Tcl – 文字列の入力と出力について -標準入出力-

キーボードやファイルから文字列を行単位で入力するには、getsコマンドを使います。逆に、文字列を行単位で画面やファイルに出力するにはputsコマンドを使います。

Tclで扱うデータは、基本的に全て文字列として扱われますが、演算処理を行う際に数字は数値として扱われます。また、binaryコマンドを使ってバイナリデータを扱うこともできます。

この記事では、標準入出力の説明と、キーボードから文字列を入力する方法と画面へ出力する方法を説明します。

ファイルの入出力につては別の記事で紹介します。

binaryコマンドにつての説明は別の記事で紹介します。

標準入出力について

[標準入出力チャネルのイメージ]

プログラムが起動されると、OSはプロセスという単位でプログラムを管理します。各プロセスには標準で標準入力チャネル、標準出力チャネル、標準エラーチャネルの３つの入出力チャネルが割当てられます。

チャネルとは、データを受け渡しするための通路のことです。プログラムは、このチャネルを通してI/O(デバイスやファイル)とデータの入出力を行います。

特に指定のない状態では、標準入力はキーボード、標準出力と標準エラーはディスプレイとつながっています。

文字列を画面に表示する

画面に文字列を表示するには、putsコマンドを使います。

[書式]

puts ?-nonewline? ?channelID? string

putsコマンドは、string(文字列)の末尾に「改行」を追加して、指定したchannelIDへ出力します。channelIDを省略すると、stdout(標準出力)に出力します。 -nonewline を指定すると改行しません。

サンプルプログラム : hello.tcl

#!/bin/sh
# the next line restarts using tclsh \
exec tclsh "$0" "$@"

puts stdout "hello, world!"

[実行例]

$ ./hello.tcl
hello, world!

バッファリングについて

入出力チャネルには、データを一時的に保持しておく記憶域があります。この記憶域のことを、バッファといいます。

バッファは日本語で「緩衝」という意味になります。プログラムとデバイス間の入出力処理において、「データの入出力(受け渡し)」と「プログラムやデバイスの処理」との間で生じる時間のズレを調整・吸収する為に用意されています。

チャネルによるデータの入出力は、基本的にバッファを介して行われます。

バッファからデバイスへのデータ転送は、バッファが一杯になるか、チャネルがクローズされるまで遅延されます。このようにバッファを介した動作をバッファリングといいます。

明示的にフラッシュ(吐き出し)するには、Tclではflushコマンドを使います。Tclのputsコマンドは、画面に文字列を出力すると、改行ごとに自動でフラッシュされます。

キーボードから文字を入力する

キーボードから文字を入力するにはgetsコマンドを使います。

[書式]

gets channelId ?varName?

getsコマンドは、指定した channelID から１行読み込みます。行の終端文字(null:0)は破棄されます。

varName が省略された場合、入力された文字列を返します。 varName が指定された場合、入力された文字列は varName 変数に格納され、戻り値は入力された文字数を返します。

サンプルプログラム : input.tcl

#!/bin/sh
# the next line restarts using tclsh \
exec tclsh "$0" "$@"

puts "何か数字を入力してください。："

set var [gets stdin]
puts "入力した数字は $var ですね。"

[実行例1.1]

$ ./input.tcl
何か数字を入力してください。：
12
入力した数字は 12 ですね。

上記の例では、「何か数字を入力してください。：」を表示した後に改行されています。

改行せずに、メッセージの横に入力できるようにするには、以下のように -nonewline を指定します。

puts -nonewline "何か数字を入力してください。："

これを実行すると、以下のようになり、「何か数字を入力してください。：」のメッセージが表示しません。しかし、そのまま何か数字を入力して改行(エンター)すると表示されます。

[実行例1.2]

$ ./input.tcl
12
何か数字を入力してください。：入力した数字は 12 ですね。

ちょっと表示が変ですね。

これはバッファリングが行われた影響によるものです。putsコマンドでバッファに溜まったデータをすぐに出力するには、flushコマンドを使います。

サンプルプログラム : input2.tcl

#!/bin/sh
# the next line restarts using tclsh \
exec tclsh "$0" "$@"

puts -nonewline "何か数字を入力してください。："
flush stdout

set var [gets stdin]
puts "入力した数字は $var ですね。"

[実行例2]

$ ./input.tcl
何か数字を入力してください。：12
入力した数字は 12 ですね。

flush stdout は標準出力チャネルのバッファに溜まったデータを吐き出します。これで、意図した通りの出力になりました。

次のサンプルコードはgetsコマンドの引数に varName を指定した場合の例です。

サンプルプログラム : input3.tcl

#!/bin/sh
# the next line restarts using tclsh \
exec tclsh "$0" "$@"

puts -nonewline "好きな果物は何ですか？："
flush stdout

set num [gets stdin str]
puts "好きな果物は $str ですね。文字数は $num です。"

[実行例3]

$ ./input3.tcl
好きな果物は何ですか？：バナナ
好きな果物は バナナ ですね。文字数は 3 です。

getsコマンドの引数に varName を指定すると、入力された文字列は varName変数に格納され、戻り値は入力された文字数を返します。(例では varName変数：strです)

これは入力の有無や、入力された文字数を確認する必要がある場合に利用できます。