Was ist das, Tcl/Tk?

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1 Was ist das, Tcl/Tk? Ende der 80er Jahre von John K. Ousterhout als wiederverwendbare Befehlssprache zur Erzeugung interaktiver Tools zum Design integrierter Schaltkreise entwickelt. Tcl = Tool Command Language, eine einfach interpretierte Kommandosprache, die aus verschiedenen Programmen heraus verwendet werden kann, Tk = Toolkit zur Entwicklung graphischer Oberflächen. Tk ist einerseits eine Bibliothek, andererseits in Form von wish eine Anwendung. Mit Tcl/Tk können sehr schnell und nach nur kurzer Einarbeitung Programme mit ansprechenden Oberflächen geschrieben werden. Tcl/Tk kann innerhalb von Stunden erlernt werden! Einführung in Tcl/Tk 1

2 Wo gibts Tcl/Tk? Thomas Feuerstack/Thomas Gravel Tcl/Tk wird bereits häufig bei der nstallation eines Betriebssystems mit installiert (z.b. Linux). Traditionell liegen die letzten Updates auf der Tcl/Tk-Homepage. Tcl/Tk-Homepage: Homepage des Tcl-Consortium: Daneben ist Tcl/Tk über die meisten anderen bekannten FTP-Server erhältlich, z.b.: Uni Bremen: ftp://ftp.iwd.uni-bremen.de/pub/tcl alternativ: ftp://ftp.fernuni-hagen.de/pub/unix/xtem nicht immer aktuell! Einführung in Tcl/Tk 2

3 Warum Tcl? Frei verfügbar, Leicht zu erlernen, Schneller Entwicklungszyklus durch nterpreter, Portabel (z.zt. sind Versionen für Unix/X11, Windows und Apple Mac- inthosh verfügbar), Pflege sichergestellt durch Übernahme von Sun Microsystems, bzw. des Tcl-Consortiums. ( Warum nicht Tcl? Zeitkritische Berechnungen, Nachteile des nterpreterkonzepts. Einführung in Tcl/Tk 3

4 Warum nicht Tcl? Thomas Feuerstack/Thomas Gravel Beispiele: Kommentarfalle set a 23 # Dies ist ein Kommentar wrong # args: should be "set varname?newvalue?" set a 23; # Dies ist ein Kommentar OK Leerzeichen (Blanks) if {$a == 23}{incr $a 1} extra characters after close-brace if {$a == 23} {incr $a 1} OK Prozeduraufrufe Prozeduren müssen vor ihrem Aufruf definiert werden bzw. bekannt sein. Einführung in Tcl/Tk 4

5 Entwicklungsumgebungen von Tcl/Tk Direktes Arbeiten mit den Shells tclsh oder wish (bonsai)/export/home/q > wish % button.b -text "Hello, world!" -command exit.b % pack.b % Einführung in Tcl/Tk 5

6 Entwicklungsumgebungen von Tcl/Tk Ablegen eines Script-Files in einer Datei (beispielsweise: hello.tcl) 1 #!/bin/sh 2 # the next line restarts using wish \ 3 exec wish "$0" "$@" 4 button.b -text "Hello, world!" -command exit 5 pack.b Aufruf des Scripts mit (bonsai)/export/home/q >./hello.tcl & Einführung in Tcl/Tk 6

7 RuTH Rechtschreibung und Tcl, Heute RuTH ist eine Nachschlagehilfe für die deutsche Rechtschreibung. Das Programm sucht anhand eines eingegebenen Suchbegriffs das komplette Wort. Einführung in Tcl/Tk 7

8 Aufbau eines Tcl/Tk-Clients Thomas Feuerstack/Thomas Gravel Entwicklung des Clients in fünf Stufen, mit ungefähr folgender chronologischer Reihenfolge: Anlegen eines Datenstamms, Generieren der Clientoberfläche, Ausrichten und Layoutieren der Clientoberfläche, Verknüpfen der Knöpfe (Buttons) mit Befehlen, Einbinden und Aufrufen von eingefügten Prozeduren. Dieses Seminar erhebt nicht den Anspruch auf Vollständigkeit, es soll lediglich Möglichkeiten von Tcl/Tk demonstrieren! Einführung in Tcl/Tk 8

9 Der Datenstamm: daten.dat Thomas Feuerstack/Thomas Gravel Aufbau des Datenstamms: Pro Schlagwort wird eine Zeile mit jeweils drei Feldern benötigt. Funktion der Felder: 1. Der Suchbegriff, 2. Die Darstellungsform des Suchbegriffs (mit Trennfugen versehenes Wort, 3. Zusätze und Kommentare. 1 Administration@Ad-mi-ni-stra-tion@ Admiral@Ad-mi-ral@ Aftershave@After-shave@auch After-Shavelotion Agreement@Agree-ment@zwischenstaatl. formlose(...) 5 Agr ement@agr e-ment@zustimmung zu einer(...) Aids@Aids@auch ADS Air@Air@...bag,...bus,...conditioner bestechen@be-stech-en@besticht, bestach, bestochen Besteck@Be-steck@ 10 Beta@Be-ta@...blocker,...strahlen Bete@Be-te@Rote Bete, auch Rote Beete Bey,Bei@Bey,Bei@t\"urkischer Titel, ^=Bai Bhagvan@Bhag-van@auch Baghwan Bibliografie@Bi-blio-gra-fie@auch Bibliographie 15 darum@da-rum@ kommen, ^= darumkommen Date@Date@ Datscha, Datsche@Dat-scha, Dat-sche@ Daus@Daus@ Def\"atismus@De-f\"a-tis-mus@ 20 Defilee@De-fi-lee@ Flipper@Flip-per@ Floppydisk@Flop-py-disk@auch Floppy Disk Flo\ss{}@Flo\ss{}@ Flosse@Flos-se@ 25 F\"ohn@F\"ohn@Fallwind, Haartrockner, aber F\"on (Wz) Fond@Fond@R\"ucksitz Fonds@Fonds@Geldanlage, Geldmittel fono@fo-no@...grafisch, s. phono... --more-- Einführung in Tcl/Tk 9

10 Client: Entwicklungsstufe 1 Thomas Feuerstack/Thomas Gravel Erstellung der benötigten Steuerlemente und ihre Positionierung innerhalb des Fensters. Einführung in Tcl/Tk 10

11 Wish (3) nterpreteraufruf zum Evaluieren des Sourcecodes Frame (7) Rahmen, der mit Steuerelementen, wie z.b. Knöpfen gefüllt wird Pack (12) Kommando zum Packen der Steuerelemente mit Optionen, wie z.b. Lage der Elemente Button (17) Knopf, der Aktionen ausführt. Über Optionen wird u.a. die Beschriftung der Knöpfe angegeben Label (27) Textfeld, optional mit Schattierung Entry (28) Eingabefeld, mit Bezug zu einer Variablen 1 #!/bin/sh # the next line restarts using wish \ exec wish "$0" "$@" 5 #### Erstellen der Frames in dem Client frame.menu frame.felder 10 #### Packen der Frames pack.menu -side right pack.felder -side left 15 #### Erstellen der Kn\"opfe button.menu.cancel -text Abbruch -state disabled button.menu.exit -text Exit 20 #### Packen der Kn\"opfe pack.menu.cancel -side top pack.menu.exit -side bottom 25 #### Erstellen der \"Uberschriften und Entries label.felder.wort -text Wort: entry.felder.ewort -textvariable wort label.felder.ausgabe -text Ausgabe: --more-- Einführung in Tcl/Tk 11

12 Listbox (42) Listenfeld, kann durch Optionen mit Scrollbars verknüpft werden Scrollbar (46) Bildlaufleiste, kann sowohl senkrecht als auch waagerecht verlaufen, wird i.d.r. mit einem Listenfeld verknüpft Achtung! Die Reihenfolge beim Packen ist wichtig! n diesem Beispiel muß, der Frame Unterlistfeld vor dem Listenfeld auf die untere Seite des Frames gepackt werden 30 frame.felder.listenfeld frame.felder.unterlistfeld #### Packen der \"Uberschriften und Entries 35 pack.felder.wort.felder.ewort.felder.ausgabe \ -side top pack.felder.unterlistfeld -side bottom pack.felder.listenfeld -side bottom 40 #### Erstellen der Listbox und des Scrollbars listbox.felder.listenfeld.list -relief sunken \ -xscrollcommand \ ".felder.unterlistfeld.scrollx set" \ 45 -yscrollcommand ".felder.listenfeld.scrolly set" 50 scrollbar.felder.listenfeld.scrolly -command {.felder.listenfeld.list yview } -orient vertical scrollbar.felder.unterlistfeld.scrollx -command {.felder.listenfeld.list xview } -orient horizontal 55 #### Packen der Listbox und des Scrollbars pack.felder.listenfeld.list -side left -fill both pack.felder.listenfeld.scrolly -side right -fill y pack.felder.unterlistfeld.scrollx -side bottom \ 60 -fill x Einführung in Tcl/Tk 12

13 Client: Entwicklungsstufe 2 Thomas Feuerstack/Thomas Gravel Knöpfe und Felder werden ausgerichtet und dem endgültigen Layout angepaßt. Einführung in Tcl/Tk 13

14 Optionen bei Pack sind: fill (12) Ausfüllen des Frames mit dem Element in eine anzugebende Richtung, z.b. x für eine vertikale Ausdehnung anchor (22) Ausrichtung der Elemente in die angegebene Himmelsrichtung, z.b. n für north Wichtig! Diese Optionen haben nur Einfluß auf das Layout des Clients 1 #!/bin/sh # the next line restarts using wish \ exec wish "$0" "$@" 5 #### Erstellen der Frames in dem Client frame.menu frame.felder 10 #### Packen der Frames pack.menu -side right -fill both pack.felder -side left -fill both 15 #### Erstellen der Kn\"opfe button.menu.cancel -text Abbruch -state disabled button.menu.exit -text Exit 20 #### Packen der Kn\"opfe pack.menu.cancel -side top -anchor n -fill x pack.menu.exit -side bottom -anchor se 25 #### Erstellen der \"Uberschriften und Entries label.felder.wort -text Wort: entry.felder.ewort -textvariable wort label.felder.ausgabe -text Ausgabe: --more-- Einführung in Tcl/Tk 14

15 frame.felder.listenfeld 30 frame.felder.unterlistfeld #### Packen der \"Uberschriften und Entries pack.felder.wort.felder.ewort.felder.ausgabe \ 35 -side top -anchor nw pack.felder.unterlistfeld -side bottom -fill both pack.felder.listenfeld -side bottom #### Erstellen der Listbox und des Scrollbars listbox.felder.listenfeld.list -relief sunken \ -xscrollcommand \ ".felder.unterlistfeld.scrollx set" \ -yscrollcommand ".felder.listenfeld.scrolly set" scrollbar.felder.listenfeld.scrolly -command {.felder.listenfeld.list yview } -orient vertical 50 scrollbar.felder.unterlistfeld.scrollx -command {.felder.listenfeld.list xview } -orient horizontal 55 #### Packen der Listbox und des Scrollbars pack.felder.listenfeld.list -side left -fill both pack.felder.listenfeld.scrolly -side right -fill y pack.felder.unterlistfeld.scrollx -side bottom \ -fill x Einführung in Tcl/Tk 15

16 Client: Entwicklungsstufe 3 Thomas Feuerstack/Thomas Gravel Die Knöpfe werden mit Befehlen verknüpft. Der Prozeduraufruf wird vorbereitet. Einführung in Tcl/Tk 16

17 1 #!/bin/sh # the next line restarts using wish \ exec wish "$0" "$@" 5 wm title. "RuTH" #### Erstellen der Frames in dem Client frame.menu 10 frame.felder #### Packen der Frames wm title (5) Name des angegebenen Fensters pack.menu -side right -fill both 15 pack.felder -side left -fill both #### Erstellen der Kn\"opfe button.menu.cancel -text Abbruch -state disabled 20 button.menu.exit -text Exit #### Packen der Kn\"opfe pack.menu.cancel -side top -anchor n -fill x 25 pack.menu.exit -side bottom -anchor se #### Erstellen der \"Uberschriften und Entries label.felder.wort -text Wort: entry.felder.ewort -textvariable wort 30 label.felder.ausgabe -text Ausgabe: --more-- Einführung in Tcl/Tk 17

18 frame.felder.listenfeld frame.felder.unterlistfeld #### Packen der \"Uberschriften und Entries pack.felder.wort.felder.ewort.felder.ausgabe \ -side top -anchor nw pack.felder.unterlistfeld -side bottom -fill both pack.felder.listenfeld -side bottom #### Erstellen der Listbox und des Scrollbars... listbox.felder.listenfeld.list -relief sunken \ -xscrollcommand \ 45 ".felder.unterlistfeld.scrollx set" \ -yscrollcommand ".felder.listenfeld.scrolly set" scrollbar.felder.listenfeld.scrolly -command {.felder.listenfeld.list yview 50 } -orient vertical 55 scrollbar.felder.unterlistfeld.scrollx -command {.felder.listenfeld.list xview } -orient horizontal #### Packen der Listbox und des Scrollbars pack.felder.listenfeld.list -side left -fill both pack.felder.listenfeld.scrolly -side right -fill y 60 pack.felder.unterlistfeld.scrollx -side bottom \ -fill x --more-- Einführung in Tcl/Tk 18

19 Config (59) Nachträgliches Ändern bzw. Hinzufügen von Optionen Set (61) Wertbelegung von Variablen 60.menu.exit config -command exit set Goon 1 While (63) Schleifenkontrollstruktur, abweisende Schleife tkwait (65) Systemfunktion, die mit dem nterpretieren des weiteren Sourcecodes wartet insert end (67) Einsortieren des Eintrages am Ende der Listbox while {$Goon} { 65 tkwait variable wort.felder.listenfeld.list insert end \ "Prozedur suchen wurde aufgerufen" set Goon 0 70 } Einführung in Tcl/Tk 19

20 Client: Entwicklungsstufe 4 Thomas Feuerstack/Thomas Gravel Die Prozeduren Clean und Cancel werden hinzugefügt. Das eigentliche Programm wird in einer Prozedur implementiert. Einführung in Tcl/Tk 20

21 1 #!/bin/sh # the next line restarts using wish \ exec wish "$0" "$@" 5 wm title. "RuTH" Hinzugefügt (20) wird der Button Clean. Bei Knöpfen kann eine Voreinstellung durch die Option -state definiert werden, z.b. bedeutet -state disabled, daß der Knopf nicht aktiviert werden kann #### Erstellen der Frames in dem Client frame.menu 10 frame.felder #### Packen der Frames pack.menu -side right -fill both 15 pack.felder -side left -fill both #### Erstellen der Kn\"opfe button.menu.cancel -text Abbruch -state disabled 20 button.menu.clean -text Clean -state disabled button.menu.exit -text Exit #### Packen der Kn\"opfe 25 pack.menu.cancel -side top -anchor n -fill x pack.menu.clean -side top -anchor n -fill x pack.menu.exit -side bottom -anchor se --more-- Einführung in Tcl/Tk 21

22 #### Erstellen der \"Uberschriften und Entries 30 label.felder.wort -text Wort: entry.felder.ewort -textvariable wort label.felder.ausgabe -text Ausgabe: frame.felder.listenfeld frame.felder.unterlistfeld 35 #### Packen der \"Uberschriften und Entries... pack.felder.wort.felder.ewort.felder.ausgabe \ -side top -anchor nw 40 pack.felder.unterlistfeld -side bottom -fill both pack.felder.listenfeld -side bottom #### Erstellen der Listbox und des Scrollbars 45 listbox.felder.listenfeld.list -relief sunken \ -xscrollcommand \ ".felder.unterlistfeld.scrollx set" \ -yscrollcommand ".felder.listenfeld.scrolly set" 50 scrollbar.felder.listenfeld.scrolly -command {.felder.listenfeld.list yview } -orient vertical scrollbar.felder.unterlistfeld.scrollx -command { 55.felder.listenfeld.list xview } -orient horizontal --more-- Einführung in Tcl/Tk 22

23 #### Packen der Listbox und des Scrollbars pack.felder.listenfeld.list -side left -fill both pack.felder.listenfeld.scrolly -side right -fill y 60 pack.felder.unterlistfeld.scrollx -side bottom \ -fill x Proc (67) Definition einer Prozedur Global (68) Eine Variable wird als globale Variable deklariert Delete (69) Löscht Einträge aus einer Listbox Expr (69) Berechnet Werte und gibt sie als Returncode zurück.menu.exit config -command exit 65 #### Aufbau von Prozeduren proc Clean {} { global wort.felder.listenfeld.list delete 0 [expr \ 70 [.felder.listenfeld.list size]-1] set wort "".menu.clean config -state disabled } 75 proc Cancel {} {.menu.cancel config -state disabled } proc whileproc {} { 80 global wort Goon while {$Goon} { tkwait variable wort.felder.listenfeld.list insert end \ "Prozedur suchen wurde aufgerufen" 85.menu.clean config -state normal -command Clean --more-- Einführung in Tcl/Tk 23

24 Prozedurenname (91) Jede Prozedur wird über ihren Namen aufgerufen Achtung! Die Prozedur muß innerhalb des Programmcodes vor dem Aufruf definiert werden set Goon 0 } } 90 set Goon 1 whileproc Einführung in Tcl/Tk 24

25 Vollständiger Client Thomas Feuerstack/Thomas Gravel Die Suchfunktion ist implementiert. Die Knöpfe Abbruch und Clean sind mit fertigen Prozeduren versehen worden. Der Client ist voll funktionsfähig Einführung in Tcl/Tk 25

26 1 #!/bin/sh # the next line restarts using wish \ exec wish "$0" "$@" 5 wm title. "RuTH" #### Erstellen der Frames in dem Client frame.menu 10 frame.felder #### Packen der Frames pack.menu -side right -fill both 15 pack.felder -side left -fill both... #### Erstellen der Kn\"opfe button.menu.cancel -text Abbruch -state disabled 20 button.menu.clean -text Clean -state disabled button.menu.exit -text Exit #### Packen der Kn\"opfe 25 pack.menu.cancel -side top -anchor n -fill x pack.menu.clean -side top -anchor n -fill x pack.menu.exit -side bottom -anchor se 30 #### Erstellen der \"Uberschriften und Entries label.felder.wort -text "Wort:" entry.felder.ewort -textvariable wort label.felder.ausgabe -text Ausgabe: --more-- Einführung in Tcl/Tk 26

27 frame.felder.listenfeld 35 frame.felder.unterlistfeld #### Packen der \"Uberschriften und Entries pack.felder.wort.felder.ewort.felder.ausgabe \ 40 -side top -anchor nw pack.felder.unterlistfeld -side bottom -fill both pack.felder.listenfeld -side bottom #### Erstellen der Listbox und des Scrollbars listbox.felder.listenfeld.list -relief sunken \ -xscrollcommand \ ".felder.unterlistfeld.scrollx set" \ -yscrollcommand ".felder.listenfeld.scrolly set" scrollbar.felder.listenfeld.scrolly -command {.felder.listenfeld.list yview } -orient vertical 55 scrollbar.felder.unterlistfeld.scrollx -command {.felder.listenfeld.list xview } -orient horizontal #### Packen der Listbox und des Scrollbars pack.felder.listenfeld.list -side left -fill both pack.felder.listenfeld.scrolly -side right -fill y pack.felder.unterlistfeld.scrollx -side bottom \ -fill x --more-- Einführung in Tcl/Tk 27

28 65.menu.exit config -command exit #### Aufbau von Prozeduren Catch (88) Fängt eventuell auftretende Fehler ab Exec (88) Führt Shell-Befehle aus f (89) if-schleife, die bei 0 ausgeführt wird split (90) Spaltet einen String in mehrere Listenelemente auf Foreach (92) Schleife, die eine Liste durchläuft bis diese leer ist proc Clean {} { global wort 70.felder.listenfeld.list delete 0 [expr \ [.felder.listenfeld.list size]-1].menu.clean config -state disabled set wort "" set Goon 1 75 whileproc } proc Cancel {} {.menu.cancel config -state disabled 80 } proc whileproc {} { global Goon wort while {$Goon} { 85 tkwait variable wort.felder.listenfeld.list delete 0 [expr \ [.felder.listenfeld.list size]-1] set retcode [catch \ {exec grep -c "^$wort" daten.dat}] 90 if {$retcode == "0"} { set listenelemente [split \ [exec grep "^$wort" daten.dat] "\n"] foreach splitliste $listenelemente { --more-- Einführung in Tcl/Tk 28

29 String first (94) Gibt die Stelle im String an, an der das auftaucht String range (95) gibt den Teilstring zurück, der zwischen dem und dem Ende liegt Regsub (97) Eliminiert die Trennzeichen der Listenelemente Update idletask (99) Veranlaßt, daß alle Bildschirmanweisungen sofort ausgeführt werden Else (101) Der Else-Zweig der f- Schleife, der ausgeführt wird, falls die Abfrage 0 ergab set anfangszahl [string first "@" $splitliste] 95 set splitliste [string range $splitliste \ [expr $anfangszahl + 1] end] regsub "@" $splitliste ": " liste.felder.listenfeld.list insert end $liste update idletask 100 } } else {.felder.listenfeld.list insert end "Kein Eintrag" update idletask set Goon } } 110 }.menu.clean config -state normal -command Clean set Goon 1 whileproc Einführung in Tcl/Tk 29

30 Tcl/Tk Demos nicht nur zum Anschauen... Zusammen mit Tcl/Tk wird eine umfangreiche Demo- Sammlung verteilt, aus der sehr viele deen für eigene Programme übernommen werden können. Nach der nstallation von Tcl/Tk befinden sich die Demos normalerweise in /usr/local/lib/tkx.x/demos. a a Anstelle von x.x ist die Versionsnummer der installierten Tk-Version einzusetzen. Einführung in Tcl/Tk 30

31 Tcl/Tk und WWW Thomas Feuerstack/Thomas Gravel Durch das Tcl/Tk- Plugin können Tcl/Tk- Oberflächen in einen WWW-Browser integriert werden. Das Tcl-Plugin ist über die SunScript Home Page ( oder über das Tcl-Consortium ( erhältlich. Einführung in Tcl/Tk 31

32 Wird C überhaupt benötigt? Tcl-Applikationen und C Thomas Feuerstack/Thomas Gravel Tcl-Skripte sind im allgemeinen leichter zu schreiben, Tcl-Skripte sind flexibler, da Modifikationen durch tclsh oder die wish quasi interaktiv vorgenommen werden können, die Beseitigung von Fehlern ist komfortabler, da eine Rekompilierung entfällt. Andererseits... schneller, Tcl ist weitestgehend von Hardware-Schnittstellen befreit, performanceintensive Anwendungen laufen kompiliert u.u. Bei der Arbeit mit komplexen Datenstrukturen scheint die strengere Strukturierung von C vorteilhafter zu sein. Ousterhout empfiehlt in diesen Fällen die mplementierung neuer Tcl- Befehle in C und deren Zusammenbindung durch ein Tcl-Skript. Weitere nformationen hierzu befinden sich in [2], Teil, Tcl-Applikationen und C Einführung in Tcl/Tk 32

33 Nützliches aus dem Fundus... Thomas Feuerstack/Thomas Gravel Literatur [1] Brent Welch. Practical Programming in Tcl and Tk, 2nd Edition. Prentice Hall, SBN Auf diversen FTP-Servern ist die Ur-Version unter den Namen tkbook.ps oder welchbook.ps erhältlich. [2] John K. Ousterhout. Tcl und Tk. Addison-Wesley, SBN [3] Newsgroup: comp.lang.tcl [4] Ganz neu! Die offizielle Tcl/Tk-Homepage: Einführung in Tcl/Tk 33