Стандартные приемы icon

Начальные обозначения
Обозначим некоторое выражение (вне зависимости от того, чем оно является) как expr.
Не будем делать различия между элементарными выражениями и составными (если не оговорено иначе).
Будем рассматривать типовые приемы работы с различными генерирующими выражениями.

Примитивы, работающие со структурами
Предположим, что expr — это некоторая структура (число, строка, множество, список, файл и т.д)
!expr — генерация элементов структуры. (В случае отсутствия контекста, сгенерирует самый первый элемент структуры)
Существует несколько устойчивых выражений с подобным генератором.

Генерация элементов структуры
Проход по всей структуре может быть осуществлен двумя способами.
Способ 1. Итеративный без использования индексов:
every i := !l do {
блок действий с переменной i
}

Генерация элементов структуры
Способ 2. Итеративный цикл без индексов:
while i := !l do {
блок действий с переменной i
}
Иногда этот цикл требует every перед while. Поэтому следует очень внимательно следить за контекстом.

Генерация элементов с ограничениями
Выражение every |expr генерирует все значения из expr, производит очистку и перезапуск выражения и процесс генерации возобновляется вновь.
Дабы избежать бесконечной генерации используется ограничитель повторений:
|expr\n
где n — выражение задающее количество выдаваемых значений.

Бесконечные ряды значений
Функция seq(i,j) предназначена для генерации бесконечных числовых рядов вида: i,i+j,i+2j,i+3j и т.д
Может быть использована вместо проходов цикла по последовательностям, и в математических приложениях.

Случайные элементы структур
Выражение ?expr генерирует случайный элемент из структуры и может быть использовано неограниченное число раз.
Стоит помнить, что если expr дает числовое значение, то выражение ?expr дает случайное целое число от 1 до expr
Данное выражение не работает для отрицательных чисел.

Другие манипуляции со структурами
*expr — Размер (длина структуры).
Используя это выражение можно реализовать следующий типовой проход по структуре используя индексы:
every i := 1 to *expr+1 do {
действия с expr[i]
}

Срезы структур
Срезы или «слайсы» (slices) — выборочные выделения элементов из структур при помощи указания индексов.
Базовый синтаксис срезов : expr[i:j]
Это обозначает то, что из структуры берутся элементы с i-ого по j-ый.
Допустимо использовать целые отрицательные значения. Положительные значения границ срезов обозначают что отсчет идет с левого элемента структуры, отрицательные (и ноль включительно) обозначают то, что отсчет идет с правого элемента структуры.

Часто встречающиеся варианты срезов
Выражение expr[i:0] обозначает выборку всех элементов начиная с i-ого и заканчивая последним
Выражение expr[i] (или избыточное expr[i:i]) обозначает захват i-ого элемента структуры
Выражение expr[1:(*expr)] обозначает взятие всех элементов начиная с 1-ого и кончая предпоследним

Сокращенные варианты срезов
Иногда для выборки определенного количества элементов из структуры очень удобно использовать сокращенные варианты срезов.
Выражение expr[i+:j] обозначает выбор j элементов, начиная с i-ого и включая его. Фактически, эквивалентно конструкции expr[i:(i+j)]
Выражение expr[i-:j] подобно упомянутому выше и эквивалентно конструкции expr[i-j:i] и также включает в себя i-ый элемент.

Формирование списков
Список можно формировать из пустого списка по необходимости добавляя элементы в него:
l := [] # формируем пустой список
put(l,expr) # затолкнет в конец списка структуру expr
Также можно формировать списки просто, указывая элементы в них входящие:
[expr1,expr2,...,exprn]
Список с заданным количеством элементов можно сформировать так:
list(n,expr) # сформирует список из n элементов каждый из которых равен expr.
Если expr не указан, каждый элемент будет равен &null

Типовые математические приемы
Выражения типа expr := expr op x (где op — некий оператор, а x — свободная переменная) можно значительно сократить используя следующий синтаксис: expr op:= x
В роли операторов могут выступать следующие действия: +,-,*,/,%,^,<,> и некоторые другие.
Использование подобного синтаксиса позволяет сделать программы более краткими и понятными.

Отрицательные числа и степень.
К сожалению, Icon не умеет возводить отрицательные числа в степень с помощью оператора ^.
Для преодоления этой проблемы вставим в программу свою функцию возведения в степень:
procedure pow(x,n)
if x>=0 then return x^n else {
if n%2=0 then return abs(x)^n else return -(abs(x)^n)
}

Предустановленные константы
В Icon имеется большой набор встроенных констант (которые называются почему-то keywords — ключевые слова)
Математические константы:
&pi — число Пи
&e — Основание натуральных логарифмов
&phi — Золотое сечение
&digits — Все цифры

Принудительное преобразование типов.
Иногда в программе требуется принудительное преобразование выражения к заданному типу. Для этого применяется следующий набор операторов: integer(expr), cset(expr), string(expr), numeric(expr), real(expr), set(expr).
Кроме того, в разряд подобных функций можно внести еще две: char(o) — преобразует числовой код в символ и ord(с) — обратная операция к char().
Кроме того существует ряд функций совпадающих по именам со структуральными типами (list,table,record), но они являются конструкторами типов, а не преобразователями.

Работа с файлами
Для открытия файла необходимо использовать конструкцию:
f := open(«путь до файла», «режим открытия»)
Режимов открытия существует несколько и все они представлены в виде строк:
«r» - только чтение
«w» - только запись
«a» - дозапись файла (открытие файла и запись в его конец)
«c» - создать файл
Возможно комбинировать режимы открытия. Например:
«cw» - создать файл и открыть для записи
«rw» - чтение и запись

Чтение из файла
Для прочтения строки из файла можно использовать традиционный оператор !:
write(!f) # напечатает первую строку из файла
Однако, есть специальные функции для чтения из файлового потока:read(f) и reads(f,n). Первая функция читает строку из файла, а вторая n символов из файла.
Если n не указан, то он считается равным 1.

Нетрадиционное считывание файлов
Из-за парадигмы целенаправленного выполнения следует несколько необычных возможностей Icon по считыванию данных.
Например:
while write(read(f)) # выведет весь файл на экран построчно
Или еще один типовой ход:
while i := read(f) do {
действия со строкой
}

Нетрадиционное считывание файлов
Также допустимо использовать следующий ход:
every write(read(f))
Или его сокращенный аналог:
every write(!f)
Естественно, такой подход не ограничен одними подобными примитивами и позволяет создавать однострочную обработку данных из файла.

Запись в файл
Запись в файл сделана достаточно тривиально и допускает использование тех же приемов, что и используемые при считывании.
Для записи в файл используется конструкция:
write(«путь к файлу», expr)
где в роли expr может быть все что угодно, что преобразуемо в строку.
Выражение writes(f,expr) запишет expr в файл посимвольно, но без перевода строки после записи

Закрытие файлового потока
После работы с файлом нужно обязательно закрыть файловый поток во избежание затирания данных, порчи файла или же полного уничтожения данных, находившихся в файле.
Для закрытия используется тривиальная функция close(f)
Естественно, допускается использования файловых функций, типа открытие/закрытие в условиях и в условиях циклов.

Работа с ОС
В Icon существует небольшой набор инструкций для общения с операционной системой:
system(cmd) — выполнение команды системы
remove(file) — удалить файл
rename(name1,name2) — переименовать файл
Работа этих функций зависит от используемой ОС.

Сопоставление с образцом
В некоторых случаях выражение генерирует больше двух возможных вариантов, исходя из которых программа должна принять решение.
Как правило использование вложенных условий для уже рассчитанных значений весьма не очень удачный вариант.
Удобнее в этом плане применить сопоставление значения выражения с некоторыми уже посчитанными значениями («образцами»)

Сопоставление с образцом
Для этого существует оператор case:
case expr of {
вариант 1 : действие 1
вариант 2 : действие 2
...
}
Оператор case вычисляет значение expr и сравнивает его с вариантами. В случае совпадения с одним из вариантов выполняется соответсвующее ему действие, иначе возвращается fail

Значения по умолчанию в case
Иногда возникают ситуации когда необходимо принять решение даже в том случае, если значение выражения после case не сопало с образцом.
Для того чтобы указать действия выполняющееся в этом случае необходимо применить следующую конструкцию:
case expr of {
вариант 1 : действие 1
вариант 2 : действие 2
…
default : действие_по_умолчанию
}

Процедуры с переменным числом аргументов
Рассмотрим построение процедур с переменным числом аргументов на примере линейной функции y = a + b * x
Нетрудно заметить, что аргумент a нам нужен далеко не всегда (если его установить в ноль, то функция останется линейной). Этой особенностью мы воспользуем для построения универсальной линейной функции которая может принимать от 2 до 3 аргументов.

Процедуры с переменным числом аргументов
Для построения этой функции достаточно воспользоваться операторами /, который покажет определена ли некоторая переменная:
procedure linear(a,b,x)
/a := 0 # если a не определена, то установить ее в ноль
return a + b * x
end
Примеры использования:
linear(1,2,3) # равно 7
linear(,2,3) # равно 6
Нетрудно заметить, что подобный прием позволяет нам делать опускание некоторых аргументов

Процедуры с переменным числом аргументов
Следующий хитроумный трюк позволит нам создать настоящие функции с переменным количеством аргументов: достаточно просто передавать функции один аргумент, который будет списком !
Поскольку, список — структура динамичная, то можно только что созданный список протолкнуть на вход такой функции используя форму:
имя_процедуры ! Список
При этом сама процедура должна быть определена с одним аргументом или же сам список должен быть правильно составлен (фиксированной длины и с правильными аргументами)