لغة البرمجة Tcl

لغة Tcl ( تُنطق اختصارًا / ˈtɪk ( ə ) l / ، مثل كلمة tickle ، أو اختصارًا / ˌtiːˌsiːˈɛl / ، مثل TCL ؛ ^{[ 8 ]} أصلها Tool Command Language ) هي لغة برمجة ديناميكية عالية المستوى ، متعددة الأغراض ، ومفسرة . صُممت بهدف أن تكون بسيطة للغاية لكنها قوية. [ ^{9 ] تُحوّل} Tcl كل شيء إلى شكل أمر ، حتى بنيات البرمجة مثل تعيين المتغيرات وتعريف الإجراءات. ^{[ 10 ]} تدعم Tcl أنماط برمجة متعددة ، بما في ذلك البرمجة الكائنية ، والبرمجة الإجرائية ، والبرمجة الوظيفية ، والبرمجة الإجرائية .

يُستخدم Tcl بشكل شائع في تطبيقات C ^{[ 11 ]} لإنشاء النماذج الأولية السريعة ، والتطبيقات النصية، وواجهات المستخدم الرسومية، والاختبار. ^{[ 12 ]} تتوفر مترجمات Tcl للعديد من أنظمة التشغيل ، مما يسمح بتشغيل كود Tcl على مجموعة واسعة من الأنظمة. ولأن Tcl لغة مضغوطة للغاية، تُستخدم على منصات الأنظمة المدمجة ، سواءً بصيغتها الكاملة أو في العديد من الإصدارات الأخرى ذات الحجم الصغير. ^{[ 13 ]}

يُشار إلى الجمع الشائع بين لغة Tcl وامتداد Tk باسم Tcl/Tk (يُنطق "تيكل تيك" أو "تيكل تي كي")، وهو يُمكّن من بناء واجهة مستخدم رسومية (GUI) بشكل أصلي في لغة Tcl. يتم تضمين Tcl/Tk في تثبيت بايثون القياسي في شكل Tkinter .

ابتكر جون أوسترهوت لغة البرمجة Tcl في ربيع عام 1988 أثناء عمله في جامعة كاليفورنيا، بيركلي . ^{[ 14 ] [ 15 ]} ووفقًا للمؤلف، فقد نشأت في الأصل "بدافع الإحباط" ^{[ 11 ]} ، حيث كان المبرمجون يبتكرون لغاتهم الخاصة لتطوير برامج أتمتة تصميم الإلكترونيات (EDA)، وتحديدًا أداة تصميم الدوائر المتكاملة واسعة النطاق (VLSI ) ماجيك ، التي كانت محور اهتمام جون المهني آنذاك. ^{[ 16 ]} لاحقًا، حظيت Tcl بالقبول بشكل مستقل. وحصل أوسترهوت على جائزة ACM لأنظمة البرمجيات عام 1997 عن Tcl/Tk. ^{[ 17 ]}

يأتي الاسم في الأصل من "لغة أوامر الأدوات"، ولكن يُكتب عادةً Tcl بدلاً من TCL . ^{[ 18 ]}

تُعقد مؤتمرات وورش عمل Tcl في كل من الولايات المتحدة وأوروبا . ^{[ 29 ]} تستخدم العديد من الشركات، بما في ذلك FlightAware ^{[ 30 ]،} لغة Tcl كجزء من منتجاتها.

تتضمن ميزات Tcl

• جميع العمليات عبارة عن أوامر ، بما في ذلك هياكل اللغة. وهي مكتوبة باستخدام تدوين البادئة .
• تقبل الأوامر عادةً عددًا متغيرًا من الوسائط (وهي متغيرة الوسائط ).
• يمكن إعادة تعريف كل شيء وتجاوزه ديناميكيًا. في الواقع، لا توجد كلمات مفتاحية، لذا يمكن إضافة هياكل التحكم أو تغييرها، على الرغم من أن هذا غير مستحسن.
• يمكن التعامل مع جميع أنواع البيانات كسلاسل نصية ، بما في ذلك شفرة المصدر . داخليًا، تحتوي المتغيرات على أنواع مثل عدد صحيح وعدد عشري، ولكن التحويل يتم تلقائيًا بالكامل.
• لا يتم تعريف المتغيرات، بل يتم إسناد قيم لها. استخدام متغير غير مُعرَّف يؤدي إلى حدوث خطأ.
• نظام كائنات ديناميكي بالكامل وقائم على الفئات ، TclOO، يتضمن ميزات متقدمة مثل الفئات الوصفية والمرشحات والمزيجات . ^{[ 31 ]}
• واجهة تعتمد على الأحداث للمآخذ والملفات . كما يمكن استخدام الأحداث الزمنية والأحداث التي يحددها المستخدم.
• يتم تقييد رؤية المتغيرات إلى النطاق المعجمي (الثابت) بشكل افتراضي، ولكن uplevelالسماح upvarللإجراءات بالتفاعل مع نطاقات الدوال المحيطة.
• جميع الأوامر التي تحددها لغة Tcl نفسها تُصدر رسائل خطأ عند استخدامها بشكل غير صحيح.
• إمكانية التوسع ، عبر لغات البرمجة C و C++ و Java و Python و Tcl.
• لغة مُفسَّرة باستخدام رمز البايت
• دعم كامل لليونيكود (3.1 في البداية، ويتم تحديثه بانتظام)، تم إصداره لأول مرة عام 1999.
• التعبيرات النمطية ^{[ 21 ]}
• متعدد المنصات : واجهة برمجة تطبيقات ويندوز ؛ يونكس ، لينكس ، ماكنتوش ، إلخ.
• تكامل وثيق ومتعدد المنصات مع واجهة عرض النوافذ ( GUI ) Tk .
• توجد آليات توزيع متعددة:
  • نسخة التطوير الكاملة (لنظام التشغيل Windows، على سبيل المثال ActiveState Tcl ، انظر)
  • Tclkits (ملف تنفيذي واحد يحتوي على وقت تشغيل برمجي كامل، بحجم 4 ميجابايت فقط)، Starkits (آلية تغليف لتسليم تطبيق بطريقة مستقلة، وخالية من التثبيت، وقابلة للنقل بدرجة عالية) و Starpacks (دمج Starkit مع Tclkit لإنتاج Starpack - ملف تنفيذي واحد خاص بالمنصة، مثالي للنشر السهل).
  • مترجم جيم ، تطبيق Tcl صغير الحجم
  • شفرة مصدرية قابلة للتوزيع مجاناً بموجب ترخيص BSD . ^{[ 32 ]}

يتم تغطية بناء الجملة ودلالات لغة Tcl بواسطة اثنتي عشرة قاعدة ^{[ 36 ]} تُعرف باسم Dodekalogue. ^{[ 37 ]}

يتكون نص Tcl البرمجي من سلسلة من استدعاءات الأوامر. استدعاء الأمر عبارة عن قائمة من الكلمات مفصولة بمسافات بيضاء وتنتهي بسطر جديد أو فاصلة منقوطة. الكلمة الأولى هي اسم الأمر، والذي قد يكون مضمنًا في اللغة، أو موجودًا في مكتبة متاحة ، أو مُعرَّفًا في النص البرمجي نفسه. أما الكلمات اللاحقة فتُستخدم كوسائط للأمر.

اسم الأمر الوسيط 1 الوسيط 2 ... الوسيط N

يستخدم المثال التالي الأمر puts (اختصارًا لـ "put string") لعرض سلسلة نصية على وحدة تحكم المضيف:

يضع "مرحباً بالعالم!"

هذا يرسل السلسلة "Hello, World!" إلى جهاز الإخراج القياسي مع إضافة حرف سطر جديد.

يمكن استبدال المتغيرات ونتائج الأوامر الأخرى في سلاسل نصية، كما هو الحال في هذا المثال الذي يستخدم أوامر set و expr لتخزين نتيجة عملية حسابية في متغير (لاحظ أن Tcl لا يستخدم =كعامل إسناد)، ثم يستخدم puts لطباعة النتيجة مع بعض النصوص التوضيحية:

# expr يُقيّم سلسلة نصية كمجموعة تعبيرات sum [ expr 1 + 2 + 3 + 4 + 5 ] puts "مجموع الأرقام من 1 إلى 5 هو $sum."

#يُقدّم هذا الحرف تعليقًا . يمكن أن تظهر التعليقات في أي مكان يتوقع فيه المفسر اسم أمر.

# باستخدام الأقواس المعقوفة، يتم استبدال المتغيرات بواسطة التعبير expr set x 1 set sum [expr { $x + 2 + 3 + 4 + 5 }]; # لا يتم استبدال $x قبل تمرير المعامل إلى expr; # يستبدل expr قيمة $x بـ 1 أثناء تقييم التعبير puts "مجموع الأعداد من 1 إلى 5 هو $sum." ; # المجموع هو 15

# بدون أقواس معقوفة، يتم استبدال المتغيرات عند موقع التعريف (نطاق معجمي) set x 2 set op * set y 3 set res [expr $x$op$y ]; # يتم استبدال $x و$op و$y، ويتم تقييم التعبير إلى 6 puts "$x $op $y is $res." ; # يتم استبدال $x و$op و$y و$res وتقييمها كسلاسل نصية

كما هو موضح في هذه الأمثلة، يوجد عنصر أساسي واحد في اللغة: الأمر. وتحدد آليات الاقتباس وقواعد الاستبدال كيفية معالجة وسائط كل أمر.

يحدث استبدال خاص قبل تحليل أي أوامر أو وسائط. إذا كان الحرف الأخير في السطر (أي قبل سطر جديد مباشرةً) هو شرطة مائلة عكسية، فسيتم استبدال هذه الشرطة المائلة العكسية مع السطر الجديد (وأي مسافات أو علامات جدولة تلي السطر الجديد مباشرةً) بمسافة واحدة. يوفر هذا آلية لاستمرار الأسطر ، حيث يمكن لف الأسطر الطويلة في شفرة المصدر إلى السطر التالي لتسهيل القراءة.

استكمالاً لمعالجة الوسائط العادية، تمتد الكلمة التي تبدأ بعلامة اقتباس مزدوجة ( ") إلى علامة الاقتباس المزدوجة التالية. وبالتالي، يمكن أن تحتوي هذه الكلمة على مسافات بيضاء وفواصل منقوطة دون أن تُفسَّر هذه الأحرف على أنها ذات معنى خاص (أي أنها تُعامل كأحرف نصية عادية). أما الكلمة التي تبدأ بقوس معقوف مفتوح ( {) فتمتد إلى قوس معقوف مغلق ( }). داخل الأقواس المعقوفة، تُمنع جميع أشكال الاستبدال باستثناء حذف السطر الجديد باستخدام الشرطة المائلة العكسية المذكور سابقًا. تُعرف الكلمات غير المحصورة بين أي من هذين التركيبين بالكلمات المجردة.

في الكلمات المجردة والكلمات الموضوعة بين علامتي اقتباس مزدوجتين، قد تحدث ثلاثة أنواع من الاستبدال:

• يستبدل استبدال الأوامر محتويات الأقواس المربعة المتوازنة بنتيجة تقييم البرنامج النصي الموجود بداخلها. على سبيل المثال، [expr 1+2+3]يتم استبدالها بنتيجة تقييم التعبير الموجود بداخلها (في هذه الحالة 6).
• يُستبدل اسم المتغير، الذي يبدأ بعلامة الدولار، بمحتوى (أو قيمة) المتغير. على سبيل المثال، $fooيُستبدل اسم المتغير بمحتوى المتغير المسمى "foo". يمكن وضع اسم المتغير بين قوسين معقوفين لفصله عن النص اللاحق في الحالات التي قد تكون غامضة (مثلاً، ${foo}ing).
• يستبدل الاستبدال بالشرطة المائلة العكسية الشرطة المائلة العكسية متبوعة بحرف بحرف آخر. على سبيل المثال، \nيتم استبدالها بسطر جديد.

تتم عملية الاستبدال من اليسار إلى اليمين في مسح واحد لكل كلمة. ولن يُعاد مسح أي نص مُستبدل بحثًا عن استبدالات أخرى محتملة. ومع ذلك، يمكن أن يظهر أي عدد من الاستبدالات في كلمة واحدة.

ابتداءً من Tcl 8.5 فصاعدًا، يمكن أن تسبق أي كلمة بـ {*}، مما يؤدي إلى تقسيم الكلمة إلى كلماتها الفرعية المكونة لها لأغراض بناء استدعاء الأمر (على غرار ,@تسلسل ميزة الاقتباس شبه في Lisp ).

نتيجةً لهذه القواعد، يمكن استخدام نتيجة أي أمر كوسيط لأي أمر آخر. تجدر الإشارة إلى أنه، على عكس واجهات أوامر يونكس ، لا يقوم Tcl بإعادة تحليل أي سلسلة نصية إلا إذا طُلب منه ذلك صراحةً، مما يجعل الاستخدام التفاعلي أكثر تعقيدًا، ولكنه يجعل الاستخدام البرمجي أكثر قابلية للتنبؤ (على سبيل المثال، لا يُسبب وجود مسافات في أسماء الملفات أي صعوبات).

لا تؤدي علامة المساواة المفردة ( =) أي دور خاص في اللغة. أما علامة المساواة المزدوجة ( ==) فهي اختبار المساواة المستخدم في سياقات التعبير مثل exprالأمر وفي الوسيط الأول للأمر if. (كلا الأمرين جزء من المكتبة القياسية؛ وليس لهما مكانة خاصة فيها، ويمكن استبدالهما إذا لزم الأمر).

معظم أوامر Tcl، وخاصة في المكتبة القياسية ، هي أوامر متغيرة الوسائط ، و proc(المنشئ لإجراءات الأوامر المكتوبة) يسمح بتحديد القيم الافتراضية للوسائط غير المحددة ووسيط شامل للسماح للبرنامج بمعالجة أعداد عشوائية من الوسائط.

لغة Tcl ليست ذات كتابة ثابتة: يمكن أن يحتوي كل متغير على أعداد صحيحة، أو أعداد عشرية، أو سلاسل نصية، أو قوائم، أو أسماء أوامر، أو قواميس، أو أي قيمة أخرى؛ ويتم إعادة تفسير القيم (مع مراعاة القيود النحوية) كأنواع أخرى عند الحاجة. ومع ذلك، فإن القيم غير قابلة للتغيير ، والعمليات التي تبدو وكأنها تُغيرها تُعيد في الواقع قيمة جديدة فقط.

proc for { initCmd testExpr advanceCmd bodyScript } { uplevel 1 $initCmd set testCmd [ list expr $testExpr ] while {[uplevel 1 $testCmd ]} { uplevel 1 $bodyScript uplevel 1 $advanceCmd } }

proc decr { varName { decrement 1 }} { upvar 1 $varName var incr var [expr { -$decrement }] }

proc collatz { n } { puts $n if { $n > 1 } { if { $n % 2 == 0 } { tailcall collatz [expr { $n >> 1 }] } else { tailcall collatz [expr { $n * 3 + 1 }] } } }

oo :: class create fruit { method eat {} { puts "لذيذ!" } } oo :: class create banana { superclass fruit constructor {} { my variable peeled set peeled 0 } method peel {} { my variable peeled set peeled 1 puts "قشر الآن" } method edible ? {} { my variable peeled return $peeled } method eat {} { if { ! [ my edible ? ]} { my peel } next } } set b [ banana new ] $b eat → يطبع "قشر الآن" و "لذيذ!" fruit destroy $b eat → خطأ "أمر غير معروف"

خادم الويب Tcl هو تطبيق مكتوب بلغة Tcl خالصة لخادم بروتوكول HTTP. يعمل كبرنامج نصي فوق مترجم Tcl عادي.

أباتشي ريفيت هو نظام برمجة مفتوح المصدر لخادم أباتشي HTTP ، يُمكّن المطورين من استخدام لغة Tcl كلغة برمجة نصية لإنشاء تطبيقات ويب ديناميكية. يُشبه ريفيت لغات PHP و ASP و JSP . وقد طُوّر ريفيت بشكل أساسي من قِبل دامون كورتني، وديفيد ويلتون، وماسيمو مانغي، وهارالد أوهلمان، وكارل ليهنباور . يُمكن لريفيت استخدام أيٍّ من آلاف حزم Tcl المتاحة للعموم، والتي تُقدّم ميزات لا حصر لها، مثل التفاعل مع قواعد البيانات (Oracle، و PostgreSQL، و MySQL، و SQLite، وغيرها)، أو واجهات لتطبيقات شائعة مثل مكتبة GD للرسومات .

تتكامل لغة Tcl بشكل أصلي مع لغة C. ^{[ 40 ]} ويعود ذلك إلى أنها كُتبت في الأصل لتكون إطار عمل يوفر واجهةً نحويةً للأوامر المكتوبة بلغة C، وتُنفَّذ جميع أوامر اللغة (بما في ذلك ما قد يُعتبر كلمات مفتاحية ، مثل ` if` أو `` while) بهذه الطريقة. تُمرَّر إلى كل دالة تنفيذ أمر مصفوفة من القيم التي تصف وسائط الأمر (المُستبدلة مسبقًا)، ولها حرية تفسير هذه القيم كما تراه مناسبًا.

غالباً ما تتضمن برامج محاكاة المنطق الرقمي واجهة برمجة نصية Tcl لمحاكاة لغات الأجهزة Verilog و VHDL و SystemVerilog .

توجد أدوات (مثل SWIG و Ffidl ) لتوليد التعليمات البرمجية اللازمة تلقائيًا لربط وظائف C العشوائية ووقت تشغيل Tcl، ويقوم Critcl بالعكس، مما يسمح بتضمين تعليمات C البرمجية العشوائية داخل نص Tcl وتجميعها في وقت التشغيل في ملف DLL .

The Tcl language has always allowed for extension packages, which provide additional functionality, such as a GUI, terminal-based application automation, database access, and so on. Commonly used extensions include:

Tk

The most popular Tcl extension is the Tk toolkit, which provides a graphical user interface library for a variety of operating systems. Each GUI consists of one or more frames. Each frame has a layout manager.

Expect

One of the other very popular Tcl extensions is Expect extension. The early close relationship of Expect with Tcl is largely responsible for the popularity of Tcl in prolific areas of use such as in Unix testing, where Expect was (and still is today) employed very successfully to automate telnet, ssh, and serial sessions to perform many repetitive tasks (i.e., scripting of formerly interactive-only applications). Tcl was the only way to run Expect, so Tcl became very popular in these areas of industry.

Tile/Ttk

Tile/Ttk^[41] is a styles and theming widget collection that can replace most of the widgets in Tk with variants that are truly platform native through calls to an operating system's API. Themes covered in this way are Windows XP, Windows Classic, Qt (that hooks into the X11KDE environment libraries) and Aqua (Mac OS X). A theme can also be constructed without these calls using widget definitions supplemented with image pixmaps. Themes created this way include Classic Tk, Step, Alt/Revitalized, Plastik and Keramik. Under Tcl 8.4, this package is known as Tile, while in Tcl 8.5 it has been folded into the core distribution of Tk (as Ttk).

Tix

Tix, the Tk Interface eXtension, is a set of user interface components that expand the capabilities of Tcl/Tk and Python applications. It is an open source software package maintained by volunteers in the Tix Project Group and released under a BSD-style license.^[42]

Itcl/IncrTcl

Itcl is an object system for Tcl, and is normally named as [incr Tcl] (that being the way to increment in Tcl, similar in fashion to the name C++).

Tcllib

Tcllib is a set of scripted packages for Tcl that can be used with no compilation steps.

Tklib

Tklib is a collection of utility modules for Tk, and a companion to Tcllib.

tDOM

tDOM is a Tcl extension for parsing XML, based on the Expat parser

TclTLS

TclTLS is OpenSSL extension to Tcl.

TclUDP

يوفر ملحق TclUDP ^{[ 43 ]} مكتبة بسيطة لدعم مقابس بروتوكول بيانات المستخدم (UDP) في Tcl.

TWAPI

TWAPI (واجهة برمجة تطبيقات ويندوز Tcl) هي امتداد لـ Tcl يوفر روابط لواجهة برمجة تطبيقات ويندوز.

قواعد البيانات

تُعدّ واجهة اتصال قواعد البيانات Tcl (TDBC)، وهي جزء من Tcl 8.6، واجهة شائعة للوصول إلى قواعد البيانات في نصوص Tcl البرمجية. وهي تدعم حاليًا برامج تشغيل للوصول إلى قواعد بيانات MySQL و ODBC و PostgreSQL و SQLite . ومن المخطط إضافة المزيد في المستقبل. كما يُدعم الوصول إلى قواعد البيانات من خلال ملحقات خاصة بكل قاعدة بيانات، والتي يتوفر منها العديد. ^{[ 44 ]}

• بيضة
• يتوقع
• TclX
• Tkdesk
• مقارنة بيئات التطوير المتكاملة للغة Tcl
• مقارنة لغات البرمجة
• قائمة لغات البرمجة
• وحدات البيئة

• مصادر Tcl ، الموقع الرئيسي لتنزيل أكواد Tcl وTk المصدرية
• ويكي تيكلير
• Tcltk على GitHub
• أرشيف نصوص TCL
• TkDocs