Tcl学习笔记(二)——表达式、字符串
目录
1. 表达式
算数操作符
关系操作符
逻辑操作符
按位操作符
选择操作符
数学函数
字符串操作
2. 字符串
字符串长度、大小写转换、裁剪、重复
字符串类型
字符的获取
字符串的添加、删除、替换
字符串的比较
字符串的简单搜索
字符串的匹配
格式化输出
1. 表达式
表达式由操作数、操作符构成，以下都是一些基本的操作符。
算数操作符
| 语法 | 结果 | 操作数类型 |
| -a | a的负值 | 整型、浮点型 |
| +a | 对a作一元加操作 | 整型、浮点型 |
| a+b | a加b | 整型、浮点型 |
| a-b | a减b | 整型、浮点型 |
| a*b | a乘以b | 整型、浮点型 |
| a/b | a除以b | 整型、浮点型 |
| a%b | a除以b取余 | 整型 |
| a**b | 指数：a的b次方 | 整型、浮点型 |
当两个操作数之一为浮点型数据时，另一个操作数也会被转换为浮点型数据。
a/b和a%b的结果需要满足a=q*b+r且0≤|r|<|b|，r和q同符号（q为a除以b的商，r为余数）
关系操作符
| 语法 | 结果 | 操作数类型 |
| a<b | 如果a小于b，则结果为1、否则为0 | 整型、浮点型、字符串 |
| a<=b | 如果a小于或等于b，则结果为1、否则为0 | 整型、浮点型、字符串 |
| a>b | 如果a大于b，则结果为1、否则为0 | 整型、浮点型、字符串 |
| a>=b | 如果a大于或等于b，则结果为1、否则为0 | 整型、浮点型、字符串 |
| a==b | 如果a等于b，则结果为1、否则为0 | 整型、浮点型、字符串 |
| a!=b | 如果a不等于b，则结果为1、否则为0 | 整型、浮点型、字符串 |
逻辑操作符
| 语法 | 结果 | 操作数类型 |
| a&&b | 逻辑与：如果a和b都不是0，则结果为1、否则为0 | 整型、浮点型 |
| a||b | 逻辑或：如果a和b不是0，则结果为1、否则为0 | 整型、浮点型 |
| !a | 逻辑非：如果a为0，则结果为1、否则为0 | 整型、浮点型 |
按位操作符
| 语法 | 结果 | 操作数类型 |
| a&b | a和b按位与 | 整型 |
| a|b | a和b按位或 | 整型 |
| a^b | a和b按位异或 | 整型 |
| ~a | a按位取反 | 整型 |
| a<<b | 把a左移b位，低位补0 | 整型 |
| a>>b | 把a右移b位，高位补0 | 整型 |
选择操作符
| 语法 | 结果 | 操作数类型 |
| x?a:b | 如果x为真，则处理参数a、否则处理参数b | 整型、浮点型、字符串 |
数学函数
| 函数 | 结果 |
| abs(x) | x的绝对值 |
| fmod(x,y) | x除以y的余数 |
| max(arg,...) | 所有数值参数的最大值 |
| min(arg,...) | 所有数值参数的最小值 |
| pow(x,y) | x的y次方 |
| sqrt(x) | x的平方根 |
| hypot(x,y) | x2+y2的平方根 |
| exp(x) | e的x次方 |
| log(x) | x的自然对数 |
| log10(x) | x的以10为底的对数 |
| ceil(x) | 向上取整（不小于x的最小整数） |
| floor(x) | 向下取整（不大于x的最小整数） |
| round(x) | 对x进行四舍五入得到的整型值 |
| rand() | 产生在[0,1]区间的伪随机浮点数 |
| srand(x) | 使用整数种子x重设随机数生成器 |
| bool(x) | 将可转换的表达式转换为布尔值，1为真、0为假 |
| double(x) | 数值等于整型值x的实数 |
| int(x) | 将x转换为整型值 |
| wide(x) | 用至少64位位宽表示x的整型值 |
字符串操作
| 语法 | 结果 | 操作数类型 |
| eq | 比较两个字符串是否相等，若相等，则返回1、否则返回0 | 字符串 |
| ne | 比较两个字符串是否不等，若不等，则返回1、否则返回0 | 字符串 |
2. 字符串
字符串由一系列字符构成，Tcl中的字符串并不一定要放在双引号中。
字符串长度、大小写转换、裁剪、重复
命令string length可获取字符串中字符的个数，该命令后有一个参数：字符串。
命令string totitle可将字符串转换为标题形式，即首字母大写，该命令后有一个参数：待转换字符串。
命令string toupper将字符串中的小写字母全部转换为大写字母表示，该命令后有一个参数：待转换字符串。
命令string tolower将字符串中的大写字母全部转换为小写字母表示，该命令后有一个参数：待转换字符串。
命令string trim可去除字符串开头和结尾处的裁剪字符，该命令后有两个参数：字符串、裁剪字符。
命令string trimleft只用于去除开头处的裁剪字符，该命令后有两个参数：字符串、裁剪字符。
命令string teimright只用于去除结尾处的裁剪字符，该命令后有两个参数：字符串、裁剪字符。
命令string repeat指定字符串的重复次数，该命令后有两个参数：字符串、重复次数，返回值为新生成的字符串。
字符串类型
命令string is确定字符类型，该命令后有两个参数：字符类型、字符串，如果字符串是指定的类型，则返回1、否则返回0。
| 字符类型 | 测试对象 |
| alnum | 全为Unicode字母或数字 |
| alpha | 全为Unicode字母 |
| ascii | 全为7位ASCII字符 |
| boolean | 可识别为布尔型的值 |
| digit | 全为Unicode数字 |
| double | 双精度浮点值 |
| false | 可识别为布尔型的值“非” |
| true | 可识别为布尔型的值“是” |
| integer | 32位整型值 |
| lower | 全为Unicode小写字母 |
| upper | 全为Unicode大写字母 |
| punct | 全为Unicode标点符号 |
| space | 全为Unicode空格符号 |
| wordchar | 全为字母和连接符（主要指下划线） |
| xdigit | 全为十六进制数，包括0~9、a~f、A~F |
字符的获取
命令string index可通过索引值获取指定位置的字符，该命令后有两个参数：字符串、索引值。
end为字符串中最后一个字符的索引值，end-1为倒数第二个字符的索引值，以此类推。
命令string range可通过两个索引值获取指定范围内的所有字符，该命令后有三个参数：字符串、索引值、索引值。
字符串的添加、删除、替换
命令append可以在字符串末尾添加新的字符串，该命令后有两个参数：变量名（对应待添加字符的字符串）、新的字符串，返回值为原字符串和新的字符串共同拼接的字符串。
命令string replace可以删除指定索引范围内的字符，该命令后有两个参数：字符串、索引值，返回值为删除索引值范围内的字符后的剩余字符。
命令string replace命令后跟随4个参数，就可以实现字符串的替换功能，其中第四个参数为新的字符串，用于替换两个索引值所确定范围内的字符串。该命令的返回值为替换后的字符串，原始字符串并没有改变。
string replace不会修改原始字符串变量的值
字符串的比较
命令string compare接收两个字符串参数，并对其进行比较。如果第一个字符串在字典中先于第二个字符串，则返回-1；如果第一个字符串在字典中后于第二个字符串，则返回1；如果两者相同，则返回0.
命令string equal接收两个字符串参数，用于判断两者是否严格相等。若相等，则返回1，否则返回0。
string compare和string equal在对字符串进行比较时区分大小写，除非添加了-nocase选项。此外还可以设置-length选项（其后跟随一个正整数i），从而限定只对前i个字符进行比较。
字符串的简单搜索
命令string first接收两个字符串参数，并在第二个字符串中从左至右（从字符串头部至字符串尾部）搜索与第一个字符串相同的子字符串。如果可以找到，则返回最开始找到的子字符串开头字符的索引值，如果无法找到则返回-1。
命令string last与string first类似，但返回的是最右边的相同子字符串的开头字符的索引值。
字符串的匹配
命令string match用于通配符样式的匹配，该命令后有两个参数：模式字符串、待匹配的字符串，如果待匹配的字符串与模式字符串匹配，则返回1、否则返回0。
| 字符 | 说明 |
| * | 可与零个或多个任意字符组成的字符串匹配 |
| ? | 可与一个任意字符匹配 |
| [chars] | 可与chars中的任意一个字符匹配。chars可以是范围表达式，如a~z、0~9、A~Z等。由范围表达式确定的范围包括边界，如[a-c]，那么a、b、c中的任意一个字符都可与之匹配。 |
| \x | 可与单个字符x匹配，用于指定会被特殊处理的字符，如*、?、[]、\ |
格式化输出
命令format有如下作用：(1)改变一个值的表现形式；(2)改变一个值的输出格式，该命令后有两个参数：格式字符串、待转换的值。
| 转换符 | 功能说明 |
| d | 转换为有符号整数 |
| u | 转换为无符号整数 |
| o | 转换为无符号八进制数 |
| x或X | 转换为无符号十六进制数 |
| c | 转换为ASCII码 |
| s | 无转换（Tcl中的一切都是字符串） |
| f | 转换为浮点数 |
| e或E | 转换为科学计数形式 |
参考文献：
《Tcl/Tk入门经典》
《Vivado/Tcl零基础入门与案例实战》