Tiedostojen kanssa on niin helppoa työskennellä, koska ne ovat aina samanlaista ihmislukuista massaa. Eräs ohjelmointialan sanonta sopii tähänkin kontekstiin:
On parempi luoda 100 työkalua yhteen tietorakenteeseen kuin tehdä 10 työkalua kymmeneen eri tietorakenteeseen.
Tässä tietorakenteena voidaan ajatella olevan puhtaan tekstin. Käsitelläänpä nyt paria työkalua, jotka liittyvät asiaan jotenkin.
Kahden tiedoston välisiä eroja on joskus tarve ihmetellä. Erityisesti kun diff (difference) pystyy näpsäkästi tekemään monenlaisia vertailuja ja ilmaisuasuakin voi muuttaa.
Tuttavallisesti puhekielessä vain diffi on näppärä tapa esittää tekemiään muutoksia tiedostoihin, kun esitysasusta näkee siististi päällepäin kaiken, mitä on lisätty tai poistettu. Vaikka diffejä ei tarvitsekaan useasti ohjelmointihommien ulkopuolella, on hyvä tuntea näiden tekemien tulosteiden erot ja se, miten diff-filettä luetaan.
Oletusasetuksissa diff antaa tunnustetusti huonon koosteen. Oletetaan seuraavat kaksi testitiedostoa kokeilujamme varten:
$ cat a a Lammas, vuohi ja susi. Ei näin? Ei koiran voittanutta? Onkohan nyt tarpeeksi sisältöä. $ cat b b Lammas, vuohi ja susi. Ei koiran voittanutta. Onkohan nyt tarpeeksi sisältöä. Ei varmaan, mutta ainahan sitä voi toivoa.
Vertailu on yleensä järkevää vain, kun valtaosa vertailtavien tiedostojen sisällöistä on samaa. Näissä on muutamia yhteisiä rivejä, ja oletetaan vaikkapa tiedostoa a muutetun hieman b:n suuntaan.
Nyt näiden kahden vertailu oletusasetuksin antaa tiiviin ja epäselvän syötteen:
$ diff a b 1c1 < a --- > b 3c3 < Ei näin? Ei koiran voittanutta? --- > Ei koiran voittanutta. 4a5,6 > Ei varmaan, mutta ainahan > sitä voi toivoa.
Tulosteessa käytetään hakasia ilmaisemaan lisäystä vasemman- tai oikeanpuoleisen tiedoston suhteen. Se, että kumpi on vasen ja kumpi oikea, määräytyy komentoriviargumenttien antojärjestyksestä. Diff antaa lisäksi kryptisiä ohjaussyötteitä tietokonetta varten. Tämä ei ole pelkästään ihmiselle hankalaa luettavaa, vaan myös tietokoneella on hankaluuksia soveltaa tätä tekstiä ilman kontekstia (kts. seuraava kappale). Kokeillaan vähän parempaa tulostusmuotoa, annetaan diffin kertoa kontekstia, eli muutoksia edeltäviä ja seuraavia rivejä helpottamaan:
$ diff -U 3 a b --- a 2011-11-21 19:59:19.636191339 +0200 +++ b 2011-11-21 19:59:38.229524808 +0200 @@ -1,4 +1,6 @@ -a +b Lammas, vuohi ja susi. -Ei näin? Ei koiran voittanutta? +Ei koiran voittanutta. Onkohan nyt tarpeeksi sisältöä. +Ei varmaan, mutta ainahan + sitä voi toivoa.
Tässä syötteessä annetaan ensin selite, eli annettujen tiedostojen strategiset mitat, ja samalla symboloidaan ensimmäinen tiedosto miinuksella ja jälkimmäinen tiedosto plussaksi. Kahden at-merkin ympäröimä kontekstirivi kertoo sen, että missä mennään: -1,4 tarkoittaa, että nyt katselemme tiedoston a rivejä 1-4. Vastaavasti +1,6 tarkoittaa tiedoston b rivejä 1-6. Niitä on enemmän merkattu kontekstiin, ja ne näkyvät sitten alla. Yhteiset rivit ovat ilman miinus- tai plusmerkkiä.
Nyt on jo paljon paremmat eväät nähdä, mitä on poistettu ja lisätty versioiden välillä, kun alkuperäisessä puhutaan vain puhtaista eroista tiedostojen välillä. Flagi -U eli unified antaa yhtenäisille riveille sijaa. Se on pitkälti samanlainen kuin -C eli context. Pieniä näkemyseroja. Lukuarvona annetaan rivien lukumäärä. Samaa asiaa mutta joskus kannattaa valita selkeämpi versio. Etenkin kun tietokone lukee kontekstin avulla diff-filejä paljon paremmin. Siitä seuraavaksi!
Diffin käänteistyökalu on patch eli jos meillä on alkuperäinen tiedosto ja sitten jokin difffile olemassa, niin voimme suorittaa käänteisen operaation tiedostoille. Voisimme luoda edellisen esimerkin tiedostosta a tiedoston b, kun tiedämme diffin sisällön. Näitä kutsutaankin sitten patch-fileiksi, jos tiedostot on erityisesti luotu pätsäystä varten.
Edellisestä esimerkistä suoraan:
$ diff -U 3 a b > b.patch $ patch < b.patch $ diff a b $
Eli patch muutti diff-fileen mukaan tiedoston a nyt täsmälleen samaksi kuin tiedosto b. Siksi kolmas diff-komento antoi tyhjää vastaukseksi: tiedostot ovat samat.
Tämä ohjelma, kun se 80-luvulla kehitettiin, mullisti avointen ohjelmien levityksen kokonaan. Enää ei tarvinnut uutta versiota varten toimittaa koko ohjelmaa alusta alkaen, vaan selvittiin parilla kilotavulla. Lisäksi tiedostoa a voi tietyssä määrin muokata tuossa välissä, ja pätsäys voi silti onnistua sulavasti. Siihen vaikuttaa kontekstirivien määrä. Esimerkissämme olisi selvitty diffin oletustulosteillakin, mutta patch epäonnistuu herkästi jos olisin muokannut a:ta välissä hieman. Esimerkiksi siten, että rivinumerot eivät enää pitäisikään paikkansa. Kontekstin tarjoaminen auttaa merkittävästi.
Simppelisti nimetty make (tee) tekee tehtäviä reseptien mukaan. Monissa hommissa, kuten kakunpaistossa, on kullekin tehtävänosalle omia esivaatimuksia, joiden on täytyttävä ensin. Koska tietokoneiden maailmassa tehtävät voivat paisua mielivaltaisen suuriksi, on parasta jättää kaikenlainen tehtävänjako ja esivaatimuksien selvittely tietokoneen puuhaksi. Esittelen vain ohjelman perusidean, koska teknisempi esittely on aika spesifiseksi menevää.
Make lukee Makefile-nimistä tiedostoa, jossa sijaitsevat kaikki reseptit. Nämä reseptit eli osatehtävät on kirjoitettu seuraavaan muotoon:
kohde: esivaatimukset
tehtävä
Esimerkiksi taloa rakennettaessa voisi olla seuraavanlaisia askareita määriteltynä:
sementti:
sekoita sementtiä
pohja: sementti
vala perustus
porras: pohja sementti
vala vain
seinät: pohja
pystytä seinät
katto: seinät
rakenna sekin
talo: porras katto
valmista on
Make selvittelee kaikki eri askareet ja hoitaa rekursiivisesti kaikki esivaatimukset kuntoon ennen kuin ryhdytään tekemään haluttua vaihetta. Jos käyttäjä komentaisi make porras eikä pohjaa olisi vielä valettu, niin Make tekisi pohjan ensin. Ja tarpeen mukaan sotkisi lisää sementtiä käytettäväksi. Viimeinen vaihe voi usein olla pelkkä listaus esivaatimuksia eikä mitään varsinaista työtä tarvitse tehdä. Silloin vain varmistetaan, että Make on tehnyt kaiken tarvittavan alle.
Make on alunperin kirjoitettu ohjelmoijien työvälineeksi, mutta tätä voi aivan hyvin käyttää kaikenlaiseen puuhasteluun. Make vahtii sitäkin, että jos jokin esivaatimuksista on muuttunut (ei kovin yleistä talonrakennuksessa, mutta tietokoneiden parissa voi esimerkiksi tiedostoa muokata, jolloin se muuttuukin) niin siitä riippuvat komponentit tehdään uudestaan.
Esimerkiksi tämä opas käyttää Makefileä apunaan tekemään HTML- ja LaTeX-versiot lähdekielisistä teksteistä. Editorissani ei tarvitse kuin komentaa make ja uusi versio tulla tupsahtaa maailmaan. Maken avulla voisi myös omista piirusteluprojekteista ottaa nopeasti backupeja tai siistiä hakemistoa. Makefileeseen voi myös kirjoitella lyhyitä skriptinpätkiäkin ilman esivaatimuksia, jos ei halua turhaan sotkea hakemistojaan pienillä koodinpalasilla.