如果你用過Dos或是Unix-like的命令模式，那你可以想像，Tcl的程式就好像是一個從第一行到最後一行都是命令組成的程式，Tcl的命令模型大概就像是這個樣子。這一篇文章會先由Tcl的命令模型切入討論，然後再介紹代換的觀念。學會了這些觀念，就幾乎等於學會了Tcl最困難的部份。

4.1 命令模型

Tcl是屬於直譯式的程式語言，它的程式碼是由許許多多的「命令」及「參數」所組成。其中「命令」可以看成是Tcl提供的功能，例如，puts命令提供輸出的功能，button命令提供畫按鈕的功能，if命令提供條件判斷的功能，每個命令都有自己專屬的功能。而「參數」指的是跟隨在命令之後的項目，它們可以用來調整命令執行的行為，給予不一樣的參數，其執行結果就會有所分別。如下是Tcl的命令模型：

命令 ?參數 1? ?參數 2? ?參數 3? ?參數 N?

這個模型非常的簡單，開頭是一個命令後面跟著不定數量的參數，命令及參數或參數及參數間使用空白隔開。雙問號夾起來的參數表示可以選擇性添加，至於要不要添加或到底要加多少，則需要看最前面的命令及寫程式的人來決定，原則上不同的命令可以添加的參數量是不一定的，給予不同數量的參數，命令執行的行為通常也是不一樣的。例如，之前使用過的set命令，事實上它可以接受一或兩個參數，加上2個參數表示要設定變數，如果只有加上一個參數，set會把其後的參數當成是變數，並且取出它的值，例如：



又例如，pwd命令可用來取得目前程式的工作目錄，它是一個不用加任何參數的命令，像這樣：



另外，先前的文章中使用button 命令建立視窗的按鈕。它最少需要1個參數來指定按鈕獨一無二的ID，此外還可以加上其它button特有的參數，像下面的4行程式添加了不一樣的參數量。附帶一點，大部份用來建立視窗元件的命令，都是採用類似的語法，除了識別參數一定要放在第一個位置之外，其它的-text、-command或-borderwidth....等。是可以不用按順序出現的。

§ 引數還是參數?

其實在大部份的書裡，它們會把上面說的「參數」叫做「引數」，而真正的「參數」是指程序裡用來接收傳入值的變數。但我總覺得引數念起來就有點不太順口，所以大家只要知道上面說的參數，在其它語言裡叫引數這樣就行了。

§ 什麼是直譯語言?

程式碼需要透過直譯器翻譯執行的語言，稱為直譯語言。直譯語言的程式在執行前，通常不需先把程式轉換為其它格式的檔案，例如 .exe或是.class。Tcl的直譯器分別是tclsh及wish兩個程式，它們的不同點在於，tclsh預設不包含建立視窗小元件(widget)的功能，而wish預設會把建立視窗小元件的功能引入。

4.2 代換機制

代換機制是一個非常重要的觀念，它的意義是Tcl直譯器在處理一條命令之前，會先找出命令及其參數中有特殊意義的符號，然後嘗式去解釋它們，而解釋後的結果將用來取代原來的符號。以下面的例子來看，當程式執行到第2行的時候，Tcl的直譯器會先找到「$」號開頭的字串num，並嘗試把它當成變數，然後以變數的值取代原先的$num。



對於上面的第2行程式，可以想像Tcl直譯器做了以下的動作：

1. 直譯器讀入 puts $num 這條命令
2. 檢查是否有$號開頭的地方，結果找到了$num
3. 檢查num變數存不存在，如果不存在就產生錯誤停止程式，否則繼續下一步
4. 直譯器找出變數num值是3，然後把原來puts $num中$num的部份代換成3 → 想像命令看起來變成 「puts 3」
5. 然後執行 puts 3 把3輸出到螢幕上

在Tcl裡以「變數代換」來說明上這種行為的發生。除了變數代換之外，Tcl還有「命令代換」及「反斜線代換」兩種代換的機制。

4.2.1 命令代換

在Tcl的程式裡中括號有特殊的意義和用法，凡是夾在中括號裡的內容，Tcl的直譯器會把它們當成是一條「子命令」，例如下面的程式碼[expr 1+2]即是一個子命令。如果一條命令中包含有子命令，Tcl的直譯器一定會先將所有的子命令由內層到外層全都先執行完，並且逐一取代所屬的中括號。這個行為就叫做「命令代換」。



對於上面的程式，可以想像Tcl直譯器做了以下的動作：

1. 直譯器讀入 puts [expr 1+2] 這行命命
2. 檢查是否有中括號夾起來的子命令，結果找到了[expr 1+2]
3. 先執行子命令 "expr 1+2"，執行結果回傳 3
4. 直譯器把原來命令中[expr 1+2]的位置代換成 3→想像命令現在看起來l變成 「puts 3」
5. 然後執行 puts 3 把3輸出到螢幕上

§ expr 命令

expr是Tcl專門用來做數學運算的命令，它可以接受大部份合理的數學式，並計算出結果。

4.2.2 反斜線代換

「$」及「中括號」都會被Tcl當成特殊的符號而且執行對應的代換功能，但如果真的要輸出「$」或「中括號」而不是變數內容或命令的執行結果該怎麼辦? 「反斜線代換」可以取消其它的代換的動作，例如puts \$val會輸出$val，而不是變數val的內容，又例如puts "\[expr 1+3\]" 會輸出字串[expr 1+3]而不是計算的結果。反斜線代換除了可以取消其它代換外，還可以用來代換出特殊的字元，以下是常見的反斜線代換。

1. \a : 代換成畢一聲，(bell , Ascii 0x07).
2. \b : 代換成倒退字元(讓console上的游標往前一格)，(Backspace , Ascii 0x8).
3. \n : 代換成斷行字元 ，(Newline , Ascii 0xa).
4. \r : 代換成Return字元，(Carriage-return , Ascii 0xd).
5. \t : 代換成Tab (Tab , Ascii 0x9).
6. \\ : 就是\字元 (Backslash).

§ 代換的位置

代換會發生在命令模型裡的「命令」及「參數」欄位。

4.2.3 雙引號及大括號的差別

雙引號及大括號都可以用來包夾含有空白字元的字串，例如，以下的兩行都是合法的。



雖然雙引號及大括號都可以用來包夾含有空白字元的字串，但它們有意義上的差別：「夾在雙引號間的內容會執行代換的功能，夾在大括號間的內容則不會」。如下的例子：第2行的輸出是「My name is Dai」，而第3行的輸出是「My name is $name」。

4.2.4 巢狀代換

Tcl允許你將上述的的3種代換規則混在一起使用，甚至是巢狀的使用也可以。例如下面的例子，Tcl直譯器在看到第2行及第3行的命令時，會從最內層開始逐一向外執行代換的動作。

本章回顧

Tcl是屬於直譯式的程式語言，它的程式碼是由許許多多的「命令」及「參數」所組成。Tcl的命令模型如下：

命令 ?參數 1? ?參數 2? ?參數 3? ?參數 N?

命令及每個參數間要用空白隔開。每個命令都有專門的功能，參數用來調整命令的行為。

Tcl的直譯器在處理一條命令之前，會先找出命令及其參數中有特殊意義的符號，然後嘗式去解釋它們，而解釋後的結果將用來取代原來的符號，這種行為稱之為代換。Tcl有3種代換的行為，如下是變數代換的例子：



「$」號加上變數名稱，稱之為變數代換，其功能是代換出變數的值。

Tcl的直譯器會把夾在中括號裡的內容當成「子命令」，由內層到外層逐一執行，並取代原來的中括號。這種行為稱之為命令代換。如下是命令代換的例子：



中括號裡的expr會優先執行，執行的結果會取代整個中括號。

反斜線代換可以取消其它的代換的動作，或是代換特殊的字元，如下是取消變數代換的例子：



所有的代換行為都是巢狀的，最內層的代換會優先執行，然後逐一向外代換。

雙引號及大括號都可以用來包夾含有空白字元的字串，但是夾在雙引號間的內容會執行代換的功能，夾在大括號間的內容則不會。