集算器初体验

Posted 2020-12-03

1、从经典的Hello, world! 开始

先看图（1）：

图（1）

新建p1程序文件，在A1格子中输入=output(“Hello, world!”)。点击图（1）中红圈圈住的三角按钮，执行p1的代码，就可以在控制台中看到输出结果，如红色方框所示。

从这个例子可以看出，集算语言不同于传统语言，没有main函数入口，也没有引入类、或者头文件。那么程序是如何工作的呢？从图（1）可以看到，代码是写在类似Excel命名的格子里面的。既然有了行列，集算语言就按照“先行后列”的顺序开始计算。所以程序的入口就是A1格，依次执行B1直到最后一列，再从A2开始，直到最后一个包含代码的格子为止。

2、变量都去哪了？

无论是C语言还是Java，都有一个变量声明的概念。例如，我们要用到一个字符串时，需要先定义好名字以及类型，就像：

char* msg=”Hello,world!”;   //C   风格

String msg=”Hello,world!”;   //Java风格

而在集算语言中，这个例子会写成表（1）：

	A
1	Hello,world!
2	=output(A1)

表（1）

运行后，输出结果一样。但我们并没有将“Hello,world! ”先赋值给某个变量。而是在A2中直接引用了格子的名字A1，也就是说，集算语言中格子的名字就可以直接用作变量名。所以集算语言中初看并没有“变量”，实际是集算语言自动使用了格子名字作为缺省变量名，这样一方面可以省去我们为变量取名的烦恼，同时也让代码看起来更加简便和整洁。

但是，你可能会说：“那我要取一个有意义的名字来作为变量，支持不？”

——当然支持！

很显然，如果全是字母加数字的变量名而变量又很多，想要寻找某个有特殊含义的变量时，结果一定是你在众里寻它千百度，它却问你的眼镜有没有千百度，这就尴尬了……所以，我强烈建议：只针对真正有意义的变量进行命名！

那么，要取个有含义的变量名，是不是在A1中写入 String msg=”Hello,world!” 就可以了？ 这个问题我先给出答案：“输入错误。”至于原因嘛，下面第4节再讲。别急，先让我们熟悉一下语法。

3、格子内容的几种表示方法

我们知道，传统程序文件通常都是由常量、变量、关键字、函数名、函数体、语句和注释等部分构成。集算语言也不例外，也有上述各种组成部分，只不过组织结构有点不同。

首先，有别于传统C语言，集算语言中一个文件只能定义一个函数，且文件名就是函数名。而C语言的一个文件中是可以定义多个函数的。

另外，由于集算语言的代码都位于格子中，而为了区分格子中代码的不同类型，我们需用不同的字符开头来表示不同的代码类型，具体来说有：

1、单或双斜杠开头

这个跟常规语言类似，斜杠后面直接跟注释，不过在集算语言中，单斜杠表示注释当前格，双斜杠表示注释当前格以及该行后面的所有格，这类格子我们称作“注释格”。参考表（2）：

	A	B
1	/这是一个集算语言注释格	/A1为一个 注释格
2	//这是一行注释	因为A2是双斜杠，B2后面都是注释格

表（2）

2、直接输入内容

这部分包括常量（但在集算语言中，常量被赋值后仍然是可变的），这样的格子我们称作“常数格”；关键字开头的语句（比如表示循环的for，返回值的return等），这类格子我们称作“语句格”。参考表（3）：

	A	B
1	Hello,world!	/A1为一个 常数格
2	return A1	/A2为一个 语句格，返回A1的内容

表（3）

3、等号开头

 凡是需要计算一下的代码，或者说表达式都可以由等号开头。包括定义一个变量、计算一个表达式或者执行一个函数。这类格子我们称作“计算格”。参考表（4）：

	A	B
1	=msg=”Hello,world!”	/A1为一个 计算格，计算后产生变量msg，值为字符串Hello,world！同时A1格子的值也为Hello,world!
2	=to(1,100)	/A2为一个 计算格，计算后A2的值为1到100的一个序列

表（4）

4、大于号开头

同样是要计算一下的代码，但计算过后，如果有返回值，会直接扔掉忽略，并不返回给格子变量，这样的代码我们也叫做代码块，这类格子我们称做“执行格”。参考表（5）：

	A	B
1	>msg=”Hello,world!”	/A1为一个 执行格，执行后产生变量msg，值为字符串Hello,world! 不同于计算格，此时的A1并没有值
2	>output(A1)	/A2为一个 执行格，执行后在控制台输出A1的内容Hello,world!

表（5）

上述计算格和执行格两种类型，后面跟的都是要执行的语句，那么它们之间到底有何区别，又该如何使用呢？一般来说，我们会根据有返回值和没返回值两种情况，对语句或者表达式进行区分。

对于有返回值的语句，一般规范为使用计算格，例如给当前格赋值：=3.14。但是如果返回值在后面不再使用时，建议使用执行格，以减少内存占用。

对于无返回值的语句，一般规范是使用执行格。例如：> output(“Hello world!”)

下面用表（6）来对上面描述的各种格子类型进行一下总结：

	A	B	C
1	//这是一个示例代码		由于A1是双斜杠的注释，所以C1也是注释格
2	Hello,world!		/给A2格赋常量初值
3	>output(A2)		/使用output函数输出A2的内容
4	>msg=”Hello,world!”		/A4定义了一个名为msg的字符串变量
5	>output(msg)		/output函数没有返回值，所以采用执行格
6	=to(1,100)		/A6使用to函数返回1到100的整数集合，返回序列对象到当前格。由于后面需要引用A6，故此格只能为计算格
7	=summary=0		/定义名为summary整数型变量，并赋初值为0。虽然有返回值，但我们只用summary变量，故此格定义为计算格，执行格均可以
8	for A6		/A8为一个for关键字开头的语句，表示循环遍历序列A6。关键字不需要任何标记开头，是为语句格
9		>summary=summary+A8	/执行高斯同学的加法，没有高斯聪明，挨个加。注意，代码B9是循环体内容，相对于for关键字要退一格，据说Python也有强制退格，这样子，层次更分明。
10	return summary		/该函数返回计算后的值

表（6）

4、变量的类型

前面已经提到，格子的名称可以直接作为变量使用，也就是定义变量时，在格子里面输入值就行了。那么变量的类型如何确定呢？熟悉JS的同学都知道，不管什么类型的变量都用Var来定义，至于值到底是什么类型，取决于值的写法。集算语言比JS更简便，Var都不用写，那么集算语言的基本变量类型有哪些呢？

1、整数

直接输入数字即可，例如：100

2、长整数

数字后面加上字母L，例如：100L

3、浮点数

直接输入带小数的数值，例如：14

4、布尔数

用true或false来表示，当然也可以是一个比较条件，例如：true、a>b

5、日期  

缺省用连接符‘-’分开的年月日表示法，例如：2018-1-31。但是在表达式中引用时，得用日期函数转换。例如：=date(“2018-1-31”)。

注意：用连接符‘-’分开的年月日是集算器缺省的格式，可以通过菜单“工具>选项”打开选项对话框，在“环境”页面的“日期格式”的一致，否则集算器无法解析，就会被当成普通字符串，而在表达式中引用时，就会报解析异常。

6、时间  

缺省用冒号‘:’分开的时分秒表示法，例如：20:30:50。同样地，在表达式中需要用时间函数来转换。例如：=time(“20:30:50”)。

注意：和日期类型一样，时间的格式也必须和选项对话框中的“时间格式”选项设置的格式一致。

7、字符串  

直接输入字符串即可，例如： Hello,world!。但是对于有歧义的字符，比如电话号码，直接输入时，会被当成长整数，此时需要用单引号开头表示后面跟的是字符串，例如：’13901020888。在表达式中时则需要加上双引号。

下图是这些基本数据类型的一个汇总：

 图（2）

这里简单介绍一下这里例子中用到的debug函数，在集算语言中，它用于调试输出中间变量的值。但是有些值，比如100，光看到值我们分不清它是普通整数100，还是长整数的100，甚至可能是字符串100。这时可以加上函数选项@t，将变量的类型也一并输出。

上述7种基本数据类型是集算语言中能够直接使用的，但是光有它们，计算的便利性远远不够。集算语言发明出来就是用来应对数据计算的。所以，集算语言自身提供了一些专门用于计算的对象，只要使用对象的内置方法就能很轻松地完成大部分数据运算。

不过，集算语言自身还不算是一门通用程序语言，还不能像Java一样自定义对象。

8、对象

集算语言针对数据的处理，预置了很多的对象，常用的有数据库、序列、记录、序表、排列和游标等。

其中，序列、记录、序表和排列尤为常用，这里先简单介绍一下。

序列：就是一堆数据的集合，但同时成员是有序的，相应地，你也可以理解为Java中的数组Array。上面表（6）例子中，A6格子的表达式“=to(1,100) ”返回的就是一个序列。此时我们知道，对A6的求和，只要调用序列的“sum”方法即可，就像这样：“=A6.sum()”。

记录：跟数据库中的记录相同，即一个由表结构描述的一组数据。通常由一些字段组成。

序表：是序列的子集，当序列中的全部成员都是记录时，我们称之为序表。序表跟数据库中的数据表类似。用数据库对象的“query”方法查询出来的表就是序表。

排列：是序表经过过滤运算后，得到的一张引用序表成员的序表。有点拗口，意思就是排列仍然是序表，只不过排列里面的记录跟计算出它的源表的记录是同一个对象。通常情况下，不用刻意区分排列和序表，只需要注意到修改排列里面字段的内容时，它的源表字段也会跟着改掉，因为本来就是同一条记录。

5、是时候演示真正的数据处理了

数据处理最常见的当然是从数据库取数，使用SQL查询出自己想要的数据表。我们来看看使用集算语言如何做这些事情。

首先当然得有数据库，我们在这里直接使用集算器现成的示例数据库。找到“安装路径esprocinstartDataBase.bat”，双击它启动示例数据库。下面按步骤来：

第1步，连接到数据源。这里是连接到一个叫demo的数据源，连接信息已经由安装包事先配置好了。如果要用自定义的数据源，只需打开菜单“工具>数据连接”，然后在弹出的“数据源”对话框中增加自己的数据源。那么如何连接它呢？会不会像Java一样要先使用DriverManager去注册Driver，然后获取Driver再获得连接？……听着就有点晕，又是注册，又是连接什么的。集算语言可不会这么干，直截了当，一句connect就已足够，如图（3）中A3所示，根本不用去懂那么多大道理。

 图（3）

第2步，查询取数。demo同样地，不会像Java一样要构建什么Statement 、设参数、再执行查询得到结果集，然后遍历结果集才能取数。在集算语言中，仍然是一句话的事，直接使用数据库对象的查询方法query就好，执行过后，直接得到序表对象，如图（3）中A4所示。

第3步，过滤序表。这一步看似多余（你完全可以打击我，在上面第2步的SQL中加上WHERE条件不就行了么？何必多此一举？嘿嘿，不带这样打击人的。我的例子是帮你入门，目的是让你了解集算语言的特点和结构。真要弄一个只能通过多步SQL才能算出结果的实例来时，我们就绕到例子里面出不来了）……但不要着急，这“多余”的一步正是体现了集算语言是为了SQL的分步计算而设计的。在后续章节的很多例子中，你会学习到面对令人头疼的复杂SQL时，使用分步运算将是一件多么爽心悦目、轻松愉快的事。回到主题，这一步过滤出库存量少于10（斤）的商品，看看哪些商品比较畅销，函数仍然简单，一句select加上条件，如图（3）中A5所示。

第4步，修改商品值。从第3步得到的排列中，取出需要修改值的记录，由于记录就是序表的成员，所以只要像引用数组一样，给出坐标就可以得到记录对象。区别于Java中用中括号“[]” 进行数组引用，序表是一个对象，获取它的成员时，采用小括号“()”，如图（4）的A6格所示。可以看到该记录是花生，把这条记录的 “单价” 字段修改为20（元），直接引用属性的字段名并赋值。如图（3）的A7所示。

另外，图（3）中还有A1跟A2两个格子，是为了演示集合的sum运算。

现在我们来看看执行结果，单击图（1）红圈中的三角形按钮，代码很快运行完毕，算完后，A列格子的背景都从白色变成了×××，这说明A列格子里面都有了返回值。

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不过这样一次性从头到尾的执行，不利于我们更好地理解排列跟序表之间的成员关系。因此我们使用分解动作，一步步执行，每走一步停下来看看当前的执行结果。为此我们只要重复单击图（1）中蓝色圆圈里的单步执行按钮。

单步执行第一步，算出A1的结果如图（4）：

 图（4）

可见A1是一个序列对象，它的成员为1到100的整数。

第二步，A2为A1对象sum后的结果，返回的就是一个整数值，如图（5）：

图（5）

第三步，A3为数据库对象，执行后可以看到数据库的一些属性设置，如图（6）：

图（6）

第四步，A4为从数据库对象A3中执行查询方法query后得到的序表对象，列出各种产品以及库存，如图（7）：

图（7）

注意图（7）的红圈表示，此时花生的单价为10（元）。

第五步，A5为从序表A4中，过滤出库存量不到10（斤）的产品。返回一个排列，内容如图（8）：

图（8）

第六步，A6为从排列A5中取出第3条记录，返回一条记录，内容如图（9）：

图（9）

第七步，经过A7中对花生的单价重新赋值后，A6格中记录的单价字段变为了20（元），如图（10）：

图（10）

上面第七步看似只是修改了排列中第3条记录的单价，但我们再回头看看序表A4的内容，发现序表中的花生的单价也变为了20（元）。这就说明，排列和序列中的记录，其实就是同一条记录，A4格的内容此时如图（11）：

图（11）

经过本例的学习，我们对集算语言已经有了一个大致印象，也了解了集算语言在进行数据处理时使用的一些最基础的概念。当然，作为一门专业的数据处理语言，集算语言还有很多概念需要熟悉，还有很多函数需要了解。但这些都不是问题，老话不是说，磨刀不误砍柴工嘛，让我们通过后面的教程把刀磨得越来越锋利吧。