postscript語言概論.ppt

2019/11/19,1,頁面描述語言,主講：樊麗萍上海理工大學(xué)出版印刷學(xué)院,2019/11/19,2,成績評定方式,2019/11/19,3,第一章概論,1.1頁面描述語言的背景,1.頁面描述語言PDL(PageDescriptionLanguage),PostScript語言Adobe公司,凡是用于描述電子頁面的計算機語言,PCL語言HP（PCL3PCL6）商務(wù)辦公,Interpress語言Xerox公司JAM語言,DDL語言Image公司,插圖文件描述語言,2019/11/19,4,起源：76年Evans數(shù)組:;過程:;詞典;十六進制:;注釋:%;名字對象：/；等,2019/11/19,26,3常規(guī)字符：,除了空白字符和特定字符以外的所有可打印字符。,二、二進制編碼（level2以上）,二進制標(biāo)記編碼把PS語言的對象表示成單個語法項（SyntacticEntities）,它強調(diào)壓縮效果；可以比ASCII編碼用更少的字符來表示PS語言中的大部分對象。,1.二進制標(biāo)記編碼（BinaryTokenEncoding）,特點：不完全性混合編碼,2019/11/19,27,2二進制對象序列編碼（BinaryObjectSequenceEncoding）,二進制對象序列編碼把一個或多個PS對象的序列表示成單個語法項數(shù)組，并立即執(zhí)行這個數(shù)組。它能有效地進行解釋和生成。,三、注釋：,由%和新行符之間的字符序列構(gòu)成一個注釋；,%example1.ps/n4def%定義n的值為4n6add%n+6=10把計算結(jié)果輸出到標(biāo)準(zhǔn)輸出文件中,Abc%comment/%blah123,2019/11/19,28,2.2數(shù)據(jù)類型與對象,一、對象的概念：,1概念：PS掃描程序可訪問的所有的數(shù)據(jù)；,2表現(xiàn)形式：由PS操作符產(chǎn)生、管理和撤消，并由解釋器執(zhí)行。,類型(唯一，為本身所有),簡單對象,3特征(三大要素),復(fù)合對象,屬性（多種）,值（唯一）,字面屬性,可執(zhí)行屬性,存取屬性,2019/11/19,29,二、對象分類,1簡單對象（原子型實體）：,指對象中再無可見的子結(jié)構(gòu)，當(dāng)復(fù)制該對象時，三要素均復(fù)制。,指對象中有可見的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，當(dāng)復(fù)制該對象時，其值不復(fù)制。（即新老對象共享一個值）,2復(fù)合對象：,3區(qū)別：復(fù)制對象時產(chǎn)生的結(jié)果不一樣。,2019/11/19,30,三、對象的屬性,1字面屬性和可執(zhí)行屬性,字面屬性,文字性,數(shù)據(jù),壓入操作數(shù)棧,可執(zhí)行屬性,立即執(zhí)行,推遲執(zhí)行,整數(shù)、實數(shù)、字符串、數(shù)組、詞典等對象具有字面屬性；,過程、操作符等具有可執(zhí)行屬性；,以“/”開頭的名字對象具有字面屬性，否則具有可執(zhí)行屬性。,2019/11/19,31,2存取屬性復(fù)合對象具有的屬性。,無限制屬性,只讀屬性,只執(zhí)行屬性,空屬性,四、PS對象,1.簡單對象,數(shù)值對象：integerandreal,整型：2311231；若超過該值將自動轉(zhuǎn)換為實型,實型：10381038；精確到小數(shù)點8位；,屬性：字面屬性值：數(shù)據(jù)本身,2019/11/19,32,數(shù)值,帶符號數(shù)：正、負(fù)整數(shù)和0；標(biāo)記為整型對象,實數(shù)：浮點數(shù)（2.35、-2.35）和指數(shù)（1E-5、2.3E10）；標(biāo)記為實型對象,不同進制數(shù)：base#number標(biāo)記為整型對象,基數(shù)（base）：236；base10；,number：是base進制中的數(shù)值，由0base-1之間的數(shù)值組成，大于9的數(shù)值用az或AZ表示。,如：1010=1*23+0*22+1*21+0*20=10,8#1707=1*83+7*82+0*81+7*80=967,16#1FDE=1*163+15*162+13*161+14*160=8158,2019/11/19,33,名字對象（name),任何由常規(guī)字符組成且不能解釋為數(shù)值的字符序列；,如：Abc、13A等。可作為變量名或過程名,特點：唯一性：兩個字符序列相同的名字為同一對象；屬性：字面屬性若名字前面有“/”，否則具有可執(zhí)行屬性；值：沒有值；但與詞典中的一個值或操作相對應(yīng),/inch72def%inch這個變量與72相對應(yīng),/y5adddef%y與一個過程5add相對應(yīng),字面屬性,2019/11/19,34,操作符對象(operator)可執(zhí)行名字對象,add“是兩個數(shù)相加”的操作,表示PS語言的內(nèi)部動作；,名字關(guān)鍵詞,值操作符本身,屬性：可執(zhí)行屬性；值：內(nèi)部操作；（內(nèi)部函數(shù)）,4060add,可執(zhí)行屬性,100,2019/11/19,35,布爾型對象(Boolean)邏輯值,布爾對象的值,true：邏輯真或條件成立,false：邏輯假或條件不成立,屬性：字面屬性,標(biāo)記對象(mark)：用于標(biāo)記操作數(shù)棧中的位置,；等操作符來完成,空對象(null)null對象相對應(yīng),用來填充復(fù)合對象中的空位置,2019/11/19,36,2.復(fù)合對象,串(string)：容量為65535字面屬性,字符串：用常用字符由（）組成的字符正文,如：（Thisisabook）show；,由“”反斜杠引導(dǎo)轉(zhuǎn)義字符；,2019/11/19,37,十六進制編碼串（左結(jié)合）,（Thisisasquare.n376）show,Thisisasquare.,用newline或“”在顯示時,可忽略一個串被分成幾行,用0和AF或af，由組成的十六進制編碼數(shù)據(jù)；,90、3f、d0三對十六進制代碼,ASCIIbased85（！u、Z）,由組成的基于85的ASCII字符組成的數(shù)據(jù),2019/11/19,38,數(shù)組對象（array）字面屬性,用“”構(gòu)造的可以通過數(shù)值索引進行訪問對象的一維對象的集合；,索引號從0n；n65536；數(shù)組中的元素可以是任意類型的PS對象；多維數(shù)組由一維數(shù)組提供；如：1234PS解釋器對遇到的所有數(shù)組元素都進行作用,數(shù)組是執(zhí)行的結(jié)果。,5ab12,5、ab、12,12add,3,2019/11/19,39,過程（process）:（視為函數(shù)）,由標(biāo)記對象“”構(gòu)成的數(shù)組稱為可執(zhí)行數(shù)組（過程）；,數(shù)組是執(zhí)行的結(jié)果，而過程則是掃描的結(jié)果,過程屬性,字面屬性,可執(zhí)行屬性推遲執(zhí)行,12add,3,12add,12add,2019/11/19,40,詞典對象（dictionary）字面屬性,用構(gòu)造，以一對PS對象為元素的數(shù)據(jù)類型,PS語言中三個缺省的詞典：用戶詞典（userdict）：位于局部虛存中的可寫詞典全局詞典（globaldict）:位于全局虛存中的可寫詞典；系統(tǒng)詞典（systemdict）：存放所有PS操作符與其值（只讀）,基本結(jié)構(gòu)為：key1value1key2value2n65535；,例：/D4/pagesize612792/Collatefalse,/D4def%將d=4作為一對存入當(dāng)前用戶詞典,2019/11/19,41,文件對象（file）:字面屬性,是一個由結(jié)束符結(jié)束的、可讀寫、有限的字符流構(gòu)成，用于PS解釋器和它環(huán)境之間進行的數(shù)據(jù)通訊。,其他對象save：表示內(nèi)存狀態(tài)的某一瞬間；gstate：表示保存一個完整的圖形狀態(tài)；FontID：用于構(gòu)造字庫的特殊對象；,2019/11/19,42,2.3PS的執(zhí)行環(huán)境,一、棧,棧（stack）:是一種運算受限的線性表；僅允許在表的一端作插入（進棧和刪除（出棧）的運算。,用來存放PS的操作對象和操作符執(zhí)行的結(jié)果,該棧直接受控于當(dāng)前程序。,1操作數(shù)棧：,常用操作數(shù)棧管理操作符：,pop：將棧頂元素彈出丟棄；格式：anypop,123pop,12,123poppop,1,2019/11/19,43,exch:交換棧頂?shù)膬蓚€元素；,133,21,copy：復(fù)制棧頂?shù)膎個元素；格式：any1anynncopy,any1anynany1anyn,例：1232copy,例：12323,2019/11/19,44,roll：將n個元素循環(huán)向上或向下移動j次,格式：,注意：n為棧中元素的個數(shù)；操作數(shù)棧中至少有n+2的位置；,其中：若j0則表示向上移動j次；若j0則表示向下移動j次；,2019/11/19,45,例：135742roll,5713,13573-2roll,1735,2019/11/19,46,index：復(fù)制操作數(shù)棧中的某個元素；,格式：,其中：j表示（索引號）從棧頂元素數(shù)（0）起的第j個數(shù)；,例：13573index,13571,2019/11/19,47,2詞典棧,用于保存詞典對象，但棧底的三個詞典不能被彈出(該棧直接受控于當(dāng)前程序),常用詞典操作符：,begin:將dict壓入詞典棧，使之成為當(dāng)前詞典格式：dictbegin,end：從詞典棧中彈出當(dāng)前詞典；注意：該操作符沒有任何操作數(shù),2019/11/19,48,def：使得key與value在當(dāng)前詞典中相關(guān)聯(lián),格式：keyvaluedef,若key在當(dāng)前詞典中已經(jīng)出現(xiàn)，那么def就替換它的值。,/namename1adddef%名字對象name現(xiàn)在的值被定義為2,例：/name1def%在當(dāng)前詞典中名字對象name被定義為1,2019/11/19,49,get:從數(shù)組、詞典或串的值中獲取單個元素,格式：,31,98（ASCII值）,例：/mykey(myvalue)def,(myvalue),2019/11/19,50,put:替換數(shù)組、詞典或串中的單個元素的值,格式：,例：/array57911defarray2(abc)put,57(abc)11,dforall(枚舉),例：/d5dictdefd/abc123put,/abc123,newarray,newdict,newstring,2019/11/19,51,例：/string(abcd)defstring065put,(Abcd),aload:,把數(shù)組中所有的元素壓入操作數(shù)棧,最后在把數(shù)組壓入操作數(shù)棧中；,13571357,例：1357aload2get,13575,2019/11/19,52,length：得到復(fù)合對象中元素的個數(shù),若名字對象，則返回該名字正文串中的字符數(shù),例：123length,3,mydict/abc(ABC)put,例：/mydict5dictdefmydictlength,mydictlength,例：/toolength,3,0,1,2019/11/19,53,3執(zhí)行棧(程序的調(diào)用棧),保存執(zhí)行對象（過程和文件）；受控于解釋器，只能閱讀，不能修改。,4圖形狀態(tài)棧,5裁剪路徑棧,用于存放圖形狀態(tài)參數(shù),保存當(dāng)前裁剪路徑對象,2019/11/19,54,例2.1寫出下列程序結(jié)果,%!ps%new201.ps/inch72muldef/colors100010001def/xpos1inchdef/xinc1inchdef5setlinewidth012colorsexchgetaloadpopsetrgbcolorxpos2inch1inch3inch4copyrectfill000setrgbcolorrectstroke/xposxposxincadddefforshowpage,2019/11/19,55,2019/11/19,56,二、存儲器（虛存）管理,1虛存（VirtualMemory）,用來存儲復(fù)合對象值的內(nèi)存區(qū)域,123：整數(shù)對象；壓入操作數(shù)棧；,123（Hereisastring）,（Hereisastring）：字符串對象；壓入操作數(shù)棧；對象中包含了一個指向其值的指針，其值是存放在VM中,123,（Hereisastring）,2019/11/19,57,2VM的分類,局部VM(local)：存放與程序結(jié)構(gòu)有關(guān)的復(fù)合對象的值,特點：當(dāng)程序某一結(jié)構(gòu)結(jié)束時，與此有關(guān)的VM被釋放對VM中內(nèi)容的修改受到save、restore控制在缺省狀態(tài)下，VM為局部VM,全局VM(global):用來存放與程序結(jié)構(gòu)無關(guān)的復(fù)合對象的值,特點：整個程序執(zhí)行過程中一直存在的復(fù)合對象的值在程序執(zhí)行期間不受程序結(jié)構(gòu)控制save和restore的操作不影響對全局VM對象的修改,2019/11/19,58,3申請方式,隱式申請：在創(chuàng)建復(fù)合對象時由掃描器該對象申請的空間,如：()、,array、dict、string、gstate以及標(biāo)記對象、等,顯式申請：用操作符創(chuàng)建復(fù)合對象，并為其申請空間,40array6string8dict,2019/11/19,59,全局VM的申請setglobal,truesetglobal：申請全局VMfalsesetglobal：申請局部VM,例：/lstr(string1)def%申請局部VM/ldict10dictdef%申請局部VMtruesetglobal%切換為全局VM的申請模式/gstr(string2)def%申請全局VM/gdict5dictdef%申請全局VM,gdict/alstrput%非法lstr可能被釋放gdict/b5put%合法,2019/11/19,60,注意：全局VM中的對象若包含對局部VM中對象的引用是非法的簡單對象可作為全局或局部VM中對象的元素,save：保留局部的VM的狀態(tài)，返回一個代表這個狀態(tài)的save對象；Restore：使局部的VM狀態(tài)恢復(fù)到由前一個save保留的VM狀態(tài)（字符串除外）,作用：保持頁面描述的獨立性封裝嵌入程序?qū)撁娴挠绊?；顯式地回收局部VM的空間,4.save和restore,2019/11/19,61,三、標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出文件,1文件（file）,指存儲在外部介質(zhì)上數(shù)據(jù)的集合,2標(biāo)準(zhǔn)輸入文件（%stdin),PS解釋器通過文件來接受可執(zhí)行的PS程序通過文件與外部環(huán)境交換數(shù)據(jù),PS程序能夠讀取字符序列的源程序（文件）,由PS解釋器當(dāng)前執(zhí)行的程序序列；（PS解釋器默認(rèn)從標(biāo)準(zhǔn)輸入文件中讀取數(shù)據(jù)）,(%stdin)(r)file,創(chuàng)建文件對象,2019/11/19,62,3.標(biāo)準(zhǔn)輸出文件（%stdout),PS程序能夠往上寫字符的目的程序（文件）,如：%file1.ps%文件開頭，文件名/str20stringdef123456addstrcvs%(串(579)print(text)=,或print或=把任意數(shù)據(jù)傳送到標(biāo)準(zhǔn)輸出文件中,則該程序?qū)⒃跇?biāo)準(zhǔn)輸出文件中輸出579和串text,(%stdout)(w)file,生成文件對象,2019/11/19,63,4.命名文件,（命名文件)(存取屬性）file,存取屬性,生成文件對象,2019/11/19,64,5.文件操作符,fileread,filestringreadstring,readhexstring和writehexstring:讀寫文件中以十六進制記法表示二進制數(shù)據(jù),boolean：ture操作成功，false遇到文件結(jié)束符,fileintwrite,將單個字符加入到文件中（0-255）,intboolean,從輸入文件中讀下一個字符,filestringwritestring,substringboolean,filestringreadline,substringboolean,2019/11/19,65,例2.2寫出下列程序運行結(jié)果%!ps%new202.ps/str100stringdefcurrentfilestrreadlinehereisalineoftextpop/textlineexchdef(e:Fan_LipingPStestnew2020.ps)(w)filetextline(str)writestring,hereisalineoftext,2019/11/19,66,四、PS程序的初始執(zhí)行環(huán)境特點,1.空的操作數(shù)棧2.包含三個標(biāo)準(zhǔn)詞典的詞典棧3.空的執(zhí)行棧、圖形狀態(tài)棧和裁剪路徑棧4.虛存的申請模式為局部虛存5.包含缺省圖形狀態(tài)參數(shù)的圖形狀態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),2019/11/19,67,2.4PS對象的執(zhí)行方式,1立即執(zhí)行,對掃描到的PS對象立即執(zhí)行該對象，并做相應(yīng)的操作,例2.3寫出PS解釋器執(zhí)行下列程序段的過程4060add2div,50,add和div立即執(zhí)行,40、60、2推遲執(zhí)行,2019/11/19,68,40、60、average等推遲執(zhí)行,2.推遲執(zhí)行,對遇到的PS對象暫緩執(zhí)行的操作,例2.4寫出PS解釋器執(zhí)行下列程序段的過程/averageadd2divdef4060average,50,def和average立即執(zhí)行,2019/11/19,69,3.PS執(zhí)行規(guī)則：,字面屬性的對象，被作為數(shù)據(jù)壓入操作數(shù)棧當(dāng)解釋器直接遇到過程時，被作為數(shù)據(jù)壓入到操作數(shù)棧；而間接遇到過程時，則作為其他對象的值立即執(zhí)行，依次執(zhí)行其中的對象可執(zhí)行名字對象，在詞典棧中查找其對應(yīng)的值，立即執(zhí)行；操作符對象，立即執(zhí)行完成PS的內(nèi)部操作；把文件對象壓入執(zhí)行棧中，讀取其中字符，并解釋為PS對象；空對象：不做任何操作。,2019/11/19,70,2.5早期名字聯(lián)編的概念與具體的實現(xiàn),/averageadd2divdef當(dāng)調(diào)用average時，add和div都將需要查閱其值,在名字對象執(zhí)行時查閱該對象值的行為,早期聯(lián)編（early-binding）：,推遲聯(lián)編（late-binding）：,在名字對象執(zhí)行之前查閱該對象值的行為,實現(xiàn)早期聯(lián)編的方法：,bind操作符：名字對象的值是操作符,即演名（immediatelyevaluatedname）:其他名字對象,2019/11/19,71,1.即演名字：,名字前面加了兩個斜杠的名字對象,例2.5%!PSEPSF-3.0/PI3.14159def/resultadd/PIdivdef9045result=,提高程序的運行速度；直接引用固定的對象,則該程序?qū)⒃跇?biāo)準(zhǔn)輸出文件中輸出42.971871,特點：,已經(jīng)用相應(yīng)的值替換了名字對象PI,2019/11/19,72,2.Bind操作符：,操作符替代：用相應(yīng)的操作符對象替代名字對象。（省略查找過程）,例：/averageadd2divbinddef,特點：使名字對應(yīng)的值不變提高PS程序的運行速度,idiom識辨：用高效率的PS描述替換低效率的PS描述,已經(jīng)用相應(yīng)的值替換操作符add和div,2019/11/19,73,例2.6：寫出下列程序運行結(jié)果%!ps/inch72muldef0.5inch0.5inchtranslate/ins0.1def00.11.000moveto0.7inch0rlineto04inchrlineto-0.7inch0rlinetoclosepathgsave0ins00setcmykcolorfillgrestore0setgraystroke/ins0.1insadddef0.7inch0translateforshowpage,2019/11/19,74,2019/11/19,75,%!ps/inch72muldef0.5inch0.5inchtranslate/ins0.1def00.11.000moveto0.7inch0rlineto04inchrlineto-0.7inch0rlinetoclosepathgsave0ins00setcmykcolorfillgrestore0setgraystroke/ins0.1/insadddef0.7inch0translateforshowpage,2019/11/19,76,2019/11/19,77,%!ps/inch72mulbinddef0.5inch0.5inchtranslate/ins0.1def00.11.000moveto0.7inch0rlineto04inchrlineto-0.7inch0rlinetoclosepathgsave0ins00setcmykcolorfillgrestore0setgraystroke/ins0.1insadddef0.7inch0translateforshowpage,2019/11/19,78,2019/11/19,79,2.6常用的數(shù)學(xué)操作符,一、雙操作數(shù)的數(shù)學(xué)操作符,1Add(+),2.sub(subtract)(-),3.mul(multiply)(*),若num1和num2為整數(shù)，則其和、差、乘積為整數(shù)，否則為實數(shù),2019/11/19,80,4div(division)(),5idiv(integraldivision)整除,2019/11/19,81,6.mod(modulus)取模(實際意義上的取余運算),remainder的符號與int1的符號相同，且為整數(shù),二、單操作數(shù)的數(shù)學(xué)操作符,1abs(absolute)求絕對值,2019/11/19,82,2.neg(negative)求相反數(shù),3.ceiling求大于或等于num1的最小整數(shù)num2,注意：num2的類型與num1的類型相同,2019/11/19,83,4floor求小于或等于num1的最大整數(shù)num2,5round求最接近于num1的整數(shù)值,注意：num2的類型與num1的類型相同,如果有兩個值都接近于num1的值，則取兩值中較大的值；num2類型與num1類型相同；,2019/11/19,84,6truncate求某個數(shù)的整數(shù)部分；,7Sqrt：求某個數(shù)的平方根（結(jié)果為實數(shù)）,注意：num2的類型與num1的類型相同；（去除小數(shù)部分）,三、函數(shù),2019/11/19,85,4.對數(shù)：le（自然對數(shù)）、log（以10為底對數(shù)）,5.n次冪函數(shù)exp,例2.7編寫程序，求多項式2x24x+y當(dāng)x=2,y=-1時的值，并輸出到標(biāo)準(zhǔn)輸出文件中。%!PS%case1.ps/x2def/y-1def/zxxmuldef/u4xmuldef2zmulusubyadd=,2019/11/19,86,2.7PS資源、函數(shù)和過濾器,一、資源存放于全局虛存,資源（資源類）,常規(guī)資源,是一組命名對象的集合。即由PS內(nèi)部定義的，并可由PS程序直接調(diào)用的PS對象的集合,隱式資源,資源實例對象,資源類和資源實例都對應(yīng)著相應(yīng)的名字來標(biāo)識,字庫（類）/Font,資源實例內(nèi)部功能,/Times-Roman字體（實例）,包含字符的描述信息,2019/11/19,87,常規(guī)資源類,2019/11/19,88,隱式資源類,2019/11/19,89,二、過濾器(filter)特殊類型的文件對象,1過濾器：,對文件中讀出或?qū)懭氲淖址麛?shù)據(jù)根據(jù)過濾器的種類進行解碼或編碼。,2過濾器的分類,編碼過濾器（encoding）,輸出文件，接受寫入數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)換為該過濾器特有的編碼數(shù)據(jù)寫入基文件中(目標(biāo)文件)（所有編碼過濾器的名字都嵌有encode）,ASCIIHexEncode,將二進制數(shù)據(jù)編碼為十六進制表示,2019/11/19,90,解碼過濾器(d