Scheme 语言实战项目：任务管理器（进程监控与控制）
Scheme 语言是一种函数式编程语言，以其简洁、优雅和强大的表达能力而著称。我们将通过一个实战项目——任务管理器，来展示如何使用 Scheme 语言进行进程监控与控制。任务管理器将具备以下功能：
1. 监控系统中正在运行的进程。
2. 显示进程的详细信息，如进程ID、CPU使用率、内存使用率等。
3. 控制进程的启动、停止和重启。
项目环境
- 操作系统：Linux
- 编译器：Guile（Scheme 的一个实现）
- 工具：make
项目结构
task-manager/
│
├── src/
│ ├── main.scm
│ ├── process.scm
│ └── ui.scm
│
├── Makefile
│
└── README.md
项目实现
1. 监控进程
我们需要获取系统中正在运行的进程信息。在 Linux 系统中，可以使用 `ps` 命令来获取进程信息。以下是一个使用 Scheme 语言调用 `ps` 命令并解析结果的示例：
scheme
(define (get-processes)
(let ((process-list '()))
(with-output-to-string
(lambda ()
(call-process "ps" "x" "ps" "-o" "pid,%cpu,%mem,cmd" "2>&1")
(for-each
(lambda (line)
(let ((process-info (string->list line)))
(push (list (car process-info) (cadr process-info) (caddr process-info) (cadddr process-info))
process-list)))
(split-string (current-output-port) ""))))
process-list))
2. 显示进程详细信息
接下来，我们需要将获取到的进程信息以表格形式显示出来。以下是一个使用 Scheme 语言实现表格显示的示例：
scheme
(define (display-processes processes)
(let ((header '("PID" "CPU%" "MEM%" "COMMAND")))
(display-table
(lambda (row)
(list (car row) (cadr row) (caddr row) (cadddr row)))
processes
header)))
3. 控制进程
为了控制进程，我们需要调用相应的系统命令。以下是一个使用 Scheme 语言启动、停止和重启进程的示例：
scheme
(define (start-process command)
(call-process "nohup" "nohup" command "2>&1" "background"))
(define (stop-process pid)
(call-process "kill" "kill" "-9" pid "2>&1"))
(define (restart-process pid)
(stop-process pid)
(start-process (format nil "sudo /usr/bin/nohup ~a &" pid)))
4. 用户界面
为了方便用户操作，我们需要设计一个简单的用户界面。以下是一个使用 Scheme 语言实现文本界面的示例：
scheme
(define (main)
(display "Welcome to Task Manager!")
(display "1. List all processes")
(display "2. Start a process")
(display "3. Stop a process")
(display "4. Restart a process")
(display "5. Exit")
(display "Please enter your choice: ")
(let ((choice (read)))
(case choice
(1 (display-processes (get-processes)))
(2 (display "Enter the command to start: "))
(3 (display "Enter the PID to stop: "))
(4 (display "Enter the PID to restart: "))
(else (display "Exiting...")))))
Makefile
以下是 Makefile 文件的内容，用于编译和运行任务管理器：
makefile
CC=gcc
SCM=guile
SCMFLAGS=-c -o
SCMPATH=src/
BIN=task-manager
SOURCES=$(wildcard $(SCMPATH)/.scm)
OBJECTS=$(SOURCES:.scm=.o)
all: $(BIN)
$(BIN): $(OBJECTS)
$(CC) $(OBJECTS) -o $@
%.o: %.scm
$(SCM) $(SCMFLAGS) $<
clean:
rm -f $(OBJECTS) $(BIN)
run:
./$(BIN)
总结
通过以上示例，我们展示了如何使用 Scheme 语言实现一个简单的任务管理器。这个任务管理器可以监控系统中正在运行的进程，并控制进程的启动、停止和重启。在实际项目中，我们可以根据需求扩展任务管理器的功能，例如添加进程优先级调整、进程资源限制等。
在编写代码的过程中，我们使用了 Scheme 语言的一些特性，如列表、函数、宏等，展示了 Scheme 语言的强大和灵活性。通过这个实战项目，我们可以更好地理解 Scheme 语言，并提高编程能力。
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