Jazyk dpic

Jazyk dpic #

Programovací jazyk dpic bol špeciálne vytvorený na kreslenie grafov a diagramov s možnosťou ich exportu ako obrázkov alebo vkladania do textových dokumentov. Obsahuje príkazy pre kreslenie lineárnych objektov ako čiara, šipka, krivka, ako aj plošné objekty ako pravouholník, kružnica, elipsa, oblúk a umožňuje vytváranie zložených objektov. Zložitejšie grafických objekty ktoré sa v obrázkoch vyskytujú častejšie, ako sú značky elektronických súčiastok, je možné v dpic kresliť pomocou makier, ktoré obsahujú kód pre nakreslenie objektu. CircuitMacros je rozšírením dpic o knižnice makier pre kreslenie elektronických obvodov a zapojení.

Programovací jazyk dpic

Programovací jazyk dpic historicky vychádza z jazyka pic vytvoreného Brian W. Kernighan-om v roku 1991. Z programátorského hľadiska dpic patrí do skupiny tzv. mini-jazykov, (DSL) ktoré sú vytvorené pre nejaký konkrétny učel na rozdiel od všeobecne použiteľných jazykov (GPL). Syntax jazyka dpic je veľmi jednoduchá, okrem príkazov na kreslenie grafických objektov má aj základné jazykové konštrukcie na riadenie toku programu ako je podmienkové vetvenie a cyklus. Nie je v ňom možné ale vytvárať funkcie, ktorú sú formálne nahradené makrami. Makrá obsahujú kód pre kreslenie zložitejších objektov a pri ich použití kompilátor nahradí v programe meno makra týmto kódom.

Program #

Program je tvorený textovým súborom, ktorý začína znakmi .PS a končí znakmi .PE. Príkaz na riadku je ukončený bodkočiarkou ; alebo ukončenim riadku (neviditeľný znak \n). Bodkočiarka na ukončenie príkazu nie je povinná, na rozdiel napr. od jazyka C, ale využijeme vtedy, ak budeme do jedného riadku zadávať niekoľko príkazov.

.PS                           # zaciatok postupnosti prikazov
scale=2.54                    # príkaz nastavenie parametrov velkosti obrazku
cct_init                      # príkaz pre inicializaciu kniznice makier 
                              #  s analogovými prvkami (rezistor, ...)

line from (1,1) to (2,2)      # príkaz dpic pre vykreslenie čiary
resistor                      # makro pre vykreslenie rezistoru
rezistor(,,E);                # makro s parametrami
resistor(2,,E); rlabel(,R1,); # niekolko príkazov v jednom riadku

.PE                           # koniec postupnosti prikazov

Text za koncom programu je ignorovaný. Ukončenie programu môžeme prakticky využiť pri hľadaní chýb v skripte, kedy pomocou .PE vyradíme zbytok programu zo spracovania.

Komentáre #

Komentáre začínajú znakom # a končia koncom riadku. Blokové komentáre nie sú definované, je ale možné použiť viacriadkové komentáre s riadkami ukončenými \\.

# toto je jednoriadkovy komentar
# toto je dvojriadkovy komentar        \\
  a jeho pokracovanie na dalsom riadku

White-space (tabulátory, medzery, znak nového riadku) sú vo výrazoch ignorované

    name( x,
    y, z )

je ekvivalent

    name(x,y,z)

Hodnoty #

  • Numerické hodnoty môžu obsahovať desatinnú bodku alebo môžu byť vo vedeckom formáte. Všetky numerické hodnoty sú interne uchovávané vo formáte floating-point.

  • Polohy súradníc sú zapísané usporiadanou dvojicou (x,y), každá súradnica implicitne obsahuje atribúty .x a .y.

  • Textové reťazce sú zapísané pomocou úvodzoviek “Toto je text”

Premenné #

Meno premennej musí začínať písmenom nasledovaným ľubovolným počtom alfanumerických znakov. Premenné sa vytvoria pri ich definícii, musia byť inicializované numerickou hodnotou a sú globálne t.j. majú platnosť v celom zdrojovom kóde.

d  = 2;
pi = 3.14159265359;
q  = 2*pi*8;

Súradnice bodov sú reprezentované ako dvojice (x,y) a nemôžu byť použité ako hodnoty premennej, môžu ale byť reprezentované referenciou.

p1 = (3,4);    # chyba   
P1: (3,4);     # ok

Text je postupnosť znakov definované v obyčajných úvodzovkách a nemôže byť použitý ako hodnota premennej. Stred zobrazeného textu ale môže byť reprezentovaný referenciou.

str = "Toto je text"          # chyba   
T1: "Toto je text" at (1,1);  # ok, stred textu je v bode (1,1)

Makrá a príkazy #

Inštrukcia (statement) je jeden alebo viacej príkazov končiacich znakom bodkočiarky ; alebo znakom konca riadku. Je vhodné implicitne používať znak konca riadku vždy, pri prípadnom dopĺňaní príkazu sa týmto obmedzí vznik chýb. V CircuitMacros je program tvorený inštrukciami ktoré sú makrami ako aj samotnými príkazmi jazyka dpic.

line from (1,1) to (2,2)           # inšrukcia jazyka dpic
resistor(,,E);                     # makro inštrukcia končí znakom ;
capacitor()                        # makro inštrukcia končí \n
resistor() rlabel(,R2,)            # chyba, neoddelene inštrukcie
line to Here + (2,0); resistor()   # dpic a makro inšrukcia

Konflikt mien

Používanie makrier spoločne s interpreterom môže byť niekedy zdrojom chýb. Problémom môže byť hlavne to, že o chybe spôsobenej nesprávnym použitím makie sa dozvieme až pri interpretácii kódu s expandovanými makrami, pričom sa zvyčajne nedozvieme, z ktorého makra a na ktorom riadku zdrojového kódu k chybe došlo.

  • Niektoré makrá definujú premenné a konštanty, ktoré môžu byť príčinou konfliktov. Napríklad makro setrgb() používa premenné r_ , g_, b_, kde prvá premenná vytvorí konflikt s menom, ak potrebujeme napríklad označiť rezistor pomocou syntaxe v LaTex-u napr. r_1. V takomto prípade je potrebné v reťazci pre LaTeX použiť formálne prerušenie reťazca r\_1.

  • Nie je možné priamo v zobrazovanom texte použiť mená makrier, napríklad “toto je resistor R1”, pretože pri substitúcii dôjde k nahradeniu textu resistor kódom definovanom v makre a následnej chybe pri interpretácii zdrojového kódu. Text musíme upraviť podobne ako v predchádzajúcom prípade.

Objekty a referencie #

Každý príkazom zobrazovaný objekt v dpic môže byť označený referenciou, prostredníctvom ktorej je možné odkazovať sa na jej atribúty (ak sú definované). Referencie musí začínať veľkým písmenom nasledovaným ľubovolným počtom alfanumerických znakov.

Formát

[ Reference :] object [ attributes ] [ placement ] [ strings ]

Príklad použitia referencií

L1: line from Here to Here + (2,2);
R1: resistor();

Referenciou je možné označiť aj súradnice.

Stred: (5,6);

Pomocou referencií je možné pristupovať k individuálnym atribútom komponentov, napr:

Stred.x  # má hodnotu 5
Stred.y  # má hodnotu 6

Referencie sú globálne, referencia definovaná v bloku je viditeľná v celom programe. Nové priradenie mena referencie inému objektu pôvodnú referenciu prepíše.

Bloky #

Premenné uzatvorené v bloku {…} majú lokálnu platnosť, v nich vytvorené majú platnosť globálnu. Kód v bloku sa vzťahuje k poslednej aktuálnej polohe a nemení ju, je preto výhodné používať bloky na kreslenie vetiev obvodov vzľadom k referenčnej polohe.

d = 2;
{
    d = 0.4;
    Q: (1,1);          # globálná definícia polohy
    ...
}
line from Q right_ d   # d má hodnotu 2

Riadenie toku #

Jazyk dpic obsahuje štandardné konštrukcie pre riadenie toku programu

Cyklus #

Formát cyklu

for variable = expr to expr [by [*] incr ] do { anything }.

Jednoduchý cyklus s premennou $x$ má tvar

for x = 1 to 10 by 2 do { line from (0,0) to (5,x); }

kde v zložených zátvorkách je telo cyklu, toto má vlastnosti bloku s relatívnymi súradnicami vztiahnutými k začiatku cyklu.

Vetvenie #

Formát vetvenia

if expression then { if-true } else { if-false }
Contents