作者:Joe,原文链接,原文日期:2015-12-28
译者:aaaron7;校对:Cee;定稿:littledogboy

这是探索 Swift 写 Linux 程序的系列文章中的一篇。

在上一个例子中,我们通过组合使用 popenwget 命令来调用自然语言翻译服务,来实现像 Google 翻译那样的翻译功能。本文的程序会基于之前我们已经完成的工作来进行。但与之前每次执行都只能翻译一句话所不同的是,这次我们要实现一个具备交互功能的 shell 程序,来翻译在控制台输入的每一句话。像下面的截图一样:

Translate all the things!

翻译程序会显示它接受什么语言(源语言)以及翻译的目标语言。比如:

  • en->es 英语翻译为西班牙语
  • es->it 西班牙语翻译为意大利语
  • it->ru 意大利语翻译为俄罗斯语

翻译程序默认是 en->es,并提供了两个命令:tofrom 来实现语言的切换。比如,输入 to es 将会把翻译的目标语言设置为西班牙语。输入 quit 可以退出程序。

如果用户输入的字符串不是命令的话,翻译程序会把输入逐字地发送到翻译的 web 服务。然后把返回的结果打印出来。

需要注意的几点

如果你是系统或者运维程序员,并且以前也没接触过 Swift 的话,下面是一些你在代码里需要注意的事情。我想你会发现 Swift 为两种类型的工程师都提供了很多有用的特性,并且会成为 Linux 开发体系中一股很受欢迎的新力量。

  • let variable = value 常量赋值
  • 元组(tuples)
  • switch-case 支持字符串
  • switch-case 使用时必须包含所有情况(逻辑完备性)
  • 计算型属性
  • import Glibc 可以导入标准的 C 函数
  • guard 语句
  • 可以使用 NSThreadNSNotificationCenter 这些苹果的 Foundation 框架中的类。
  • 在不同的线程或不同的对象里通过发送消息来触发特定代码的执行

程序设计

我们的翻译程序可以拆分成一个主程序、两个类以及一个 globals.swift 文件。如果你打算跟着做,那你应该使用 Swift 的包管理器,然后调整你的目录结构为下面这样:

translator/Sources/main.swift
          /Sources/CommandInterpreter.swift
          /Sources/...
          /Package.swift

main.swift 文件是 Swift 应用程序的入口并且应该是唯一一个包含可执行代码的文件(在这里,像「变量赋值」,或者「声明一个类」不属于「可执行的代码」)。

main.swift

import Foundation
import Glibc

let interpreter = CommandInterpreter()
let translator = Translator()

// Listen for events to translate
nc.addObserverForName(INPUT_NOTIFICATION, object:nil, queue:nil) {
(_) in
let tc = translationCommand
translator.translate(tc.text, from:tc.from, to:tc.to){
translation, error in
guard error == nil && translation != nil else {
print("Translation failure: \(error!.code)")
return
}
print(translation!)
}
}

interpreter.start()

select(0, nil, nil, nil, nil)

上面的代码表示我们的程序不接受命令行参数。具体的流程说明:

  1. 分别创建 CommandInterpreterTranslator 类的实例
  2. InputNotification 通知添加观察者(这里用到的常量 INPUT_NOTIFICATION 常量定义在 globals.swift
  3. 添加当收到通知的时候要执行的代码
  4. 调用 Interpreter 类实例的 start 方法
  5. 调用 select 来实现当程序有其他线程在运行的时候,锁定主线程。(译注:也就是防止主线程提前结束)

CommandInterpreter 类

CommandInterpreter 类主要负责从终端读入输入的字符串,并且分析输入的类型并分别进行处理。考虑到你可能刚接触 Swift,我在代码里对涉及到语言特性的地方进行了注释。

// Import statements
import Foundation
import Glibc

// Enumerations
enum CommandType {
case None
case Translate
case SetFrom
case SetTo
case Quit
}

// Structs
struct Command {
var type:CommandType
var data:String
}

// Classes
class CommandInterpreter {

// Read-only computed property
var prompt:String {
return "\(translationCommand.from)->\(translationCommand.to)"
}

// Class constant
let delim:Character = "\n"

init() {
}

func start() {
let readThread = NSThread(){
var input:String = ""

print("To set input language, type 'from LANG'")
print("To set output language, type 'to LANG'")
print("Type 'quit' to exit")
self.displayPrompt()

while true {
let c = Character(UnicodeScalar(UInt32(fgetc(stdin))))
if c == self.delim {
let command = self.parseInput(input)
self.doCommand(command)
input = "" // Clear input
self.displayPrompt()
} else {
input.append(c)
}
}
}

readThread.start()
}

func displayPrompt() {
print("\(self.prompt): ", terminator:"")
}

func parseInput(input:String) -> Command {
var commandType:CommandType
var commandData:String = ""

// Splitting a string
let tokens = input.characters.split{$0 == " "}.map(String.init)

// guard statement to validate that there are tokens
guard tokens.count > 0 else {
return Command(type:CommandType.None, data:"")
}

switch tokens[0] {
case "quit":
commandType = .Quit
case "from":
commandType = .SetFrom
commandData = tokens[1]
case "to":
commandType = .SetTo
commandData = tokens[1]
default:
commandType = .Translate
commandData = input
}
return Command(type:commandType,data:commandData)
}

func doCommand(command:Command) {
switch command.type {
case .Quit:
exit(0)
case .SetFrom:
translationCommand.from = command.data
case .SetTo:
translationCommand.to = command.data
case .Translate:
translationCommand.text = command.data
nc.postNotificationName(INPUT_NOTIFICATION, object:nil)
case .None:
break
}
}
}

CommandInterpreter 类的实现逻辑非常直观。当 start 函数被调用的时候,通过 NSThread 来创建一个线程,线程中再通过 blockfgetc 的回调参数 stdin 来获取终端的输入。当遇到换行符 RETURN(用户按了回车)后,输入的字符串会被解析并映射成一个 Command 对象。然后传递给 doCommand 函数进行剩下的处理。

我们的 doCommand 函数就是一个简单的 switch-case 语句。对于 .Quit 命令则就简单调用 exit(0) 来终止程序。.SetFrom.SetTo 命令的功能是显而易见的。当遇到 .Translate 命令时,Foundation 的消息系统就派上用场了。doCommand 函数自己并不完成任何的翻译功能,它只是简单的发送一个应用程序级别的消息,也就是 InputNotification。任何监听这个消息的代码都会被调用(比如我们之前的主线程):

// Listen for events to translate
nc.addObserverForName(INPUT_NOTIFICATION, object:nil, queue:nil) {
(_) in
let tc = translationCommand
translator.translate(tc.text, from:tc.from, to:tc.to){
translation, error in
guard error == nil && translation != nil else {
print("Translation failure: \(error!.code)")
return
}
print(translation!)
}
}

我在这篇文章中提到,在对 NSNotificationuserInfo 字典做类型转换时会有一个 SILGen 的闪退 crash,在这里我们用一个叫做 translationCommand 的全局变量来绕过这个 crash。在这段代码里:

  1. 为了代码的简洁,把 translationCommand 的内容赋值给 tc
  2. 调用 Translator 对象的 translate 方法,并传入相关的参数
  3. 实现翻译完成后的回调
  4. 用一个 Swift 漂亮的 guard 语句来检测是否有错并返回
  5. 打印出翻译的文本

Translator

Translator 类最开始是在这篇文章中介绍的,我们在这里直接重用:

import Glibc
import Foundation
import CcURL
import CJSONC

class Translator {

let BUFSIZE = 1024

init() {
}

func translate(text:String, from:String, to:String,
completion:(translation:String?, error:NSError?)
-> Void) {


let curl = curl_easy_init()

guard curl != nil else {
completion(translation:nil,
error:NSError(domain:"translator", code:1, userInfo:nil))
return
}

let escapedText = curl_easy_escape(curl, text, Int32(strlen(text)))

guard escapedText != nil else {
completion(translation:nil,
error:NSError(domain:"translator", code:2, userInfo:nil))
return
}

let langPair = from + "%7c" + to
let wgetCommand = "wget -qO- http://api.mymemory.translated.net/get\\?q\\=" + String.fromCString(escapedText)! + "\\&langpair\\=" + langPair

let pp = popen(wgetCommand, "r")
var buf = [CChar](count:BUFSIZE, repeatedValue:CChar(0))

var response:String = ""
while fgets(&buf, Int32(BUFSIZE), pp) != nil {
response = response + String.fromCString(buf)!
}

let translation = getTranslatedText(response)

guard translation.error == nil else {
completion(translation:nil, error:translation.error)
return
}

completion(translation:translation.translation, error:nil)
}

private func getTranslatedText(jsonString:String) -> (error:NSError?, translation:String?) {

let obj = json_tokener_parse(jsonString)

guard obj != nil else {
return (NSError(domain:"translator", code:3, userInfo:nil),
nil)
}

let responseData = json_object_object_get(obj, "responseData")

guard responseData != nil else {
return (NSError(domain:"translator", code:3, userInfo:nil),
nil)
}

let translatedTextObj = json_object_object_get(responseData,
"translatedText")

guard translatedTextObj != nil else {
return (NSError(domain:"translator", code:3, userInfo:nil),
nil)
}

let translatedTextStr = json_object_get_string(translatedTextObj)

return (nil, String.fromCString(translatedTextStr)!)

}

}

整合各个部分

要把上面介绍的组件结合到一起,我们还需要创建额外的两个文件:globals.swiftPackage.swift

globals.swift

import Foundation

let INPUT_NOTIFICATION = "InputNotification"
let nc = NSNotificationCenter.defaultCenter()

struct TranslationCommand {
var from:String
var to:String
var text:String
}

var translationCommand:TranslationCommand = TranslationCommand(from:"en",
to:"es",
text:"")

Package.swift

import PackageDescription

let package = Package(
name: "translator",
dependencies: [
.Package(url: "https://github.com/iachievedit/CJSONC", majorVersion: 1),
.Package(url: "https://github.com/PureSwift/CcURL", majorVersion: 1)
]
)

如果一切都配置正确的话,最后执行 swift build,一个极具特色的翻译程序就完成了。

swift build
Cloning https://github.com/iachievedit/CJSONC
Using version 1.0.0 of package CJSONC
Cloning https://github.com/PureSwift/CcURL
Using version 1.0.0 of package CcURL
Compiling Swift Module 'translator' (4 sources)
Linking Executable:  .build/debug/translator

如果你打算从现成的代码开始学习,可以从 Github 上获取本站的代码,然后找到 cmdline_translator 目录。

试试自己动手

现在的翻译程序还有很多可以优化的地方。下面是一个你可以尝试的列表:

  • 接受命令行参数来设置默认的源语言和目标语言
  • 接受命令行参数来实现非交互模式
  • 添加 swap 命令来交换源语言和目标语言
  • 添加 help 命令
  • 整合 from 命令和 to 命令。实现一行可以同时设置两者, 比如 from en to es
  • 现在当输入 from 命令和 to 命令时,没有同时输入对应的语言时会崩溃,修复这个BUG
  • 实现对转义符 \ 的处理,实现程序的“命令”也可以被翻译(比如退出命令:quit)
  • 通过 localizedDescription 对错误提示添加本地化的支持
  • Translator 类中实现但有错误发生时,通过 throws 来处理异常

结束语

我从来不掩饰我是一个狂热的 Swift 爱好者,我坚信它很可能既能像 Perl、Python 和 Ruby 这样语言一样出色的完成运维工作,也能像 C、C++ 和 Java 一样出色的完成系统编程的任务。我知道现在和那些个单文件脚本语言相比,Swift 比较蛋疼的一点就是必须得编译成二进制文件。我真诚的希望这一点能够改善,这样我就能不再关注语言层面的东西而是去做一些新,酷酷的东西。一些朋友已经在 Swift 的邮件列表中讨论这一点,具体可以看这个帖子

本文由 SwiftGG 翻译组翻译,已经获得作者翻译授权,最新文章请访问 http://swift.gg

文章目录
  1. 1. 需要注意的几点
  2. 2. 程序设计
  3. 3. CommandInterpreter 类
  4. 4. Translator
  5. 5. 整合各个部分
  6. 6. 试试自己动手
  7. 7. 结束语