习题 48: 更复杂的用户输入¶
你的游戏可能一路跑得很爽，不过你处理用户输入的方式肯定让你不胜其烦了。每一个房间都需要一套自己的语句，而且只有用户完全输入正确后才能执行。你需要一个设备，它可以允许用户以各种方式输入语汇。例如下面的机种表述都应该被支持才对：
open door
open the door
go THROUGH the door
punch bear
Punch The Bear in the FACE
也就是说，如果用户的输入和常用英语很接近也应该是可以的，而你的游戏要识别出它们的意思。为了达到这个目的，我们将写一个模组专门做这件事情。这个模组里边会有若干个类，它们互相配合，接受用户输入，并且将用户输入转换成你的游戏可以识别的命令。
英语的简单格式是这个样子的：
单词由空格隔开。
句子由单词组成。
语法控制句子的含义。
所以最好的开始方式是先搞定如何得到用户输入的词汇，并且判断出它们是什么。
我们的游戏语汇¶
我在游戏里创建了下面这些语汇：
表示方向: north, south, east, west, down, up, left, right, back.
动词: go, stop, kill, eat.
修饰词: the, in, of, from, at, it
名词: door, bear, princess, cabinet.
数词: 由 0-9 构成的数字。
说到名词，我们会碰到一个小问题，那就是不一样的房间会用到不一样的一组名词，不过让我们先挑一小组出来写程序，以后再做改进把。
如何断句¶
我们已经有了词汇表，为了分析句子的意思，接下来我们需要找到一个断句的方法。我们对于句子的定义是“空格隔开的单词”，所以只要这样就可以了：
stuff = raw_input("> ")
words = stuff.split()
目前做到这样就可以了，不过这招在相当一段时间内都不会有问题。
语汇元组¶
一旦我们知道了如何将句子转化成词汇列表，剩下的就是逐一检查这些词汇，看它们是什么类型。为了达到这个目的，我们将用到一个非常好使的 Python 数据结构，叫做”元组(tuple)”。元组其实就是一个不能修改的列表。创建它的方法和创建列表差不多，成员之间需要用逗号隔开，不过方括号要换成圆括号 () ：
first_word = ("direction", "north")
second_word = ("verb", "go")
sentence = [first_word, second_word]
这样我们就创建了一个 (TYPE, WORD) 组，让你识别出单词，并且对它执行指令。
这只是一个例子，不过最后做出来的样子也差不多。你接受用户输入，用 split
将其分隔成单词列表，然后分析这些单词，识别它们的类型，最后重新组成一个句子。
扫描输入¶
现在你要写的是词汇扫描器。这个扫描器会将用户的输入字符串当做参数，然后返回由多个 (TOKEN, WORD) 组成的一个列表，这个列表实现类似句子的功能。如果一个单词不在预定的词汇表中，那它返回时 WORD 应该还在，但 TOKEN 应该设置成一个专门的错误标记。这个错误标记将告诉用户哪里出错了。
有趣的地方来了。我不会告诉你这些该怎样做，但我会写一个“单元测试(unit test)”，而你要把扫描器写出来，并保证单元测试能够正常通过。
“异常”和数字¶
有一件小事情我会先帮帮你，那就是数字转换。为了做到这一点，我们会作一点弊，使用“异常(exceptions)”来做。“异常”指的是你运行某个函数时得到的错误。你的函数在碰到错误时，就会“提出(raise)”一个“异常”，然后你就要去处理(handle)这个异常。假如你在Python 里写了这些东西：
~/projects/simplegame $ python
Python 2.6.5 (r265:79063, Apr 16 2010, 13:57:41)
[GCC 4.4.3] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>>int("hell")
Traceback (most recent call last):
File "", line 1, in
ValueError: invalid literal for int() with base 10: "hell"
>>
这个 ValueError 就是 int() 函数抛出的一个异常。因为你给 int() 的参数不是一个数字。 int() 函数其实也可以返回一个值来告诉你它碰到了错误，不过由于它只能返回整数值，所以很难做到这一点。它不能返回 -1，因为这也是一个数字。
int() 没有纠结在它“究竟应该返回什么”上面，而是提出了一个叫做 ValueError
的异常，然后你只要处理这个异常就可以了。
处理异常的方法是使用 try 和 except 这两个关键字：
def convert_number(s):
try:
return int(s)
except ValueError:
return None
你把要试着运行的代码放到 try 的区段里，再将出错后要运行的代码放到 except
区段里。在这里，我们要试着调用 int() 去处理某个可能是数字的东西，如果中间出了错，我们就抓到这个错误，然后返回 None。
在你写的扫描器里面，你应该使用这个函数来测试某个东西是不是数字。做完这个检查，你就可以声明这个单词是一个错误单词了。
你应该测试的东西¶
这里是你应该使用的测试文件 tests/lexicon_tests.py ：
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46from nose.tools import *
from ex48 import lexicon
def test_directions():
assert_equal(lexicon.scan("north"), [("direction", "north")])
result = lexicon.scan("north south east")
assert_equal(result, [("direction", "north"),
("direction", "south"),
("direction", "east")])
def test_verbs():
assert_equal(lexicon.scan("go"), [("verb", "go")])
result = lexicon.scan("go kill eat")
assert_equal(result, [("verb", "go"),
("verb", "kill"),
("verb", "eat")])
def test_stops():
assert_equal(lexicon.scan("the"), [("stop", "the")])
result = lexicon.scan("the in of")
assert_equal(result, [("stop", "the"),
("stop", "in"),
("stop", "of")])
def test_nouns():
assert_equal(lexicon.scan("bear"), [("noun", "bear")])
result = lexicon.scan("bear princess")
assert_equal(result, [("noun", "bear"),
("noun", "princess")])
def test_numbers():
assert_equal(lexicon.scan("1234"), [("number", 1234)])
result = lexicon.scan("3 91234")
assert_equal(result, [("number", 3),
("number", 91234)])
def test_errors():
assert_equal(lexicon.scan("ASDFADFASDF"), [("error", "ASDFADFASDF")])
result = lexicon.scan("bear IAS princess")
assert_equal(result, [("noun", "bear"),
("error", "IAS"),
("noun", "princess")])
记住你要使用你的项目骨架来创建新项目，将这个测试用例写下来（不许复制粘贴！），然后编写你的扫描器，直至所有的测试都能通过。注意细节并确认结果一切工作良好。
设计的技巧¶
集中一次实现一个测试项目，尽量保持项目简单，只要把你的 lexicon.py 词汇表中所有的单词放那里就可以了。不要修改输入的单词表，不过你需要创建自己的新列表，里边包含你的语汇元组。另外，记得使用 in 关键字来检查这些语汇列表，以确认某个单词是否在你的语汇表中。
加分习题¶
改进单元测试，让它覆盖到更多的语汇。
向语汇列表添加更多的语汇，并且更新单元测试代码。
让你的扫描器能够识别任意大小写的词汇。更新你的单元测试以确认其功能。
找出另外一种转换为数字的方法。
我的解决方案用了 37 行代码，你的是更长还是更短呢？
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