

Cùng với C bình luận, tính toán hàm biểu thức có thể có nhận xét nội bộ một dòng
không được chuyển sang chương trình C đã tạo. Nhận xét nội bộ này bắt đầu bằng #
và tiếp tục đến dòng mới:

gấp đôi; # cái này không được chuyển vào tệp C đã tạo
# cũng không phải cái này
a = cur-> x;
cur-> x = cur-> y;
cur-> y = a;
/ * nhận xét này được chuyển đến tệp C * /
cur-> trung bình: E = (cur-> x + cur-> y) /2.0;

Như đã đề cập trước đây, các cột đầu vào thường được xác định bằng cách sử dụng chúng trong
vòng lặp sự kiện bên trong. Có những trường hợp hiếm hoi mà bạn có thể muốn đọc một cột và
xử lý nó bên ngoài vòng lặp chính. Ví dụ: qsort có thể sử dụng một cột theo cách sắp xếp của nó
quy trình so sánh không được xử lý bên trong vòng lặp bên trong (và do đó không
được chỉ định ngầm như một cột được đọc). Để đảm bảo rằng một cột như vậy được đọc bởi
vòng lặp sự kiện, sử dụng rõ ràng từ khóa. Các đối số cho từ khóa này chỉ định các cột
nên được đọc vào cấu trúc bản ghi đầu vào mặc dù chúng không được đề cập trong
vòng trong. Ví dụ:

pi pha rõ ràng

sẽ đảm bảo rằng các cột pi và pha được đọc cho mỗi hàng, ngay cả khi chúng không
được xử lý trong vòng lặp sự kiện bên trong. Các rõ ràng câu lệnh có thể được đặt ở bất cứ đâu.

Cuối cùng, lưu ý rằng tính toán hàm hiện đang hoạt động trên các biểu thức liên quan đến bảng nhị phân FITS và
các tệp sự kiện thô. Chúng tôi sẽ xem xét thêm hỗ trợ cho các biểu thức hình ảnh vào thời điểm sau,
nếu có nhu cầu về sự hỗ trợ đó từ cộng đồng.

Sử dụng funcalc trực tuyến bằng các dịch vụ onworks.net