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怎样使用 curses 函数读取键盘并操作屏幕。

之前的文章介绍了 ncurses 库,并提供了一个简单的程序展示了一些将文本放到屏幕上的 curses 函数。在接下来的文章中,我将介绍如何使用其它的 curses 函数。

探险

当我逐渐长大,家里有了一台苹果 II 电脑。我和我兄弟正是在这台电脑上自学了如何用 AppleSoft BASIC 写程序。我在写了一些数学智力游戏之后,继续创造游戏。作为 80 年代的人,我已经是龙与地下城桌游的粉丝,在游戏中角色扮演一个追求打败怪物并在陌生土地上抢掠的战士或者男巫,所以我创建一个基本的冒险游戏也在情理之中。

AppleSoft BASIC 支持一种简洁的特性:在标准分辨率图形模式(GR 模式)下,你可以检测屏幕上特定点的颜色。这为创建一个冒险游戏提供了捷径。比起创建并更新周期性传送到屏幕的内存地图,我现在可以依赖 GR 模式为我维护地图,我的程序还可以在玩家的角色(LCTT 译注:此处 character 双关一个代表玩家的角色,同时也是一个字符)在屏幕四处移动的时候查询屏幕。通过这种方式,我让电脑完成了大部分艰难的工作。因此,我的自顶向下的冒险游戏使用了块状的 GR 模式图形来展示我的游戏地图。

我的冒险游戏使用了一张简单的地图,上面有一大片绿地伴着山脉从中间蔓延向下和一个在左上方的大湖。我要粗略地为桌游战役绘制这个地图,其中包含一个允许玩家穿过到远处的狭窄通道。

图 1. 一个有湖和山的简单桌游地图

你可以用 curses 绘制这个地图,并用字符代表草地、山脉和水。接下来,我描述怎样使用 curses 那样做,以及如何在 Linux 终端创建和进行类似的一个冒险游戏。

构建程序

在我的上一篇文章,我提到了大多数 curses 程序以相同的一组指令获取终端类型和设置 curses 环境:

initscr();
cbreak();
noecho();

在这个程序,我添加了另外的语句:

keypad(stdscr, TRUE);

这里的 TRUE 标志允许 curses 从用户终端读取小键盘和功能键。如果你想要在你的程序中使用上下左右方向键,你需要使用这里的 keypad(stdscr, TRUE)

这样做了之后,你现在可以开始在终端屏幕上绘图了。curses 函数包括了一系列在屏幕上绘制文本的方法。在我之前的文章中,我展示了 addch()addstr() 函数以及在添加文本之前先移动到指定屏幕位置的对应函数 mvaddch()mvaddstr()。为了在终端上创建这个冒险游戏的地图,你可以使用另外一组函数:vline()hline(),以及它们对应的函数 mvvline()mvhline()。这些 mv 函数接受屏幕坐标、一个要绘制的字符和要重复此字符的次数的参数。例如,mvhline(1, 2, '-', 20) 将会绘制一条开始于第一行第二列并由 20 个横线组成的线段。

为了以编程方式绘制地图到终端屏幕上,让我们先定义这个 draw_map() 函数:

#define GRASS     ' '
#define EMPTY     '.'
#define WATER     '~'
#define MOUNTAIN  '^'
#define PLAYER    '*'

void draw_map(void)
{
    int y, x;

    /* 绘制探索地图 */

    /* 背景 */

    for (y = 0; y < LINES; y++) {
        mvhline(y, 0, GRASS, COLS);
    }

    /* 山和山道 */

    for (x = COLS / 2; x < COLS * 3 / 4; x++) {
        mvvline(0, x, MOUNTAIN, LINES);
    }

    mvhline(LINES / 4, 0, GRASS, COLS);

    /* 湖 */

    for (y = 1; y < LINES / 2; y++) {
        mvhline(y, 1, WATER, COLS / 3);
    }
}

在绘制这副地图时,记住填充大块字符到屏幕所使用的 mvvline()mvhline() 函数。我绘制从 0 列开始的字符水平线(mvhline)以创建草地区域,直到占满整个屏幕的高度和宽度。我绘制从 0 行开始的多条垂直线(mvvline)在此上添加了山脉,绘制单行水平线添加了一条山道(mvhline)。并且,我通过绘制一系列短水平线(mvhline)创建了湖。这种绘制重叠方块的方式看起来似乎并没有效率,但是记住在我们调用 refresh() 函数之前 curses 并不会真正更新屏幕。

绘制完地图,创建游戏就还剩下进入循环让程序等待用户按下上下左右方向键中的一个然后让玩家图标正确移动了。如果玩家想要移动的地方是空的,就应该允许玩家到那里。

你可以把 curses 当做捷径使用。比起在程序中实例化一个版本的地图并复制到屏幕这么复杂,你可以让屏幕为你跟踪所有东西。inch() 函数和相关联的 mvinch() 函数允许你探测屏幕的内容。这让你可以查询 curses 以了解玩家想要移动到的位置是否被水填满或者被山阻挡。这样做你需要一个之后会用到的一个帮助函数:

int is_move_okay(int y, int x)
{
    int testch;

    /* 如果要进入的位置可以进入,返回 true */

    testch = mvinch(y, x);
    return ((testch == GRASS) || (testch == EMPTY));
}

如你所见,这个函数探测行 x、列 y 并在空间未被占据的时候返回 true,否则返回 false

这样我们写移动循环就很容易了:从键盘获取一个键值然后根据是上下左右键移动用户字符。这里是一个这种循环的简单版本:


    do {
        ch = getch();

        /* 测试输入的值并获取方向 */

        switch (ch) {
        case KEY_UP:
            if ((y > 0) && is_move_okay(y - 1, x)) {
                y = y - 1;
            }
            break;
        case KEY_DOWN:
            if ((y < LINES - 1) && is_move_okay(y + 1, x)) {
                y = y + 1;
            }
            break;
        case KEY_LEFT:
            if ((x > 0) && is_move_okay(y, x - 1)) {
                x = x - 1;
            }
            break;
        case KEY_RIGHT
            if ((x < COLS - 1) && is_move_okay(y, x + 1)) {
                x = x + 1;
            }
            break;
        }
    }
    while (1);

为了在游戏中使用这个循环,你需要在循环里添加一些代码来启用其它的键(例如传统的移动键 WASD),以提供让用户退出游戏和在屏幕上四处移动的方法。这里是完整的程序:

/* quest.c */

#include 
#include 

#define GRASS     ' '
#define EMPTY     '.'
#define WATER     '~'
#define MOUNTAIN  '^'
#define PLAYER    '*'

int is_move_okay(int y, int x);
void draw_map(void);

int main(void)
{
    int y, x;
    int ch;

    /* 初始化curses */

    initscr();
    keypad(stdscr, TRUE);
    cbreak();
    noecho();

    clear();

    /* 初始化探索地图 */

    draw_map();

    /* 在左下角初始化玩家 */

    y = LINES - 1;
    x = 0;

    do {
    /* 默认获得一个闪烁的光标--表示玩家字符 */

    mvaddch(y, x, PLAYER);
    move(y, x);
    refresh();

    ch = getch();

    /* 测试输入的键并获取方向 */

    switch (ch) {
    case KEY_UP:
    case 'w':
    case 'W':
        if ((y > 0) && is_move_okay(y - 1, x)) {
        mvaddch(y, x, EMPTY);
        y = y - 1;
        }
        break;
    case KEY_DOWN:
    case 's':
    case 'S':
        if ((y < LINES - 1) && is_move_okay(y + 1, x)) {
        mvaddch(y, x, EMPTY);
        y = y + 1;
        }
        break;
    case KEY_LEFT:
    case 'a':
    case 'A':
        if ((x > 0) && is_move_okay(y, x - 1)) {
        mvaddch(y, x, EMPTY);
        x = x - 1;
        }
        break;
    case KEY_RIGHT:
    case 'd':
    case 'D':
        if ((x < COLS - 1) && is_move_okay(y, x + 1)) {
        mvaddch(y, x, EMPTY);
        x = x + 1;
        }
        break;
    }
    }
    while ((ch != 'q') && (ch != 'Q'));

    endwin();

    exit(0);
}

int is_move_okay(int y, int x)
{
    int testch;

    /* 当空间可以进入时返回true */

    testch = mvinch(y, x);
    return ((testch == GRASS) || (testch == EMPTY));
}

void draw_map(void)
{
    int y, x;

    /* 绘制探索地图 */

    /* 背景 */

    for (y = 0; y < LINES; y++) {
    mvhline(y, 0, GRASS, COLS);
    }

    /* 山脉和山道 */

    for (x = COLS / 2; x < COLS * 3 / 4; x++) {
    mvvline(0, x, MOUNTAIN, LINES);
    }

    mvhline(LINES / 4, 0, GRASS, COLS);

    /* 湖 */

    for (y = 1; y < LINES / 2; y++) {
    mvhline(y, 1, WATER, COLS / 3);
    }
}

在完整的程序清单中,你可以看见使用 curses 函数创建游戏的完整布置:

  1. 初始化 curses 环境。
  2. 绘制地图。
  3. 初始化玩家坐标(左下角)
  4. 循环:

    • 绘制玩家的角色。
    • 从键盘获取键值。
    • 对应地上下左右调整玩家坐标。
    • 重复。
  5. 完成时关闭curses环境并退出。

开始玩

当你运行游戏时,玩家的字符在左下角初始化。当玩家在游戏区域四处移动的时候,程序创建了“一串”点。这样可以展示玩家经过了的点,让玩家避免经过不必要的路径。

图 2. 初始化在左下角的玩家

图 3. 玩家可以在游戏区域四处移动,例如湖周围和山的通道

为了创建上面这样的完整冒险游戏,你可能需要在他/她的角色在游戏区域四处移动的时候随机创建不同的怪物。你也可以创建玩家可以发现在打败敌人后可以掠夺的特殊道具,这些道具应能提高玩家的能力。

但是作为起点,这是一个展示如何使用 curses 函数读取键盘和操纵屏幕的好程序。

下一步

这是一个如何使用 curses 函数更新和读取屏幕和键盘的简单例子。按照你的程序需要做什么,curses 可以做得更多。在下一篇文章中,我计划展示如何更新这个简单程序以使用颜色。同时,如果你想要学习更多 curses,我鼓励你去读位于 Linux 文档计划的 Pradeep Padala 写的如何使用 NCURSES 编程


via: http://www.linuxjournal.com/content/creating-adventure-game-terminal-ncurses

作者:Jim Hall 译者:Leemeans 校对:wxy

本文由 LCTT 原创编译,Linux中国 荣誉推出

Python 中的 urllib.parse 模块提供了很多解析和组建 URL 的函数。

解析url

urlparse() 函数可以将 URL 解析成 ParseResult 对象。对象中包含了六个元素,分别为:

  • 协议(scheme)
  • 域名(netloc)
  • 路径(path)
  • 路径参数(params)
  • 查询参数(query)
  • 片段(fragment)
from urllib.parse import urlparse

url='http://user:pwd@domain:80/path;params?query=queryarg#fragment'

parsed_result=urlparse(url)

print('parsed_result 包含了',len(parsed_result),'个元素')
print(parsed_result)

结果为:

parsed_result 包含了 6 个元素
ParseResult(scheme='http', netloc='user:pwd@domain:80', path='/path', params='params', query='query=queryarg', fragment='fragment')

ParseResult 继承于 namedtuple,因此可以同时通过索引和命名属性来获取 URL 中各部分的值。

为了方便起见, ParseResult 还提供了 usernamepasswordhostnameportnetloc 进一步进行拆分。

print('scheme  :', parsed_result.scheme)
print('netloc  :', parsed_result.netloc)
print('path    :', parsed_result.path)
print('params  :', parsed_result.params)
print('query   :', parsed_result.query)
print('fragment:', parsed_result.fragment)
print('username:', parsed_result.username)
print('password:', parsed_result.password)
print('hostname:', parsed_result.hostname)
print('port    :', parsed_result.port)

结果为:

scheme  : http
netloc  : user:pwd@domain:80
path    : /path
params  : params
query   : query=queryarg
fragment: fragment
username: user
password: pwd
hostname: domain
port    : 80

除了 urlparse() 之外,还有一个类似的 urlsplit() 函数也能对 URL 进行拆分,所不同的是, urlsplit() 并不会把 路径参数(params)路径(path) 中分离出来。

当 URL 中路径部分包含多个参数时,使用 urlparse() 解析是有问题的:

url='http://user:pwd@domain:80/path1;params1/path2;params2?query=queryarg#fragment'

parsed_result=urlparse(url)

print(parsed_result)
print('parsed.path    :', parsed_result.path)
print('parsed.params  :', parsed_result.params)

结果为:

ParseResult(scheme='http', netloc='user:pwd@domain:80', path='/path1;params1/path2', params='params2', query='query=queryarg', fragment='fragment')
parsed.path    : /path1;params1/path2
parsed.params  : params2

这时可以使用 urlsplit() 来解析:

from urllib.parse import urlsplit
split_result=urlsplit(url)

print(split_result)
print('split.path    :', split_result.path)
# SplitResult 没有 params 属性

结果为:

SplitResult(scheme='http', netloc='user:pwd@domain:80', path='/path1;params1/path2;params2', query='query=queryarg', fragment='fragment')
split.path    : /path1;params1/path2;params2

若只是要将 URL 后的 fragment 标识拆分出来,可以使用 urldefrag() 函数:

from urllib.parse import urldefrag

url = 'http://user:pwd@domain:80/path1;params1/path2;params2?query=queryarg#fragment'

d = urldefrag(url)
print(d)
print('url     :', d.url)
print('fragment:', d.fragment)

结果为:

DefragResult(url='http://user:pwd@domain:80/path1;params1/path2;params2?query=queryarg', fragment='fragment')
url     : http://user:pwd@domain:80/path1;params1/path2;params2?query=queryarg
fragment: fragment

组建URL

ParsedResult 对象和 SplitResult 对象都有一个 geturl() 方法,可以返回一个完整的 URL 字符串。

print(parsed_result.geturl())
print(split_result.geturl())

结果为:

http://user:pwd@domain:80/path1;params1/path2;params2?query=queryarg#fragment
http://user:pwd@domain:80/path1;params1/path2;params2?query=queryarg#fragment

但是 geturl() 只在 ParsedResultSplitResult 对象中有,若想将一个普通的元组组成 URL,则需要使用 urlunparse() 函数:

from urllib.parse import urlunparse
url_compos = ('http', 'user:pwd@domain:80', '/path1;params1/path2', 'params2', 'query=queryarg', 'fragment')
print(urlunparse(url_compos))

结果为:

http://user:pwd@domain:80/path1;params1/path2;params2?query=queryarg#fragment

相对路径转换绝对路径

除此之外,urllib.parse 还提供了一个 urljoin() 函数,来将相对路径转换成绝对路径的 URL。

from urllib.parse import urljoin

print(urljoin('http://www.example.com/path/file.html', 'anotherfile.html'))
print(urljoin('http://www.example.com/path/', 'anotherfile.html'))
print(urljoin('http://www.example.com/path/file.html', '../anotherfile.html'))
print(urljoin('http://www.example.com/path/file.html', '/anotherfile.html'))

结果为:

http://www.example.com/path/anotherfile.html
http://www.example.com/path/anotherfile.html
http://www.example.com/anotherfile.html
http://www.example.com/anotherfile.html

查询参数的构造和解析

使用 urlencode() 函数可以将一个 dict 转换成合法的查询参数:

from urllib.parse import urlencode

query_args = {
    'name': 'dark sun',
    'country': '中国'
}

query_args = urlencode(query_args)
print(query_args)

结果为:

name=dark+sun&country=%E4%B8%AD%E5%9B%BD

可以看到特殊字符也被正确地转义了。

相对的,可以使用 parse_qs() 来将查询参数解析成 dict。

from urllib.parse import parse_qs
print(parse_qs(query_args))

结果为:

{'name': ['dark sun'], 'country': ['中国']}

如果只是希望对特殊字符进行转义,那么可以使用 quotequote_plus 函数,其中 quote_plusquote 更激进一些,会把 :/ 一类的符号也给转义了。

from urllib.parse import quote, quote_plus, urlencode

url = 'http://localhost:1080/~hello!/'
print('urlencode :', urlencode({'url': url}))
print('quote     :', quote(url))
print('quote_plus:', quote_plus(url))

结果为:

urlencode : url=http%3A%2F%2Flocalhost%3A1080%2F%7Ehello%21%2F
quote     : http%3A//localhost%3A1080/%7Ehello%21/
quote_plus: http%3A%2F%2Flocalhost%3A1080%2F%7Ehello%21%2F

可以看到 urlencode 中应该是调用 quote_plus 来进行转义的。

逆向操作则使用 unquoteunquote_plus 函数:

from urllib.parse import unquote, unquote_plus

encoded_url = 'http%3A%2F%2Flocalhost%3A1080%2F%7Ehello%21%2F'
print(unquote(encoded_url))
print(unquote_plus(encoded_url))

结果为:

http://localhost:1080/~hello!/
http://localhost:1080/~hello!/

你会发现 unquote 函数居然能正确地将 quote_plus 的结果转换回来。

Facebook、 Gmail、 Twitter 是我们每天都会用的网站(LCTT 译注:才不是呢)。它们的共同点在于都需要你登录进去后才能做进一步的操作。只有你通过认证并登录后才能在 twitter 发推,在 Facebook 上评论,以及在 Gmail上处理电子邮件。

gmail, facebook login page

那么登录的原理是什么?网站是如何认证的?它怎么知道是哪个用户从哪儿登录进来的?下面我们来对这些问题进行一一解答。

用户登录的原理是什么?

每次你在网站的登录页面中输入用户名和密码时,这些信息都会发送到服务器。服务器随后会将你的密码与服务器中的密码进行验证。如果两者不匹配,则你会得到一个错误密码的提示。如果两者匹配,则成功登录。

登录时发生了什么?

登录后,web 服务器会初始化一个 会话 session 并在你的浏览器中设置一个 cookie 变量。该 cookie 变量用于作为新建会话的一个引用。搞晕了?让我们说的再简单一点。

会话的原理是什么?

服务器在用户名和密码都正确的情况下会初始化一个会话。会话的定义很复杂,你可以把它理解为“关系的开始”。

session beginning of a relationship or partnership

认证通过后,服务器就开始跟你展开一段关系了。由于服务器不能象我们人类一样看东西,它会在我们的浏览器中设置一个 cookie 来将我们的关系从其他人与服务器的关系标识出来。

什么是 Cookie?

cookie 是网站在你的浏览器中存储的一小段数据。你应该已经见过他们了。

theitstuff official facebook page cookies

当你登录后,服务器为你创建一段关系或者说一个会话,然后将唯一标识这个会话的会话 id 以 cookie 的形式存储在你的浏览器中。

什么意思?

所有这些东西存在的原因在于识别出你来,这样当你写评论或者发推时,服务器能知道是谁在发评论,是谁在发推。

当你登录后,会产生一个包含会话 id 的 cookie。这样,这个会话 id 就被赋予了那个输入正确用户名和密码的人了。

facebook cookies in web browser

也就是说,会话 id 被赋予给了拥有这个账户的人了。之后,所有在网站上产生的行为,服务器都能通过他们的会话 id 来判断是由谁发起的。

如何让我保持登录状态?

会话有一定的时间限制。这一点与现实生活中不一样,现实生活中的关系可以在不见面的情况下持续很长一段时间,而会话具有时间限制。你必须要不断地通过一些动作来告诉服务器你还在线。否则的话,服务器会关掉这个会话,而你会被登出。

websites keep me logged in option

不过在某些网站上可以启用“保持登录”功能,这样服务器会将另一个唯一变量以 cookie 的形式保存到我们的浏览器中。这个唯一变量会通过与服务器上的变量进行对比来实现自动登录。若有人盗取了这个唯一标识(我们称之为 cookie stealing),他们就能访问你的账户了。

结论

我们讨论了登录系统的工作原理以及网站是如何进行认证的。我们还学到了什么是会话和 cookies,以及它们在登录机制中的作用。

我们希望你们以及理解了用户登录的工作原理,如有疑问,欢迎提问。


via: http://www.theitstuff.com/sessions-cookies-user-login-work

作者:Rishabh Kandari 译者:lujun9972 校对:wxy

本文由 LCTT 原创编译,Linux中国 荣誉推出

Bunco:一个使你的“快艇”游戏看起来更复杂的掷骰子游戏。

我已经有段时间没有编写游戏了,所以我觉得现在正是做一些这方面事情的时候。起初,我想“用脚本编一个 Halo游戏?”(LCTT 译注:Halo,光晕系列游戏),但我后来意识到这不太可能。来编一个叫 Bunco 的简单骰子游戏吧。你也许没有听说过,不过你母亲绝对知道 —— 当一群年轻女孩聚在当地的酒吧或者小酒馆的时候,这是个很受欢迎的游戏。

游戏一共六轮,有三个骰子,规则很简单。每次投三个骰子,投出的点数要和当前的轮数数字一致。如果三个骰子都和当前的轮数一致,(比如,在第三轮三个骰子都是 3),你这一轮的分数就是 21。 如果三个骰子点数都相同但和轮数数字不同,你会得到最低的 Bunco 分数,只有 5 分。如果你投出的点数两者都不是,每一个和当前轮数相同的骰子得 1 分。

要想玩这个游戏,它还涉及到团队合作,每一队(包括赢的那队),每人付 5 美元现金,或赢家得到其他类似现金奖励,并规定什么样的情况下才是赢家,例如“最多 Buncos” 或“最大点数”的情况下胜利。在这里我会跳过这些,而只关注投骰子这一部分。

关于数学逻辑部分

在专注于编程这方面的事之前,我先简单说说游戏背后的数学逻辑。要是有一个适当重量的骰子投骰子会变得很容易,任意一个值出现概率都是 1/6。

完全随机小提示:不确定你的骰子是否每个面都是一样重量? 把它们扔进盐水里然后掷一下。YouTube 上有一些有趣的 D&D 世界的视频向你展示了怎么来做这个测试。

所以三个骰子点数一样的几率有多大? 第一个骰子 100% 会有一个值 (这儿没什么可说的),所以很简单。第二个则有 16.66% 的概率和第一个骰子的值一样,接下来第三个骰子也是一样。 但当然,总概率是三个概率相乘的结果,所以最后,三个骰子值相等的概率是 2.7%。

接下来,每个骰子和当前轮数数字相同的概率都是 16.66%。从数学角度来说:0.166 * 0.166 * 0.166 = 0.00462 。

换句话说,你有 0.46% 的可能性投出 Bunco,比 200 次中出现一次的可能性还小一点。

实际上还可以更难。如果你有 5 个骰子,投出 Mini Bunco (也可以叫做 Yahtzee “快艇”) 的概率为 0.077%,如果你想所有的骰子的值都相同,假设都是 6,那概率就是 0.00012%,那就基本上没什么可能了。

开始编程吧

和所有游戏一样,最难的部分是有一个能生成真正的随机数的随机数发生器。这一部分在 shell 脚本中还是很难实现的,所以我需要先回避这个问题,并假设 shell 内置的随机数发生器就够用了。

不过好在内置的随机数发生器很好用。用 $RANDOM 就能得到一个 0MAXINT(32767) 之间的随机值:

$ echo $RANDOM $RANDOM $RANDOM
10252 22142 14863

为了确保产生的值一定是 1 - 6 之中的某个值,使用取余函数:

$ echo $(( $RANDOM % 6 ))
3
$ echo $(( $RANDOM % 6 ))
0

哦!我忘了要加 1,下面是另一次尝试:

$ echo $(( ( $RANDOM % 6 ) + 1 ))
6

下面要实现投骰子这一功能。这个函数中你可以声明一个局部变量来存储生成的随机值:

rolldie()
{
   local result=$1
   rolled=$(( ( $RANDOM % 6 ) + 1 ))
   eval $result=$rolled
}

使用 eval 确保生成的随机数被实际存储在变量中。这一部分也很容易:

rolldie die1

这会为第一个骰子生成一个 1 - 6 之间的随机值存储到 die1 中。要掷 3 个骰子,很简单:

rolldie die1 ; rolldie die2 ; rolldie die3

现在判断下生成的值。首先,判断是不是 Bunco(3 个骰子值相同),然后是不是和当前轮数值也相同:

if [ $die1 -eq $die2 ] && [ $die2 -eq $die3 ] ; then
  if [ $die1 -eq $round ] ; then
    echo "BUNCO!"
    score=25
  else
    echo "Mini Bunco!"
    score=5
  fi

这可能是所有判断语句中最难的部分了,注意第一个条件语句中这种不常用的写法 : [ cond1 ] && [ cond2 ]。如果你想写成 cond1 -a cond2 ,这样也可以。在 shell 编程中,解决问题的方法往往不止一种。

代码剩下的部分很直白,你只需要判断每个骰子的值是不是和本轮数字相同:

if [ $die1 -eq $round ] ; then
  score=1
fi
if [ $die2 -eq $round ] ; then
  score=$(( $score + 1 ))
fi
if [ $die3 -eq $round ] ; then
  score=$(( $score + 1 ))
fi

唯一要注意的是当出现 Bunco/Mini Bunco 就不需要再统计本轮分数了。所以整个第二部分的判断语句都要写在第一个条件语句的 else 中(为了判断 3 个骰子值是否都相同)。

把所有的综合起来,然后在命令行中输入轮数,下面是现在的脚本执行后的结果:

$ sh bunco.sh 5
You rolled: 1 1 5
score = 1
$ sh bunco.sh 2
You rolled: 6 4 3
score = 0
$ sh bunco.sh 1
You rolled: 1 1 1
BUNCO!
score = 25

竟然这么快就出现 Bunco 了? 好吧,就像我说的,shell 内置的随机数发生器在随机数产生这方面可能有些问题。

你可以再写个脚本测试一下,去运行上述脚本几百次,然后看看 Bunco/Mini Bunco 出现次数所占的百分比。但是我想把这部分作为练习,留给亲爱的读者你们。不过,也许我下次会抽时间完成剩下的部分。

让我们完成这一脚本吧,还有分数统计和一次性执行 6 次投骰子(这次不用再在命令行中手动输入当前轮数了)这两个功能。这也很容易,因为只是将上面的内容整个嵌套在里面,换句话说,就是将一个复杂的条件嵌套结构全部写在了一个函数中:

BuncoRound()
{
   # roll, display, and score a round of bunco!
   # round is specified when invoked, score added to totalscore

   local score=0 ; local round=$1 ; local hidescore=0

   rolldie die1 ; rolldie die2 ; rolldie die3
   echo Round $round. You rolled: $die1 $die2 $die3

   if [ $die1 -eq $die2 ] && [ $die2 -eq $die3 ] ; then
     if [ $die1 -eq $round ] ; then
       echo "  BUNCO!"
       score=25
       hidescore=1
     else
       echo "  Mini Bunco!"
       score=5
       hidescore=1
     fi
   else
     if [ $die1 -eq $round ] ; then
       score=1
     fi
     if [ $die2 -eq $round ] ; then
       score=$(( $score + 1 ))
     fi
     if [ $die3 -eq $round ] ; then
       score=$(( $score + 1 ))
     fi
   fi

   if [ $hidescore -eq 0 ] ; then
     echo "  score this round: $score"
   fi

   totalscore=$(( $totalscore + $score ))
}

我承认,我忍不住自己做了一点改进,包括判断当前是 Bunco、Mini Bunco 还是其他需要计算分数的情况这一部分 (这就是 $hidescore 这一变量的作用)。

实现这个简直是小菜一碟,只要一个循环就好了:

for round in {1..6} ; do
  BuncoRound $round
done

这就是现在所写的整个程序。让我们执行一下看看结果:


$ sh bunco.sh 1
Round 1\. You rolled: 2 3 3
  score this round: 0
Round 2\. You rolled: 2 6 6
  score this round: 1
Round 3\. You rolled: 1 2 4
  score this round: 0
Round 4\. You rolled: 2 1 4
  score this round: 1
Round 5\. You rolled: 5 5 6
  score this round: 2
Round 6\. You rolled: 2 1 3
  score this round: 0
Game over. Your total score was 4

嗯。并不是很令人满意,可能是因为它只是游戏的一次完整执行。不过,你可以将脚本执行几百几千次,记下“Game over”出现的位置,然后用一些快速分析工具来看看你在每 6 轮中有几次得分超过 3 分。(要让 3 个骰子值相同,这个概率大概在 50% 左右)。

无论怎么说,这都不是一个复杂的游戏,但是它是一个很有意思的小程序项目。现在,如果有一个 20 面的骰子,每一轮游戏有好几十轮,每轮都掷同一个骰子,情况又会发生什么变化呢?


via: http://www.linuxjournal.com/content/shell-scripting-bunco-game

作者:Dave Taylor 译者:wenwensnow 校对:wxy

本文由 LCTT 原创编译,Linux中国 荣誉推出

怎样使用 curses 来绘制终端屏幕?

虽然图形界面非常酷,但是不是所有的程序都需要点击式的界面。例如,令人尊敬的 Vi 编辑器在第一个 GUI 出现之前在纯文本终端运行了很久。

Vi 编辑器是一个在“文本”模式下绘制的 面向屏幕 screen-oriented 程序的例子。它使用了一个叫 curses 的库。这个库提供了一系列的编程接口来操纵终端屏幕。curses 库产生于 BSD UNIX,但是 Linux 系统通过 ncurses 库提供这个功能。

要了解 ncurses “过去曾引起的风暴”,参见 [ncurses: Portable Screen-Handling for Linux, September 1, 1995, by Eric S. Raymond.]

使用 curses 创建程序实际上非常简单。在这个文章中,我展示了一个利用 curses 来在终端屏幕上绘图的示例程序。

谢尔宾斯基三角形

简单展示一些 curses 函数的一个方法是生成 谢尔宾斯基三角形 Sierpinski's Triangle 。如果你对生成谢尔宾斯基三角形的这种方法不熟悉的话,这里是一些产生谢尔宾斯基三角形的规则:

  1. 设置定义三角形的三个点。
  2. 随机选择任意的一个点 (x,y)

然后:

  1. 在三角形的顶点中随机选择一个点。
  2. 将新的 x,y 设置为先前的 x,y 和三角顶点的中间点。
  3. 重复(上述步骤)。

所以我按照这些指令写了这个程序,程序使用 curses 函数来向终端屏幕绘制谢尔宾斯基三角形:

/* triangle.c */

#include <curses.h>
#include <stdlib.h>

#include "getrandom_int.h"

#define ITERMAX 10000

int main(void)
{
  long iter;
  int yi, xi;
  int y[3], x[3];
  int index;
  int maxlines, maxcols;

  /* initialize curses */

  initscr();
  cbreak();
  noecho();

  clear();

  /* initialize triangle */

  maxlines = LINES - 1;
  maxcols = COLS - 1;

  y[0] = 0;
  x[0] = 0;

  y[1] = maxlines;
  x[1] = maxcols / 2;

  y[2] = 0;
  x[2] = maxcols;

  mvaddch(y[0], x[0], '0');
  mvaddch(y[1], x[1], '1');
  mvaddch(y[2], x[2], '2');

  /* initialize yi,xi with random values */

  yi = getrandom_int() % maxlines;
  xi = getrandom_int() % maxcols;

  mvaddch(yi, xi, '.');

  /* iterate the triangle */

  for (iter = 0; iter < ITERMAX; iter++) {
      index = getrandom_int() % 3;

      yi = (yi + y[index]) / 2;
      xi = (xi + x[index]) / 2;

      mvaddch(yi, xi, '*');
      refresh();
  }

  /* done */

  mvaddstr(maxlines, 0, "Press any key to quit");

  refresh();

  getch();
  endwin();

  exit(0);
}

让我一边解释一边浏览这个程序。首先,getrandom_int() 函数是我对 Linux 系统调用 getrandom() 的包装器。它保证返回一个正整数(int)值。(LCTT 译注:getrandom() 系统调用按照字节返回随机值到一个变量中,值是随机的,不保证正负,使用 stdlib.hrandom() 函数可以达到同样的效果)另外,按照上面的规则,你应该能够辨认出初始化和迭代谢尔宾斯基三角形的代码。除此之外,我们来看看我用来在终端上绘制三角形的 curses 函数。

大多数 curses 程序以这四条指令开头。 initscr() 函数获取包括大小和特征在内的终端类型,并设置终端支持的 curses 环境。cbreak() 函数禁用行缓冲并设置 curses 每次只接受一个字符。noecho() 函数告诉 curses 不要把输入回显到屏幕上。而 clear() 函数清空了屏幕:

  initscr();
  cbreak();
  noecho();

  clear();

之后程序设置了三个定义三角的顶点。注意这里使用的 LINESCOLS,它们是由 initscr() 来设置的。这些值告诉程序在终端的行数和列数。屏幕坐标从 0 开始,所以屏幕左上角是 00 列。屏幕右下角是 LINES - 1 行,COLS - 1 列。为了便于记忆,我的程序里把这些值分别设为了变量 maxlinesmaxcols

在屏幕上绘制文字的两个简单方法是 addch()addstr() 函数。也可以使用相关的 mvaddch()mvaddstr() 函数可以将字符放到一个特定的屏幕位置。我的程序在很多地方都用到了这些函数。首先程序绘制三个定义三角的点并标记为 '0''1''2'

  mvaddch(y[0], x[0], '0');
  mvaddch(y[1], x[1], '1');
  mvaddch(y[2], x[2], '2');

为了绘制任意的一个初始点,程序做了类似的一个调用:

  mvaddch(yi, xi, '.');

还有为了在谢尔宾斯基三角形递归中绘制连续的点:

      mvaddch(yi, xi, '*');

当程序完成之后,将会在屏幕左下角(在 maxlines 行,0 列)显示一个帮助信息:

  mvaddstr(maxlines, 0, "Press any key to quit");

注意 curses 在内存中维护了一个版本的屏幕显示,并且只有在你要求的时候才会更新这个屏幕,这很重要。特别是当你想要向屏幕显示大量的文字的时候,这样程序会有更好的性能表现。这是因为 curses 只能更新在上次更新之后改变的这部分屏幕。想要让 curses 更新终端屏幕,请使用 refresh() 函数。

在我的示例程序中,我选择在“绘制”每个谢尔宾斯基三角形中的连续点时更新屏幕。通过这样做,用户可以观察三角形中的每次迭代。(LCTT 译注:由于 CPU 太快,迭代过程执行就太快了,所以其实很难直接看到迭代过程)

在退出之前,我使用 getch() 函数等待用户按下一个键。然后我调用 endwin() 函数退出 curses 环境并返回终端程序到一般控制。

  getch();
  endwin();

编译和示例输出

现在你已经有了你的第一个 curses 示例程序,是时候编译运行它了。记住 Linux 操作系统通过 ncurses 库来实现 curses 功能,所以你需要在编译的时候通过 -lncurses来链接——例如:

$ ls
getrandom_int.c  getrandom_int.h  triangle.c

$ gcc -Wall -lncurses -o triangle triangle.c getrandom_int.c

(LCTT 译注:此处命令行有问题,-lncurses 选项在我的 Ubuntu 16.04 系统 + gcc 4.9.3 环境下,必须放在命令行最后,否则找不到库文件,链接时会出现未定义的引用。)

在标准的 80x24 终端运行这个 triangle 程序并没什么意思。在那样的分辨率下你不能看见谢尔宾斯基三角形的很多细节。如果你运行终端窗口并设置非常小的字体大小,你可以更加容易地看到谢尔宾斯基三角形的不规则性质。在我的系统上,输出如图 1。

图 1. triangle 程序的输出

虽然迭代具有随机性,但是每次谢尔宾斯基三角形的运行看起来都会很一致。唯一的不同是最初绘制到屏幕的一些点的位置不同。在这个例子中,你可以看到三角形开始的一个小圆点,在点 1 附近。看起来程序接下来选择了点 2,然后你可以看到在圆点和“2”之间的星号。并且看起来程序随机选择了点 2 作为下一个随机数,因为你可以看到在第一个星号和“2”之间的星号。从这里开始,就不能继续分辨三角形是怎样被画出来的了,因为所有的连续点都属于三角形区域。

开始学习 ncurses

这个程序是一个怎样使用 curses 函数绘制字符到屏幕的简单例子。按照你的程序的需要,你可以通过 curses 做得更多。在下一篇文章中,我将会展示怎样使用 curses 让用户和屏幕交互。如果你对于学习 curses 有兴趣,我建议你去读位于 Linux 文档计划 Linux Documentation Project 的 Pradeep Padala 写的 NCURSES Programming HOWTO

关于作者

Jim Hall 是一个自由及开源软件的倡议者,他最有名的工作是 FreeDOS 计划,也同样致力于开源软件的可用性。Jim 是在明尼苏达州的拉姆齐县的首席信息官。


via: http://www.linuxjournal.com/content/getting-started-ncurses

作者:Jim Hall 译者:leemeans 校对:wxy

本文由 LCTT 原创编译,Linux中国 荣誉推出

在本文中,我们将看一些 TensorFlow 的例子,并从中感受到在定义 张量 tensor 和使用张量做数学计算方面有多么容易,我还会举些别的机器学习相关的例子。

TensorFlow 是什么?

TensorFlow 是 Google 为了解决复杂的数学计算耗时过久的问题而开发的一个库。

事实上,TensorFlow 能干许多事。比如:

  • 求解复杂数学表达式
  • 机器学习技术。你往其中输入一组数据样本用以训练,接着给出另一组数据样本基于训练的数据而预测结果。这就是人工智能了!
  • 支持 GPU 。你可以使用 GPU(图像处理单元)替代 CPU 以更快的运算。TensorFlow 有两个版本: CPU 版本和 GPU 版本。

开始写例子前,需要了解一些基本知识。

什么是张量?

张量 tensor 是 TensorFlow 使用的主要的数据块,它类似于变量,TensorFlow 使用它来处理数据。张量拥有维度和类型的属性。

维度指张量的行和列数,读到后面你就知道了,我们可以定义一维张量、二维张量和三维张量。

类型指张量元素的数据类型。

定义一维张量

可以这样来定义一个张量:创建一个 NumPy 数组(LCTT 译注:NumPy 系统是 Python 的一种开源数字扩展,包含一个强大的 N 维数组对象 Array,用来存储和处理大型矩阵 )或者一个 Python 列表 ,然后使用 tf_convert_to_tensor 函数将其转化成张量。

可以像下面这样,使用 NumPy 创建一个数组:

import numpy as np arr = np.array([1, 5.5, 3, 15, 20])
arr = np.array([1, 5.5, 3, 15, 20])

运行结果显示了这个数组的维度和形状。

import numpy as np
arr = np.array([1, 5.5, 3, 15, 20])
print(arr)
print(arr.ndim)
print(arr.shape)
print(arr.dtype)

它和 Python 列表很像,但是在这里,元素之间没有逗号。

现在使用 tf_convert_to_tensor 函数把这个数组转化为张量。

import numpy as np
import tensorflow as tf
arr = np.array([1, 5.5, 3, 15, 20])
tensor = tf.convert_to_tensor(arr,tf.float64)
print(tensor)

这次的运行结果显示了张量具体的含义,但是不会展示出张量元素。

要想看到张量元素,需要像下面这样,运行一个会话:

import numpy as np
import tensorflow as tf
arr = np.array([1, 5.5, 3, 15, 20])
tensor = tf.convert_to_tensor(arr,tf.float64)
sess = tf.Session()
print(sess.run(tensor))
print(sess.run(tensor[1]))

定义二维张量

定义二维张量,其方法和定义一维张量是一样的,但要这样来定义数组:

arr = np.array([(1, 5.5, 3, 15, 20),(10, 20, 30, 40, 50), (60, 70, 80, 90, 100)])

接着转化为张量:

import numpy as np
import tensorflow as tf
arr = np.array([(1, 5.5, 3, 15, 20),(10, 20, 30, 40, 50), (60, 70, 80, 90, 100)])
tensor = tf.convert_to_tensor(arr)
sess = tf.Session()
print(sess.run(tensor))

现在你应该知道怎么定义张量了,那么,怎么在张量之间跑数学运算呢?

在张量上进行数学运算

假设我们有以下两个数组:

arr1 = np.array([(1,2,3),(4,5,6)])
arr2 = np.array([(7,8,9),(10,11,12)])

利用 TenserFlow ,你能做许多数学运算。现在我们需要对这两个数组求和。

使用加法函数来求和:

import numpy as np
import tensorflow as tf
arr1 = np.array([(1,2,3),(4,5,6)])
arr2 = np.array([(7,8,9),(10,11,12)])
arr3 = tf.add(arr1,arr2)
sess = tf.Session()
tensor = sess.run(arr3)
print(tensor)

也可以把数组相乘:

import numpy as np
import tensorflow as tf
arr1 = np.array([(1,2,3),(4,5,6)])
arr2 = np.array([(7,8,9),(10,11,12)])
arr3 = tf.multiply(arr1,arr2)
sess = tf.Session()
tensor = sess.run(arr3)
print(tensor)

现在你知道了吧。

三维张量

我们已经知道了怎么使用一维张量和二维张量,现在,来看一下三维张量吧,不过这次我们不用数字了,而是用一张 RGB 图片。在这张图片上,每一块像素都由 x、y、z 组合表示。

这些组合形成了图片的宽度、高度以及颜色深度。

首先使用 matplotlib 库导入一张图片。如果你的系统中没有 matplotlib ,可以 使用 pip来安装它。

将图片放在 Python 文件的同一目录下,接着使用 matplotlib 导入图片:

import matplotlib.image as img
myfile = "likegeeks.png"
myimage = img.imread(myfile)
print(myimage.ndim)
print(myimage.shape)

从运行结果中,你应该能看到,这张三维图片的宽为 150 、高为 150 、颜色深度为 3 。

你还可以查看这张图片:

import matplotlib.image as img
import matplotlib.pyplot as plot
myfile = "likegeeks.png"
myimage = img.imread(myfile)
plot.imshow(myimage)
plot.show()

真酷!

那怎么使用 TensorFlow 处理图片呢?超级容易。

使用 TensorFlow 生成或裁剪图片

首先,向一个占位符赋值:

myimage = tf.placeholder("int32",[None,None,3])

使用裁剪操作来裁剪图像:

cropped = tf.slice(myimage,[10,0,0],[16,-1,-1])

最后,运行这个会话:

result = sess.run(cropped, feed\_dict={slice: myimage})

然后,你就能看到使用 matplotlib 处理过的图像了。

这是整段代码:

import tensorflow as tf
import matplotlib.image as img
import matplotlib.pyplot as plot
myfile = "likegeeks.png"
myimage = img.imread(myfile)
slice = tf.placeholder("int32",[None,None,3])
cropped = tf.slice(myimage,[10,0,0],[16,-1,-1])
sess = tf.Session()
result = sess.run(cropped, feed_dict={slice: myimage})
plot.imshow(result)
plot.show()

是不是很神奇?

使用 TensorFlow 改变图像

在本例中,我们会使用 TensorFlow 做一下简单的转换。

首先,指定待处理的图像,并初始化 TensorFlow 变量值:

myfile = "likegeeks.png"
myimage = img.imread(myfile)
image = tf.Variable(myimage,name='image')
vars = tf.global_variables_initializer()

然后调用 transpose 函数转换,这个函数用来翻转输入网格的 0 轴和 1 轴。

sess = tf.Session()
flipped = tf.transpose(image, perm=[1,0,2])
sess.run(vars)
result=sess.run(flipped)

接着你就能看到使用 matplotlib 处理过的图像了。

import tensorflow as tf
import matplotlib.image as img
import matplotlib.pyplot as plot
myfile = "likegeeks.png"
myimage = img.imread(myfile)
image = tf.Variable(myimage,name='image')
vars = tf.global_variables_initializer()
sess = tf.Session()
flipped = tf.transpose(image, perm=[1,0,2])
sess.run(vars)
result=sess.run(flipped)
plot.imshow(result)
plot.show()

以上例子都向你表明了使用 TensorFlow 有多么容易。


via: https://www.codementor.io/likegeeks/define-and-use-tensors-using-simple-tensorflow-examples-ggdgwoy4u

作者:LikeGeeks 译者:ghsgz 校对:wxy

本文由 LCTT 原创编译,Linux中国 荣誉推出