TCL/TK - Estrutura de dados

Tcl suporta dois tipos de estruturas de dados: vetores associativos e listas. A seguir estudaremos cada uma dessas estruturas, assim como os recursos que Tcl oferece para manipulá-las.

Vetores associativos

Vetores são variáveis capazes de armazenar vários valores ao mesmo tempo. Sendo que cada valor é referenciado por um índice, de modo semelhante a uma matriz.

Vetores podem ter uma, duas ou múltiplas dimensões. No entanto, é mais comun trabalhar com vetores com até 5 dimensões. Neste caso, na resolução de sistemas de equações com múltiplas variáveis.

Observe o exemplo de um vetor típico:

Suponhamos que queiramos armazenar os nomes dos dias da semana em um vetor: 

dia(1) = "domingo"

dia(2) = "segunda-feira"

dia(3) = "terça-feira"

dia(4) = "quarta-feira"

dia(5) = "quinta-feira"

dia(6) = "sexta-feira"

dia(7) = "sábado"

Em Tcl faríamos:

set dia(1) "domingo"

set dia(2) "segunda-feira"

set dia(3) "terça-feira"

set dia(4) "quarta-feira"

set dia(5) "quinta-feira"

set dia(6) "sexta-feira"

set dia(7) "sábado"

E para lermos o nome do dia armazenado na posição 2:

puts $dia(2)

Se você já conhece outras linguagens de programação, deve estar se perguntando se Tcl começa os números dos índices com zero(0) ou um(1). A resposta é: Tcl não começa. De fato, Tcl trabalha com vetores associativos. Dessa forma os índices pode ser números, letras, palavras ou qualquer combinação de caracteres.

Suponha que você queira armazenar os dados de um cliente em um vetor cliente. Podemos armazenar o nome do cliente no elemento nome do vetor, enquanto o telefone seria armazenado no elemento telefone, e o e-mail no elemento e-mail:

set cliente(nome) "Roberto Luiz Souza Monteiro"

set cliente(telefone) "+55-71-9121-7576"

set cliente(e-mail) "souzamonteiro@souzamonteiro.com"

Para acessarmos o nome do cliente faríamos:

puts $cliente(nome)

E na verdade, é assim que trabalham os bancos de dados em Tcl: atribuindo o registro corrente a um vetor associativo. Para entender melhor como funcionam vetores associativos em bancos de dados, veja o código fonte da biblioteca TDO - Tcl Database Access Objects, disponível em http://www.souzamonteiro.com/tdo.shtml.

Tcl oferece as seguintes funções para tratamento de vetores:

Função	Descrição
array anymore	Verifica, e retorna 1, se ainda existirem elementos a serem pesquisados no vetor.
array donesearch	Termina uma busca em um vetor.
arrays exist	Verifica, e retorna 1, se o vetor existir.
array get	Retorna uma lista onde cada elemento ímpar corresponde ao nome do elemento no vetor, e cada elemento par corresponde ao valor do elemento.
array names	Retorna uma lista com os nomes de cada elemento no vetor.
array nextelement	Retorna o nome do próximo elemento no vetor.
array set	Atribui a cada elemento no vetor, o valor correspondente ao existente na lista fornecida.
array size	Retorna o número de elementos no vetor.
array starsearch	Retorna um ponteiro para uma busca sequencial em um vetor.
parray	Exibe, na saída padrão, os nomes e os valores de todos os elementos no vetor, que correspondam ao padrão especificado.

Exemplos

 

Suponha o vetor dos dias da semana:

set dia(1) "domingo"

set dia(2) "segunda-feira"

set dia(3) "terça-feira"

set dia(4) "quarta-feira"

set dia(5) "quinta-feira"

set dia(6) "sexta-feira"

set dia(7) "sábado"

array get

puts [array get dia]

Retornará: 

4 quarta-feira 5 quinta-feira 1 domingo 6 sexta-feira 2 segunda-feira 7 sábado 3 terça-feira

array names

puts [array names dia]

Retornará:

4 5 1 6 2 7 3

array size

puts [array size dia]

Retornará:

7

parray

puts [parray dia]

Retornará:

dia(1) = domingo

dia(2) = segunda-feira

dia(3) = terça-feira

dia(4) = quarta-feira

dia(5) = quinta-feira

dia(6) = sexta-feira

dia(7) = sábado

Listas

Listas são provavelmente as estruturas de dados mais poderosas. De fato, Tcl oferece muitos recursos para manipulação de listas. Mas o que são listas? 

Listas são estruturas capazes de armazenar coleções de dados, de forma estruturada. Uma lista pode conter outras listas aninhadas e é possivel ordenar e pesquisar listas do mesmo modo como se faria em um banco de dados, e com a mesma eficiência.

Veja o seguinte exemplo: 

Suponha um banco de dados de clientes, onde cada registro conteria o nome, o telefone e o e- mail de cada cliente. Tcl poderia armazenar o banco de dados em uma lista, onde cada registro sera armazenado em um elemento da lista como uma segunda lista, e nesta segunda lista cada elemento corespoderia a um campo no banco de dados: 

{

     {nome telefone e-mail}

     {"Roberto Luiz Souza Monteiro" "+55-71-9121-7576" "souzamonteiro@souzamonteiro.com"}

     {"Katia Souza Monteiro" "+55-71-242-8798" "katia@souzamonteiro.com"}

     {"Regina C. S. de Andrade" "+55-71-386-0627" "regina@souzamonteiro.com"}

}  

Sabendo que o primeiro elemento na lista corresponde à lista de nomes dos campos na tabela, cada elemento seguinte, corresponde a uma linha, ou registro, na tabela. E de fato, no banco de dados TclVSdb, os dados são armazenados dessa forma nas tabelas do banco de dados.

Tcl oferece as seguintes funções para tratamento de listas: 

Função	Descrição
concat	Concatena várias lista para formar uma nova lista.
join	Converte uma lista em uma string, separando os elementos da lista com o separador indicado.
lappend	Adiciona um elemento ao final da lista.
lindex	Retorna o valor do elemento indicado na lista.
linsert	Insere um elemento em uma lista. Na verdade retorna uma nova lista.
list	Cria uma lista, a partir dos elementos fornecidos como argumentos.
llength	Retorna o tamanho de uma lista.
lrange	Retorna uma lista contendo os elementos dentro da faixa especificada.
lreplace	Substitui valores em uma lista. Na verdade retorna uma nova lista.
lsearch	Executa uma busca em uma lista. Suporta expressões regulares.
lsort	Ordena uma lista. Suporta várias opções. Na verdade retorna uma nova lista.
split	Converte uma string em uma lista, considerando um caractere especificado na string, como o separador dos elementos.

Exemplos 

TCL/TK - Expressões regulares

Expressões regulares são um poderoso meio para realizar pesquisas em strings. A tabela a seguir, apresenta os operadores utilizados em Tcl para realizar buscas em strings, vetores e listas:

Operador	Descrição
expreg|expreg	Compara ambas as expressões.
expreg*	Compara zero ou mais ocorrências de expreg.
expreg+	Compara uma ou mais ocorrências de expreg.
expreg?	Compara zero ou uma ocorrência de expreg.
.	Compara um único caractere.
^	Compara o início da string.
$	Compara o fim da string.
\c	Compara o caractere c mesmo que ele seja especial.
[abc]	Compara o conjunto de caracteres.
[^abc]	Compara os caracteres que não estejam no conjunto.
[a-z]	Compara a faixa de caracteres.
[^a-z]	Compara os caracteres que não estejam na faixa.
()	Agrupa expressões.

Exemplos

puts [regexp {[1-5]} "12345678"]

Retorna 1, pois um dos números de 1 a 5 está incluído na string.  

puts [regexp {[1-5]} "6789"]

Retorna 0, pois nenhum dos números de 1 a 5 está incluído na string. 

set x ""

regexp -nocase {[^def]} "abcdef" x

puts $x

Retorna abc, pois regexp atribuirá à string todos os caracteres que não correspondam à expressão fornecida.   

Expressões regulares são muito usadas em bancos de dados SQL e programas CGI que procuram informações em páginas HTML.  

TCL/TK - Strings

Em Tcl existe apenas um tipo de dado: strings. Strings são cadeias de caracteres, que podem ser delimitadas por aspas duplas("), aspas simples(') ou chaves({}). O delimitador da string determina se haverá ou não substituição.

Para atribuir uma string a uma variável, utilizamos o comando set:

set x "Esta é uma string"

Para ler o conteúdo da variável colocamos um caractere $ antes do nome da variável:

puts $x

Tcl oferece diversos comandos e funções para tratar strings:

Comando/função	Descrição
append	Concatena várias strings.
binary format	Retorna uma representação binária de uma string, de acordo com um formato especificado.
binary scan	Estrai valores de uma string binária, para uma variável, de acordo com o formato especificado.
format	Retorna uma string formatada, de modo semelhante ao comando sprintf do ANSI C.
regexp	Retorna 1 se a expressão regular corresponde à string.
regsub	Substitue a primeira porção da string que corresponde à expressão regular.
scan	Extrai valores de uma string, em uma variável, de modo semelhante ao comando sscanf do ANSI C.
string compare	Compara duas strings.
string first	Encontra a primeira ocorrencia de uma string em outra.
string index	Retorna o caractere na posição especificada.
string is	Verifica se os dados em uma string são de um determinado tipo.
string last	Encontra a última ocorrência de uma string em outra.
string length	Retorna o tamanho da string.
string match	Verifica se uma string corresponde a outra dada.
string range	Retorna um trecho de uma string.
string tolower	Converte uma string em minúsculas.
string toupper	Converte uma string em maiúsculas.
string trim	Remove os espaços em branco à direita e à esquerda de uma string.
string trimleft	Remove os espaços em branco à esquerda de uma string.
string trimright	Remove os espaços em branco à direita de uma string.
string wordend	Retorna o caractere logo após o último caractere na palavra especificada na string.
string wordstart	Retorna o primeiro caractere na palavra especificada na string.
subst	Realiza uma substituição em uma string.

Para uma descrição detalhada de todas as funções string, consulte a documentação on-line, ou o Tcl/Tk Reference Guide, ou ainda o Tcl/Tk Electronic Reference. 

TCL/TK - Comentários

Comentários em Tcl começam com o caractere sustenido(#). Comentários podem vir em qualquer parte do programa, contudo, se vierem no final de uma linha de código, deve ser precedidos do um caractere ponto-e-vírgula(;):

puts "Esta linha contém um comentário\n"; # Este é um comentário

puts "Esta linha contém um comentário incorreto\n" # Este comentário não foi precedido do sial (;) e gerará um erro

# Este comentário é válido

puts "OK!" 

TCL/TK - Pontuação

Todos os comandos em Tcl devem ser terminados por um ponto-e-vírgula ou por uma nova linha:

puts "Esta é uma linha\n"; puts "Esta é uma outra linha\n"

é equivalente a:

puts "Esta é uma linha\n"

puts "Esta é uma outra linha\n" 

TCL/TK - Bloco de comandos

Pode-se agrupar comandos em blocos, colocando-se todos os comando entre chaves:

if {$x == 1}  {

     set y 1

     set z 2

}

O comando anterior execurá o bloco {set y 1; set z 2} caso o conteúdo da variável x seja 1. 

TCL/TK - Operadores

Os operadores matemáticos e lógicos suportados por Tcl são os seguintes, em ordem de precedência:  

Operador	Significado
- ~ !	Negativo, Não bit a bit, Negação lógica
* / %	Multiplicação, divisão, parte inteira da divisão
<< >>	Deslocamento de bits à esquerda, Deslocamento de bits à direita
< > <= >=	Menor, Maior, menor ou igual, maior ou igual
== !=	Igual( comparação lógica ), diferente
&	E (AND) bit a bit
^	OU EXCLUSIVO( XOR ) bit a bit
|	OU( OR ) bit a bit
&&	E lógico( AND )
||	OU lógico( OR )
x ? y : z	Se x então y, caso contrário, z

Tcl também suporta as seguintes funções matemáticas através do comando expr:

Função	Significado
abs	Módulo
acos	Arco-cosseno
asin	Arco-seno
atan	Arco-tangente
atan2	Arco-tangente
ceil	Arredonda para maior
cos	Cosseno
cosh	Cosseno hyperbólico
double	Transforma em um número de dupla precisão
exp	Calcula o número e elevado a x
floor	Arredonda para menor
fmod	Calcula o resto de uma divisão
hypod	Calcula a hypotenusa de um triângulo retângulo
int	Converte em inteiro
log	Calcula o logarítimo natural de x
log10	Calcula o logarítimo na base 10 de x
pow	x elevado a y
rand	Gera um número aleatório
round	Arredonda um número
sin	Seno
sinh	Seno hyperbólico
sqrt	Raiz quadrada
tan	Tangente
tanh	Tangente hyperbólico

Para realizar uma operação matemática basta passar a expressão para o comando expr: puts [expr 2 + 3 * (1 + sin(32))] Exibirá no console: 6.65428004373