РефалАБ. Руководство пользователя

4. Компиляция и исполнение РефалАБ-программ

Введение

Компиляция и компоновка РефалАБ-программ может производиться на ПК под управлением следующих операционных систем:

Windows (Mingw-w64 (требуется UCRT Runtime Clang 18.1.8 или позже (with POSIX threads))),
POSIX-совместимые (требуется clang 18.1.8 или позже).

Для исполнения РефалАБ-программ не требуется ни MinGW-w64, ни clang.

РефалАБ-система представляет собой совокупность следующих файлов:

РефалАБ-компилятор,
РефалАБ-компилятор (режим отладки),
библиотека объектных модулей - интерпретатор из промежуточного языка - ‘языка сборки’,
библиотека объектных модулей (режим отладки) - интерпретатор из промежуточного языка - ‘языка сборки’,
объектные файлы для запуска РефалАБ-программы и отладчика РефалАБ-программы,
файл заголовков для разработчиков,
командные файлы,
тестовые РефалАБ-программы.

В комплект поставки исходников РефалАБ-системы входят:

исходные тексты на языке Си,
файлы сборки РефалАБ-системы,
файл заголовков для разработчиков,
командные файлы,
тестовые РефалАБ-программы.

4.1. Сборка РефалАБ-системы

4.1.1. Windows

Чтобы собрать РефалАБ-систему в Windows из исходников РефалАБ-системы, требуется Mingw-w64 (UCRT Runtime Clang 18.1.8 или позже (with POSIX threads)).

32-битная версия Mingw-w64 Win32 - i686 позволяет собрать 32-битную РефалАБ-систему.

64-битная версия Mingw-w64 Win64 - x86_64 позволяет собрать 64-битную РефалАБ-систему.

В процессе сборки РефалАБ-системы необходимо, чтобы папка {MinGW-w64}\bin ({MinGW-w64} - путь к папке, где находится MinGW-w64) была в переменной окружения PATH.

Распакуйте исходники РефалАБ-системы в любую директорию X. Перейдите в папку refalab:

cd X\refalab

Запустите процесс сборки одним из двух способов:

Переименуйте сборочный файл для Windows Makefile.Windows в Makefile. Выполните

mingw32-make
Выполните

mingw32-make –file=Makefile.Windows

Результатом сборки будут:

РефалАБ-компиляторы bin\refalabc.exe и bin\refalabc_dbg.exe (режим отладки).
интерпретаторы из промежуточного языка - ‘языка сборки’, выделенные как множества объектных модулей в библиотеках lib\librefalab.a и lib\librefalab_dbg.a (режим отладки).
объектные файлы - lib\obj\mainrf.o (для запуска РефалАБ-программы) и lib\obj\rfdbg.o (для запуска отладчика РефалАБ-программы).

Для проверки правильности сборки РефалАБ-системы необхоимо запустить тестовые примеры. Запустите, находясь в X\refalab, скрипт refalabclg.bat:

refalabclg tests\{name}

где

{name} := hello | fact | test0..test5

Для работы примера “fact” (факториал n) вы должны ввести целое число n.

Введите 0 или пустую строку для выхода.

Обратите внимание на то, что завершающие сообщения “Recognition impossible” для примеров test1, test4 и test5 являются правильными, поскольку в этих тестах имеются фрагменты на проверку неотождествления.

По необходимости, можно запустить тестовые примеры, используя refalabclg_dbg.bat для запуска в режиме отладки, refalabdclg.bat для запуска отладчика, refalabdclg_dbg.bat для запуска отладчика в режиме отладки.

4.1.2. POSIX

Чтобы собрать РефалАБ-систему в POSIX-совместимой ОС из исходников РефалАБ-системы, требуется clang 18.1.8 или позже.

32-битная версия clang позволяет собрать 32-битную РефалАБ-систему.

64-битная версия clang позволяет собрать 64-битную РефалАБ-систему.

Распакуйте исходники РефалАБ-системы в любую директорию X. Перейдите в папку refalab:

cd X/refalab

Запустите процесс сборки одним из двух способов:

Переименуйте сборочный файл для Windows Makefile.POSIX в Makefile. Выполните

make
Выполните

make –file=Makefile.POSIX

Результатом сборки будут:

РефалАБ-компиляторы bin/refalabc и bin/refalabc_dbg (режим отладки).
интерпретаторы из промежуточного языка - ‘языка сборки’, выделенные как множества объектных модулей в библиотеках lib/librefalab.a и lib/librefalab_dbg.a (режим отладки).
объектные файлы - lib/obj/mainrf.o (для запуска РефалАБ-программы) и lib/obj/rfdbg.o (для запуска отладчика РефалАБ-программы).

Для проверки правильности сборки РефалАБ-системы необхоимо запустить тестовые примеры. Запустите, находясь в X/refalab, скрипт refalabclg:

./refalabclg tests/{name}

где

{name} := hello | fact | test0..test5

Для работы примера “fact” (факториал n) вы должны ввести целое число n.

Введите 0 или пустую строку для выхода.

По необходимости, можно запустить тестовые примеры, используя refalabclg_dbg для запуска в режиме отладки, refalabdclg для запуска отладчика, refalabdclg_dbg для запуска отладчика в режиме отладки.

4.2. РефалАБ-система на ПК

4.2.1. Windows

На ПК с Windows РефалАБ-система хранится в следующих файлах:

bin\refalabc.exe - РефалАБ-компилятор;
bin\refalabc_dbg.exe - РефалАБ-компилятор (режим отладки);
lib\librefalab.a - библиотека объектных модулей - интерпретатор из промежуточного языка - ‘языка сборки’, которая содержит библиотечные и интерфейсные функции, библиотечные пустые функции и спецификаторы;
lib\librefalab_dbg.a - библиотека объектных модулей (режим отладки) - интерпретатор из промежуточного языка - ‘языка сборки’, которая содержит библиотечные и интерфейсные функции, библиотечные пустые функции и спецификаторы;
lib\obj\mainrf.o и lib\obj\rfdbg.o - объектные файлы для запуска РефалАБ-программы и отладчика РефалАБ-программы;
include\refalab.h - файл заголовков для разработчиков;
refalabc.bat, refalabclg.bat, refalabclg_dbg.bat, refalabdclg.bat, refalabdclg_dbg.bat - командные файлы для компиляции, компоновки и запуска РефалАБ-программы или отладчика РефалАБ-программы в обычном режиме или в режиме отладки;
set_env.bat - командный файл для установки переменных окружения РефалАБ;
tests\fact.ref, tests\hello.ref, tests\test0.ref, tests\test1.ref, tests\test2.ref, tests\test3.ref, tests\test4.ref, tests\test5.ref - тестовые РефалАБ-программы.

Для компиляции и компоновки РефалАБ-программ необходимо, чтобы папка {MinGW-w64}\bin ({MinGW-w64} - путь к папке, где находится MinGW-w64) была в переменной окружения PATH.

32-битная РефалАБ-система создает 32-битные исполняемые файлы РефалАБ-программ с расширением exe и требует 32-битной версии Mingw-w64 Win32 - i686.

64-битная РефалАБ-система создает 64-битные исполняемые файлы РефалАБ-программ с расширением exe и требует 64-битной версии Mingw-w64 Win64 - x86_64.

Находясь в refalab, запустив скрипт refalabc.bat, можно скомпилировать РефалАБ-программу в объектный файл. Имя файла, содержащего РефалАБ-программу с одним модулем (без указания расширения “.ref”), является параметром при вызове этого командного файла:

refalabc имя_файла

Находясь в refalab, запустив скрипт refalabclg.bat, можно скомпилировать, скомпоновать и запустить РефалАБ-программу в обычном режиме. Имя файла, содержащего РефалАБ-программу с одним модулем (без указания расширения “.ref”), является параметром при вызове этого командного файла:

refalabclg имя_файла

Находясь в refalab, запустив скрипт refalabclg_dbg.bat, можно скомпилировать, скомпоновать и запустить РефалАБ-программу в режиме отладки. Имя файла, содержащего РефалАБ-программу с одним модулем (без указания расширения “.ref”), является параметром при вызове этого командного файла:

refalabclg_dbg имя_файла

Находясь в refalab, запустив скрипт refalabdclg.bat, можно скомпилировать, скомпоновать и запустить отладчик РефалАБ-программы. Имя файла, содержащего РефалАБ-программу с одним модулем (без указания расширения “.ref”), является параметром при вызове этого командного файла:

refalabdclg имя_файла

Находясь в refalab, запустив скрипт refalabdclg_dbg.bat, можно скомпилировать, скомпоновать и запустить отладчик РефалАБ-программы в режиме отладки. Имя файла, содержащего РефалАБ-программу с одним модулем (без указания расширения “.ref”), является параметром при вызове этого командного файла:

refalabdclg_dbg имя_файла

Необходимые изменения (например, если требуется задать другой список опций или компоновать программу из нескольких РефалАБ-модулей) можно внести в эти скрипты при помощи любого текстового редактора.

Можно запустить и проверить работу тестовых примеров. Запустите, находясь в refalab, скрипт refalabclg.bat:

refalabclg tests\{name}

где

{name} := hello | fact | test0..test5

Для работы примера “fact” (факториал n) вы должны ввести целое число n.

Введите 0 или пустую строку для выхода.

Можно установить переменные окружения РефалАБ для облегчения компиляции и компоновки РефалАБ-программ.

Для этого, находясь в refalab, запустите скрипт set_env.bat.

После этого будут созданны следующие переменные окружения ({refalab} - путь к папке refalab):

%REFALABBIN%={refalab}\bin.
%REFALABLIB%={refalab}\lib.
%REFALABINCLUDE%={refalab}\include.
%REFALABCFLAGS%=”-pipe -Wall -O2”.

По необходимости, можно добавить папку {refalab}\bin в переменную окружения PATH.

4.2.2. POSIX

На ПК с POSIX-совместимой ОС РефалАБ-система хранится в следующих файлах:

bin/refalabc - РефалАБ-компилятор;
bin/refalabc_dbg - РефалАБ-компилятор (режим отладки);
lib/librefalab.a - библиотека объектных модулей - интерпретатор из промежуточного языка - ‘языка сборки’, которая содержит библиотечные и интерфейсные функции, библиотечные пустые функции и спецификаторы;
lib/librefalab_dbg.a - библиотека объектных модулей (режим отладки) - интерпретатор из промежуточного языка - ‘языка сборки’, которая содержит библиотечные и интерфейсные функции, библиотечные пустые функции и спецификаторы;
lib/obj/mainrf.o и lib/obj/rfdbg.o - объектные файлы для запуска РефалАБ-программы и отладчика РефалАБ-программы;
include/refalab.h - файл заголовков для разработчиков;
refalabc, refalabclg, refalabclg_dbg, refalabdclg, refalabdclg_dbg - командные файлы для компиляции, компоновки и запуска РефалАБ-программы или отладчика РефалАБ-программы в обычном режиме или в режиме отладки;
set_env - командный файл для установки переменных окружения РефалАБ;
tests/fact.ref, tests/hello.ref, tests/test0.ref, tests/test1.ref, tests/test2.ref, tests/test3.ref, tests/test4.ref, tests/test5.ref - тестовые РефалАБ-программы.

32-битная РефалАБ-система создает 32-битные исполняемые файлы РефалАБ-программ и требует 32-битной версии clang.

64-битная РефалАБ-система создает 64-битные исполняемые файлы РефалАБ-программ и требует 64-битной версии clang.

Находясь в refalab, запустив скрипт refalabc, можно скомпилировать РефалАБ-программу в объектный файл. Имя файла, содержащего РефалАБ-программу с одним модулем (без указания расширения “.ref”), является параметром при вызове этого командного файла:

./refalabc имя_файла

Находясь в refalab, запустив скрипт refalabclg, можно скомпилировать, скомпоновать и запустить РефалАБ-программу в обычном режиме. Имя файла, содержащего РефалАБ-программу с одним модулем (без указания расширения “.ref”), является параметром при вызове этого командного файла:

./refalabclg имя_файла

Находясь в refalab, запустив скрипт refalabclg_dbg, можно скомпилировать, скомпоновать и запустить РефалАБ-программу в режиме отладки. Имя файла, содержащего РефалАБ-программу с одним модулем (без указания расширения “.ref”), является параметром при вызове этого командного файла:

./refalabclg_dbg имя_файла

Находясь в refalab, запустив скрипт refalabdclg, можно скомпилировать, скомпоновать и запустить отладчик РефалАБ-программы. Имя файла, содержащего РефалАБ-программу с одним модулем (без указания расширения “.ref”), является параметром при вызове этого командного файла:

./refalabdclg имя_файла

Находясь в refalab, запустив скрипт refalabdclg_dbg, можно скомпилировать, скомпоновать и запустить отладчик РефалАБ-программы в режиме отладки. Имя файла, содержащего РефалАБ-программу с одним модулем (без указания расширения “.ref”), является параметром при вызове этого командного файла:

./refalabdclg_dbg имя_файла

Можно запустить и проверить работу тестовых примеров. Запустите, находясь в refalab, скрипт refalabclg:

./refalabclg tests/{name}

где

{name} := hello | fact | test0..test5

Для работы примера “fact” (факториал n) вы должны ввести целое число n.

Введите 0 или пустую строку для выхода.

Можно установить переменные окружения РефалАБ для облегчения компиляции и компоновки РефалАБ-программ.

Для этого, находясь в refalab, запустите скрипт set_env.

source ./set_env

После этого будут созданны следующие переменные окружения ({refalab} - путь к папке refalab):

$REFALABBIN={refalab}/bin.
$REFALABLIB={refalab}/lib.
$REFALABINCLUDE={refalab}/include.
$REFALABCFLAGS=”-pipe -Wall -O2”.

Эти переменные можно использовать в текущей оболочке и во всех процессах, запускаемых из текущей оболочки.

Чтобы сделать их постоянными, необходимо добавить в файл .bashrc директории $HOME строки:

export REFALABBIN={refalab}/bin
export REFALABLIB={refalab}/lib
export REFALABINCLUDE={refalab}/include
export REFALABCFLAGS="-pipe -Wall -O2"

По необходимости, можно добавить папку {refalab}/bin в переменную окружения PATH.

4.3. Подготовка исходных текстов РефалАБ-программ

Любая РефалАБ-программа состоит хотя бы из одного РефалАБ-модуля, в котором определена функция GO, которая должна быть объявлена входной точкой данного модуля с помощью директивы ENTRY. В РефалАБ-программе могут быть еще РефалАБ-модули.

Исходные тексты РефалАБ-программ можно подготавливать с помощью любого редактора текстов. Тип файла (расширение у имени файла) должен быть ref.

РефалАБ-программа состоит из одного или нескольких таких файлов.

В каждом таком файле есть один РефалАБ-модуль.

Пример. Сохранить текст в файл hello.ref:

HELLO +
    START

    ENTRY Go
    EXTRN Print

    IMPL

Go      = <Print 'Hello World!'>

    END

4.4. Компиляция РефалАБ-модулей

Компиляция РефалАБ-модулей производится РефалАБ-компилятором и происходит в объектные файлы, используя ассемблер GNU Assembler as.

За один запуск РефалАБ-компилятора обрабатывается один файл. Для компиляции необходимо выдать следующую команду:

Windows
%REFALABBIN%\refalabc имя_файла список_опций
POSIX
$REFALABBIN/refalabc имя_файла список_опций

Возможна компиляция в режиме отладки с помощью команды:

Windows
%REFALABBIN%\refalabc_dbg имя_файла список_опций
POSIX
$REFALABBIN/refalabc_dbg имя_файла список_опций

Имя_файла (возможно с указанием пути) без указания расширения “.ref”.

Список_опций либо пуст, либо имеет следующий вид:

опция_1 опция_2 ... опция_k

где опция_i - имя опции, представляющее собой цепочку литер, не содержащую пробелов. Имена опций отделяются друг от друга пробелами.

Список_опций служит для установки режимов работы компилятора. Допускаются следующие имена опций:

-ns - запретить выдачу исходного текста РефалАБ-программы с сообщениями компилятора (листинг). Если не задана эта опция, листинг программы выдается в файл имя_файла.lst.
-fn - установить режим полных имен. Если эта опция задана, то ко всем внутренним именам модуля спереди приписывается имя модуля и вслед за ним - литера “:”. Например, если MOD - имя модуля (оно берется из директивы “START” в РефалАБ-программе), а GO - имя некоторой функции, то текстовое изображение имени функции GO преобразуются в MOD:GO. Эти расширенные имена затем можно использовать для управления прокруткой при отладочном исполнении программы с целью различить функции с совпадающими именами в разных модулях.
-nn - запретить вставки в код программы текста имен рефал-функций. Это приводит к некоторому уменьшению размера модуля, но не допускает применения средств отладки к этому модулю.
-as - генерация только ассемблерного файла в коде GNU Assembler.
-a,[options] - передача опций options в GNU Assembler as.

Вначале РефалАБ-компилятор генерирует ассемблерный файл в коде GNU Assembler с именем имя_файла.s. Потом компилятор запускает GNU Assembler as для компиляции ассемблерного файла в объектный файл:

as [options] имя_файла.s

Пример 1 (Windows)

%REFALABBIN%\refalabc test1 -a,"-o test1.o"

Компилируется модуль из файла test1.ref. Исходный текст модуля с диагностикой выдается в файл test1.lst. Результат работы компилятора - файл test1.o.

Пример 2 (Windows)

%REFALABBIN%\refalabc test2 -ns

Компилируется модуль из файла test2.ref. Листинг не выводится. Результат работы компилятора - файл a.out.

Пример 3 (Windows)

%REFALABBIN%\refalabc test3 -as

Компилируется модуль из файла test3.ref. Исходный текст модуля с диагностикой выдается в файл test3.lst. Результат работы компилятора - файл test3.s.

На терминал выводится протокол работы компилятора, который содержит имя компилируемого модуля, его длину, длину файла-результата или сообщения об ошибках, если таковые обнаруживаются в процессе компиляции, время компиляции.

Кроме вышеупомянутых, во время работы РефалАБ-компилятора создаются еще два временных файла в рабочей директории: sysut1.rf и sysut2.rf. В конце работы компилятора эти файлы уничтожаются. При нехватке места на диске в процессе компиляции могут появится диагностические сообщения об ошибках в работе с этими файлами.

4.5. Компиляция модулей первичных функций на Си

РефалАБ-программа может использовать не только библиотечные первичные функции, но и собственные. Такие функции находятся в модулях первичных функций. Они написаны на языке Си, поэтому имеют расширение “.c”.

В начале модуля находится директива

#include "refalab.h"

“refalab.h” - это файл заголовков для разработчиков из папки include, который содержит объявления структур, макросов, переменных и функций, необходимых для написания собственных первичных функций и программ на Си.

Потом идут описания собственных первичных функций.

Для компиляции модуля первичных функций в объектный модуль необходимо выполнить команду:

Windows

  clang %REFALABCFLAGS% -I%REFALABINCLUDE% -c имя_файла.c -o имя_файла.o

POSIX

  clang $REFALABCFLAGS -DPOSIX -I$REFALABINCLUDE -c имя_файла.c -o имя_файла.o

4.6. Исполнение РефалАБ-программ

Создание исполняемого файла РефалАБ-программы производится компоновкой объектных модулей, полученных компиляцией РефалАБ-модулей и модулей первичных функций, с помощью редактора связей (компоновщика) через запуск компилятора языка Си clang.

Для создания исполняемого файла РефалАБ-программы, который запускает РефалАБ-программу, необходимо скомпоновать необходимые объектные модули с объектным файлом mainrf.o и библиотекой librefalab.a, скомпилированными из программы и модулей на Си и РефалАБ-модулей, причем РефалАБ-программа вызывается из mainrf.o по имени GO. Данная компоновка производится следующей командой:

Windows

  clang -o имя_файла.exe имя_файла1.o ... имя_файлаn.o %REFALABLIB%\obj\mainrf.o -L%REFALABLIB% -lrefalab

POSIX

  clang -o имя_файла имя_файла1.o ... имя_файлаn.o $REFALABLIB/obj/mainrf.o -L$REFALABLIB -lrefalab

где имя_файла1 … имя_файлаn - имена объектных модулей, полученных компиляцией РефалАБ-модулей и модулей первичных функций.

Если вызвать исполняемый файл имя_файла, то начнет работать программа mainrf, которая формирует начальное поле зрения вида <GO> и запускает РефалАБ-машину.

Допустим, что требуется запустить РефалАБ-машину, начиная с функции JOB. Тогда в РефалАБ-программе должно быть предложение вида

GO = <JOB>

Если РефалАБ-машина останавливается не по причине нормального останова, то перед завершением работы выводится сообщение о причине останова, количество шагов, поле зрения, копилка, время работы интерпретатора языка сборки.

Команды компиляции, компоновки и запуска можно собрать вместе:

Windows

  %REFALABBIN%\refalabc имя_файла1 -a,"-o имя_файла1.o"
  .
  .
  .
  clang %REFALABCFLAGS% -I%REFALABINCLUDE% -c имя_файлаn.c -o имя_файлаn.o
  clang -o имя_файла.exe имя_файла1.o ... имя_файлаn.o %REFALABLIB%\obj\mainrf.o -L%REFALABLIB% -lrefalab
  имя_файла

POSIX

  $REFALABBIN/refalabc имя_файла1 -a,"-o имя_файла1.o"
  .
  .
  .
  clang $REFALABCFLAGS -DPOSIX -I$REFALABINCLUDE -c имя_файлаn.c -o имя_файлаn.o
  clang -o имя_файла имя_файла1.o ... имя_файлаn.o $REFALABLIB/obj/mainrf.o -L$REFALABLIB -lrefalab
  ./имя_файла

Для создания исполняемого файла РефалАБ-программы, который запускает РефалАБ-программу в режиме отладки, необходимо при компоновке заменить библиотеку librefalab.a на библиотеку librefalab_dbg.a:

Windows

  clang -o имя_файла.exe имя_файла1.o ... имя_файлаn.o %REFALABLIB%\obj\mainrf.o -L%REFALABLIB% -lrefalab_dbg

POSIX

  clang -o имя_файла имя_файла1.o ... имя_файлаn.o $REFALABLIB/obj/mainrf.o -L$REFALABLIB -lrefalab_dbg

Отличие режима отладки от обычного режима в том, что в режиме отладки выводится отладочная информация. И, если РефалАБ-машина останавливается по причине нормального останова, то перед завершением работы выводится сообщение “Concretization is executed”, количество шагов, поле зрения, копилка, время работы интерпретатора языка сборки.

4.7. Средства отладчика

4.7.1. Вызов отладчика

Для отладки РефалАБ-программы используется отладчик РефалАБ-программы.

Для создания исполняемого файла отладчика РефалАБ-программы, который запускает отладчик РефалАБ-программы, необходимо скомпоновать необходимые объектные модули с объектным файлом rfdbg.o и библиотекой librefalab.a, скомпилированными из программы и модулей на Си и РефалАБ-модулей, причем отладчик вызывается из rfdbg.o, а отладчик вызывает РефалАБ-программу по имени GO. Данная компоновка производится следующей командой:

Windows

  clang -o имя_файла.exe имя_файла1.o ... имя_файлаn.o %REFALABLIB%\obj\rfdbg.o -L%REFALABLIB% -lrefalab

POSIX

  clang -o имя_файла имя_файла1.o ... имя_файлаn.o $REFALABLIB/obj/rfdbg.o -L$REFALABLIB -lrefalab

Для создания исполняемого файла отладчика РефалАБ-программы, который запускает отладчик РефалАБ-программы в режиме отладки, необходимо при компоновке заменить библиотеку librefalab.a на библиотеку librefalab_dbg.a:

Windows

  clang -o имя_файла.exe имя_файла1.o ... имя_файлаn.o %REFALABLIB%\obj\rfdbg.o -L%REFALABLIB% -lrefalab_dbg

POSIX

  clang -o имя_файла имя_файла1.o ... имя_файлаn.o $REFALABLIB/obj/rfdbg.o -L$REFALABLIB -lrefalab_dbg

Отличие режима отладки от обычного режима в том, что в режиме отладки выводится отладочная информация.

После вызова исполняемого файла начинает работать программа rfdbg. Она выдает приглашения, в ответ на которые пользователь должен задать управляющую информацию. Затем rfdbg анализирует полученную информацию. Если при этом обнаруживаются ошибки, работа rfdbg заканчивается. Если же ошибок нет, начинается исполнение РефалАБ-программы.

Выдается 11 приглашений:

> (function list):
>= (function list):
= (function list):
!= (function list):
< (function list):
<= (function list):
TRAP (function list):
STOP (step number):
FROM (step number):
TO (step number):
E._= (y/n):

Управляющая информация, задаваемая в ответ на эти приглашения, делится на две группы:

управление остановом,
управление прокруткой.

Вся она имеет один из двух форматов:

N - номер шага,
F1 F2 … FK - список имен функций.

Обратите внимание, что список имен функций задается через пробел, а не через запятую.

4.7.2. Управление остановом

В отладчике РефалАБ-программы имеются средства управления остановом двух типов: STOP-условия, которые позволяют задавать останов по номеру шага, и TRAP-условия, которые позволяют задавать останов по имени функции.

Если в ответ на приглашение:

STOP (step number):

ввести целое число N, то работа РефалАБ-программы прекратится, как только будет выполнено N шагов. Например, если задано

STOP (step number): 30000

то РефалАБ-программа остановится перед началом выполнения шага 30001. Эта возможность полезна в тех случаях, когда отлаживаемая программа зацикливается.

Если STOP не задан, то STOP = 2147483647.

Если в ответ на приглашение

TRAP (function list):

ввести список имен функций

F1 F2 ... Fn

то это будет означать, что когда ведущим станет функциональный терм вида <F1 Ee> или <F2 Ee> и т.д., РефалАБ-программа остановится, не приступая к выполнению очередного шага (здесь F1, F2 … Fn - функции, объявленные ловушками, а Ee - объектное выражение).

Эта возможность полезна в тех случаях, когда требуется выдать состояние поля зрения, копилки и ящиков в момент обращения к одной из функций-ловушек.

Если TRAP-условие задано вместе со STOP-условием, останов произойдет как только будет удовлетворено хотя бы одно из условий.

4.7.3. Управление прокруткой

Выдача протокола о ходе выполнения РефалАБ-программы (прокрутка) дает возможность получать информацию о выполнении отдельных шагов РефалАБ-машины, а также об обращениях к указанным функциям и о результатах этих обращений.

При выдаче информации об отдельном шаге указываются:

номер шага,
ведущий функциональный терм,
результат выполнения шага.

При выдаче информации об обращениях к заданным функциям указывается:

номер шага, на котором произошло обращение;
ведущий терм;
номер шага, на котором завершилось полное вычисление обращения к функции;
окончательный результат замены, т.е. то выражение, которое получается, когда в выражении, возникшем из обращения к функции, не осталось ни одного функционального терма.

Задание на прокрутку может быть двух видов:

задание диапазона прокрутки;
задание условий прокрутки.

Диапазон прокрутки задается с помощью приглашений

FROM (step number):
TO (step number):

в ответ на которые нужно ввести целые числа Nf и Nt.

Задание диапазона означает, что следует выдавать информацию только о тех шагах, номера которых лежат в интервале от Nf до Nt. Выдача информации о тех шагах, номера которых меньше Nf или больше Nt - запрещена. В частности, если Nf>Nt, то никакая информация выдаваться не будет.

Если Nf не задавать, но задать Nt, или хотя бы одно условие прокрутки, то считается, что Nf=1.

Если же задание “TO” не установлено, но определено задание “FROM” или хотя бы одно условие прокрутки, то считается, что Nt=2147483647, т.е. практически “бесконечность”.

Таким образом, если диапазон прокрутки не задан, но задано хотя бы одно условие прокрутки, то Nf=1 и Nt=2147483647.

Если диапазон прокрутки не пуст, и не задано ни одного условия прокрутки, то считается, что следует выдавать информацию обо всех шагах, лежащих в этом диапазоне.

Приведем примеры заданий на прокрутку, состоящих только из указания диапазона.

Пример 1

FROM (step number): 1

Печатается информация обо всех шагах.

Пример 2

FROM (step number): 1000

Печатается информация обо всех шагах, начиная с шага 1000.

Пример 3

TO (step number): 5000

Печатается информация обо всех шагах, начиная с шага 1 до шага 5000 включительно.

Пример 4

FROM (step number): 500
TO (step number): 600

Печатается информация обо всех шагах, начиная с шага 500 до шага 600 включительно.

Теперь рассмотрим, как задаются условия прокрутки.

В то время как диапазон прокрутки накладывает ограничения на номера шагов, для которых должна выдаваться информация, условия прокрутки указывают, какую именно информацию и о каких функциях следует выдавать.

Условия прокрутки задаются в ответ на приглашения:

> (function list):
>= (function list):
= (function list):
!= (function list):
< (function list):
<= (function list):

в виде списка функций F1 F2 … Fn.

Список функций, в частности, может быть пустым. Под именем функции подразумевается то имя, которое она имеет внутри того модуля, в котором она описана, имена функций в списке функций разделяются пробелом.

Смысл управляющей информации:

”>” - выдавать информацию о каждом шаге, начиная с момента обращения к заданной функции и до полного завершения ее исполнения, включая информацию об исполнении всех функций, которые она вызывает;
”>=” - то же, что для “>”, плюс информация о поле зрения, сформированном в результате работы заданной функции;
”=” - выдавать информацию о том шаге, на котором происходит обращение к заданной функции;
”!=” - не выдавать информацию о том шаге, на котором происходит обращение к заданной функции;
”<” - не выдавать информацию о работе заданной функции;
”<=” - информацию о работе заданной функции не выдавать, но выдать обращение к этой функции и сформированное ею поле зрения.

Каждое условие может задаваться независимо от всех других, но при этом надо учитывать ситуации, которые возникают из-за перекрестного обращения функций друг к другу.

Например:

> (function list): FUNC1 FUNC2
>= (function list): FUNC
= (function list): PSI FI
!= (function list): FI EPS
< (function list): XXX
<= (function list): YYY

Если в приведенном примере FUNC1 вызывает XXX и YYY, то будет выдаваться информация о работе FUNC1 и обо всех вызываемых ею функцций, исключая XXX и YYY, причем об XXX информации не будет никакой, а для YYY будет выдан шаг обращения к ней и сформированное ею поле зрения.

В общем случае условия прокрутки следующим образом истолковываются в процессе исполнения РефалАБ-программы.

Управление прокруткой может находиться в одном из трех состояний: S1, S2 или S3. Оно может переходить из состояния S1 в состояние S2 и обратно, а также из состояния S2 в состояние S3 и обратно. Непосредственный переход из S1 в S3 или из S3 в S1 - невозможен.

Переходами между состояниями S1 и S2 управляют условия “>” и “>=”. Переходами между состояниями S2 и S3 управляют условия “<” и “<=”. Условия “=” и “!=” управляют выдачей информации в состоянии S2. Таким образом, получается следующая схема переходов:

                    =,!=
------   >,>=      ------   <,<=     ------
|    |  ------>    |    |  ------>   |    |
| S1 |             | S2 |            | S3 |
|    |  <------    |    |  <------   |    |
------             ------            ------

В начале работы прокрутка находится в состоянии S1.

Находясь в состоянии S1, прокрутка выполняет РефалАБ-программу до тех пор, пока не встретится обращение к функции, для которой было задано одно из условий “>” или “>=”. Тогда прокрутка переходит в состояние S2, причем, если задано “>=”, но не задано “>”, то выдается обращение к этой функции.

Возврат в состояние S1 происходит только после того, как полностью закончится вычисление обращения к функции, по которому произошел переход из S1 в S2. При этом, если для этой функции было задано “>=”, но не задано “>”, то при возврате в S1 выдается окончательный результат замены, т.е. то выражение, которое возникло в результате полного вычисления обращения к функции.

Находясь в состоянии S2, прокрутка выполняет РефалАБ-программу до тех пор, пока не встретится обращение к функции, для которой было задано условие “<” или “<=”. Тогда прокрутка переходит в состояние S3, причем, если задано “<=”, то выдается обращение к этой функции.

Возврат в состояние S2 из состояния S3 происходит только после того, как полностью закончится вычисление обращения к функции, по которому произошел переход в S3 из S2. При этом, если для этой функции было задано “<=”, но не задано “<”, то при возврате в S2 выдается окончательный результат замены, т.е. то выражение, которое возникло в результате полного вычисления обращения к функции.

Если прокрутка находится в состоянии S2, и для текущей функции не задано ни “<”, ни “<=”, то прокрутка выполняет один шаг и остается в состоянии S2. При этом, если для текущей функции задано условие “=”, то выдается обращение к функции и результат непосредственной замены (результат выполнения шага).

Например, если заданы условия

>= X
= Y1 Y2 Y3
<= Z1 Z2

то выдача будет начинаться при каждом обращении к функции X. Будет выдаваться обращение к X и результат ее полного вычисления. В процессе вычисления X будут выдаваться обращения к Y1, Y2, Y3 и непосредственно результаты замены, а также обращения к Z1 и Z2 и результат полного вычисления этих обращений.

Иногда требуется, чтобы выдавались только обращения к указанным функциям и окончательные результаты замены. Этого можно добиться, задав для них условия “=” и “<=”.

Если задать только условие “<=”, то будет выдаваться информация о всей программе, а о заданных функциях - только обращение к ним и результат их работы.

И, наконец, в тех случаях, когда требуется запустить прокрутку по всем функциям, с первого шага до последнего, можно задать условие “!=” для несуществующей функции.

4.7.4. Перехват останова по неотождествлению

Легкость отладки РефалАБ-программ в значительной степени обусловлена тем, что различные нарушения в структуре обрабатываемых объектов, как правило, довольно быстро приводят к авосту “Отождествление невозможно”. Однако это приятное свойство утрачивается, если какие-либо функции, написанные на Си, не проверяют правильность аргумента. Поэтому при отладке функций, написанных на Си, необходимо тщательно тестировать как те случаи, когда обращение к функции имеет допустимый вид, так и те случаи, когда аргумент функции задан неверно. Всегда, когда аргумент не принадлежит к области определения функции, эта функция должна вырабатывать авост “Отождествление невозможно”.

Таким образом, всякий тест, предназначенный для проверки функций, написанных на Си, должен включать как правильные, так и заведомо неправильные обращения к этим функциям.

Для прогона таких тестов предусмотрен особый режим “E._=”. Если РефалАБ-программа исполняется в этом режиме, то при возникновении состояния “Отождествление невозможно” выполнение РефалАБ-программы не прекращается. Вместо этого выдается номер текущего шага, предупреждающее сообщение и ведущий функциональный терм. Затем ведущий терм заменяется на пустое выражение, и работа РефалАБ-программы продолжается.

Таким образом, РефалАБ-программа исполняется так, словно в конце каждой функции добавлено предложение

E._ =

Этому обстоятельству режим “E._=” и обязан своим названием.

Для того, чтобы РефалАБ-программа исполнялась в режиме “E._=”, необходимо в ответ на приглашение

E._= (y/n):

ответить “y”.

This site is open source. Improve this page.