Tsort (Unix)

Program tsort je nástroj příkazového řádku na platformách Unix, který provádí topologické řazení. Je součástí standardu POSIX.1 asi od roku 2017 ^[1].

tsort

První vydání	1979 ; 43 před lety ( 1979 )
Operační systém	Unix, Unix-like, V, Inferno
Platforma	víceplatformní
Typ softwaru	standardní UNIXová utilita či příkaz a topologický řadící algoritmus
Některá data mohou pocházet z datové položky.

Historie

Podle manuálové stránky byl tento příkaz původně napsán pro topologické řazení objektových souborů. Toto pořadí mělo umožnit linkeru je sekvenčně zpracovávat (každý přesně jednou a v přesně daném pořadí).^[2]. Manuálová stránka FreeBSD má vzhled verze 7 Unix ^[3].

V následujícím odstavci je popsáno chování implementace tsort v distribuci FreeBSD a jsou zde zmíněny také funkce GNU. Jiné implementace nebo verze se mohou lišit.

Syntaxe

tsort [-dlq] [SOUBOR]

Přepínače podporované programem tsort v distribuci FreeBSD:

-d zapnout ladění (debugging)
-l vyhledat a zobrazit nejdelší cyklus.
-q nezobrazovat informační zprávy o cyklech.

V implementaci GNU existují pouze následující přepínače:

--help zobrazí zprávu nápovědy a skončí
--version zobrazí informace o verzi a skončí

Standard POSIX nepředepisuje žádné přepínače.

Chování

tsort čte vstup buď z textového souboru nebo ze standardního vstupu (to v případě, pokud příkazu není předán žádný název souboru nebo speciální soubor pojmenovaný -). Vstup tvoří dvojice řetězců oddělených mezerami, které značí částečné uspořádání určité množiny. Výstupem je některé úplné uspořádání, které odpovídá podmínkám určeným zadaným částečným uspořádání. ^[4]

Jinými slovy: tsort vypíše pro zadaný orientovaný acyklický graf takové pořadí vrcholů, že po zakreslení vrcholů v tomto pořadí povedou hrany jen jedním směrem. Je-li například v grafu přítomná hrana a → b, ve výstupu příkazu tsort musí být t před a.

Příklady

tsort vypisuje vrcholy orientovaného acyklického grafu v topologickém pořadí. Jednotlivé prvky grafu budou vypsány tak, že prvky budou seřazeny za sebou podle toho, v jakém pořadí je třeba je projít tak, aby byly splněny všechny závislosti:

$ tsort <<EOF > 3 8 > 3 10 > 5 11 > 7 8 > 7 11 > 8 9 > 11 2 > 11 9 > 11 10 > EOF 3 5 7 11 8 10 2 9

orientovaný acyklický graf, který tsort topologicky řadí v příkladu vlevo

Pořadí definice funkcí

tsort je možné použít k vytvoření pořadí, ve kterém mají být funkce definovány ve zdrojovém souboru tak, aby bylo co nejvíce funkcí (ideálně všechny) deklarováno před jejich prvním použitím. V následujícím příkladu interpretujte dvojici main parse_options jako main() volá parse_options(), dvojici tail_file pretty_name jako tail_file() volá pretty_name() atd.

Z výsledku je poté zřejmé, že funkce dump_remainder() by měla být definována jako první, start_lines() druhá, atd.

$ cat call-graph main parse_options main tail_file main tail_forever tail_file pretty_name tail_file write_header tail_file tail tail_forever recheck tail_forever pretty_name tail_forever write_header tail_forever dump_remainder tail tail_lines tail tail_bytes tail_lines start_lines tail_lines dump_remainder tail_lines file_lines tail_lines pipe_lines tail_bytes xlseek tail_bytes start_bytes tail_bytes dump_remainder tail_bytes pipe_bytes file_lines dump_remainder recheck pretty_name

$ # note: 'tac' reverses the order $ tsort call-graph | tac dump_remainder start_lines file_lines pipe_lines xlseek start_bytes pipe_bytes tail_lines tail_bytes pretty_name write_header tail recheck parse_options tail_file tail_forever main

Poznámka k užití tsortu

Jako oddělovač je možné použít jakoukoliv posloupnost bílých znaků. To znamená, že následující vstupy programu jsou ekvivalentní:

a b b c

a b b c

a b b c

a b b c

a b b c

Páry identických písmem značí přítomnost vrcholu, ale ne jeho řazení (následující vstup značí jeden vrchol bez jakékoliv hrany):

a a

V případě, kdy není možné topologické uspořádání sestrojit (proto, že existuje jeden nebo více cyklů^[5]), tsort vytiskne chybovou hlášku. GNU varianta utility tsort vytiskne seznam zjištěných cyklů v grafu (viz řádky s prefixem tsort:).

$ tsort <<EOF
> a b
> b c
> c a
> EOF
UX: tsort: INFORM: cycle in data
tsort: a
tsort: b
tsort: c
a
b
c