home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ OS/2 Shareware BBS: 10 Tools / 10-Tools.zip / perl560.zip / pod / perlguts.pod < prev    next >
Text File  |  2000-03-13  |  70KB  |  1,804 lines

  1. =head1 NAME
  2.  
  3. perlguts - Introduction to the Perl API
  4.  
  5. =head1 DESCRIPTION
  6.  
  7. This document attempts to describe how to use the Perl API, as well as containing 
  8. some info on the basic workings of the Perl core. It is far from complete 
  9. and probably contains many errors. Please refer any questions or 
  10. comments to the author below.
  11.  
  12. =head1 Variables
  13.  
  14. =head2 Datatypes
  15.  
  16. Perl has three typedefs that handle Perl's three main data types:
  17.  
  18.     SV  Scalar Value
  19.     AV  Array Value
  20.     HV  Hash Value
  21.  
  22. Each typedef has specific routines that manipulate the various data types.
  23.  
  24. =head2 What is an "IV"?
  25.  
  26. Perl uses a special typedef IV which is a simple signed integer type that is
  27. guaranteed to be large enough to hold a pointer (as well as an integer).
  28. Additionally, there is the UV, which is simply an unsigned IV.
  29.  
  30. Perl also uses two special typedefs, I32 and I16, which will always be at
  31. least 32-bits and 16-bits long, respectively. (Again, there are U32 and U16,
  32. as well.)
  33.  
  34. =head2 Working with SVs
  35.  
  36. An SV can be created and loaded with one command.  There are four types of
  37. values that can be loaded: an integer value (IV), a double (NV), a string,
  38. (PV), and another scalar (SV).
  39.  
  40. The six routines are:
  41.  
  42.     SV*  newSViv(IV);
  43.     SV*  newSVnv(double);
  44.     SV*  newSVpv(const char*, int);
  45.     SV*  newSVpvn(const char*, int);
  46.     SV*  newSVpvf(const char*, ...);
  47.     SV*  newSVsv(SV*);
  48.  
  49. To change the value of an *already-existing* SV, there are seven routines:
  50.  
  51.     void  sv_setiv(SV*, IV);
  52.     void  sv_setuv(SV*, UV);
  53.     void  sv_setnv(SV*, double);
  54.     void  sv_setpv(SV*, const char*);
  55.     void  sv_setpvn(SV*, const char*, int)
  56.     void  sv_setpvf(SV*, const char*, ...);
  57.     void  sv_setpvfn(SV*, const char*, STRLEN, va_list *, SV **, I32, bool);
  58.     void  sv_setsv(SV*, SV*);
  59.  
  60. Notice that you can choose to specify the length of the string to be
  61. assigned by using C<sv_setpvn>, C<newSVpvn>, or C<newSVpv>, or you may
  62. allow Perl to calculate the length by using C<sv_setpv> or by specifying
  63. 0 as the second argument to C<newSVpv>.  Be warned, though, that Perl will
  64. determine the string's length by using C<strlen>, which depends on the
  65. string terminating with a NUL character.
  66.  
  67. The arguments of C<sv_setpvf> are processed like C<sprintf>, and the
  68. formatted output becomes the value.
  69.  
  70. C<sv_setpvfn> is an analogue of C<vsprintf>, but it allows you to specify
  71. either a pointer to a variable argument list or the address and length of
  72. an array of SVs.  The last argument points to a boolean; on return, if that
  73. boolean is true, then locale-specific information has been used to format
  74. the string, and the string's contents are therefore untrustworthy (see
  75. L<perlsec>).  This pointer may be NULL if that information is not
  76. important.  Note that this function requires you to specify the length of
  77. the format.
  78.  
  79. The C<sv_set*()> functions are not generic enough to operate on values
  80. that have "magic".  See L<Magic Virtual Tables> later in this document.
  81.  
  82. All SVs that contain strings should be terminated with a NUL character.
  83. If it is not NUL-terminated there is a risk of
  84. core dumps and corruptions from code which passes the string to C
  85. functions or system calls which expect a NUL-terminated string.
  86. Perl's own functions typically add a trailing NUL for this reason.
  87. Nevertheless, you should be very careful when you pass a string stored
  88. in an SV to a C function or system call.
  89.  
  90. To access the actual value that an SV points to, you can use the macros:
  91.  
  92.     SvIV(SV*)
  93.     SvUV(SV*)
  94.     SvNV(SV*)
  95.     SvPV(SV*, STRLEN len)
  96.     SvPV_nolen(SV*)
  97.  
  98. which will automatically coerce the actual scalar type into an IV, UV, double,
  99. or string.
  100.  
  101. In the C<SvPV> macro, the length of the string returned is placed into the
  102. variable C<len> (this is a macro, so you do I<not> use C<&len>).  If you do
  103. not care what the length of the data is, use the C<SvPV_nolen> macro.
  104. Historically the C<SvPV> macro with the global variable C<PL_na> has been
  105. used in this case.  But that can be quite inefficient because C<PL_na> must
  106. be accessed in thread-local storage in threaded Perl.  In any case, remember
  107. that Perl allows arbitrary strings of data that may both contain NULs and
  108. might not be terminated by a NUL.
  109.  
  110. Also remember that C doesn't allow you to safely say C<foo(SvPV(s, len),
  111. len);>. It might work with your compiler, but it won't work for everyone.
  112. Break this sort of statement up into separate assignments:
  113.  
  114.     SV *s;
  115.     STRLEN len;
  116.     char * ptr;
  117.     ptr = SvPV(s, len);
  118.     foo(ptr, len);
  119.  
  120. If you want to know if the scalar value is TRUE, you can use:
  121.  
  122.     SvTRUE(SV*)
  123.  
  124. Although Perl will automatically grow strings for you, if you need to force
  125. Perl to allocate more memory for your SV, you can use the macro
  126.  
  127.     SvGROW(SV*, STRLEN newlen)
  128.  
  129. which will determine if more memory needs to be allocated.  If so, it will
  130. call the function C<sv_grow>.  Note that C<SvGROW> can only increase, not
  131. decrease, the allocated memory of an SV and that it does not automatically
  132. add a byte for the a trailing NUL (perl's own string functions typically do
  133. C<SvGROW(sv, len + 1)>).
  134.  
  135. If you have an SV and want to know what kind of data Perl thinks is stored
  136. in it, you can use the following macros to check the type of SV you have.
  137.  
  138.     SvIOK(SV*)
  139.     SvNOK(SV*)
  140.     SvPOK(SV*)
  141.  
  142. You can get and set the current length of the string stored in an SV with
  143. the following macros:
  144.  
  145.     SvCUR(SV*)
  146.     SvCUR_set(SV*, I32 val)
  147.  
  148. You can also get a pointer to the end of the string stored in the SV
  149. with the macro:
  150.  
  151.     SvEND(SV*)
  152.  
  153. But note that these last three macros are valid only if C<SvPOK()> is true.
  154.  
  155. If you want to append something to the end of string stored in an C<SV*>,
  156. you can use the following functions:
  157.  
  158.     void  sv_catpv(SV*, const char*);
  159.     void  sv_catpvn(SV*, const char*, STRLEN);
  160.     void  sv_catpvf(SV*, const char*, ...);
  161.     void  sv_catpvfn(SV*, const char*, STRLEN, va_list *, SV **, I32, bool);
  162.     void  sv_catsv(SV*, SV*);
  163.  
  164. The first function calculates the length of the string to be appended by
  165. using C<strlen>.  In the second, you specify the length of the string
  166. yourself.  The third function processes its arguments like C<sprintf> and
  167. appends the formatted output.  The fourth function works like C<vsprintf>.
  168. You can specify the address and length of an array of SVs instead of the
  169. va_list argument. The fifth function extends the string stored in the first
  170. SV with the string stored in the second SV.  It also forces the second SV
  171. to be interpreted as a string.
  172.  
  173. The C<sv_cat*()> functions are not generic enough to operate on values that
  174. have "magic".  See L<Magic Virtual Tables> later in this document.
  175.  
  176. If you know the name of a scalar variable, you can get a pointer to its SV
  177. by using the following:
  178.  
  179.     SV*  get_sv("package::varname", FALSE);
  180.  
  181. This returns NULL if the variable does not exist.
  182.  
  183. If you want to know if this variable (or any other SV) is actually C<defined>,
  184. you can call:
  185.  
  186.     SvOK(SV*)
  187.  
  188. The scalar C<undef> value is stored in an SV instance called C<PL_sv_undef>.  Its
  189. address can be used whenever an C<SV*> is needed.
  190.  
  191. There are also the two values C<PL_sv_yes> and C<PL_sv_no>, which contain Boolean
  192. TRUE and FALSE values, respectively.  Like C<PL_sv_undef>, their addresses can
  193. be used whenever an C<SV*> is needed.
  194.  
  195. Do not be fooled into thinking that C<(SV *) 0> is the same as C<&PL_sv_undef>.
  196. Take this code:
  197.  
  198.     SV* sv = (SV*) 0;
  199.     if (I-am-to-return-a-real-value) {
  200.             sv = sv_2mortal(newSViv(42));
  201.     }
  202.     sv_setsv(ST(0), sv);
  203.  
  204. This code tries to return a new SV (which contains the value 42) if it should
  205. return a real value, or undef otherwise.  Instead it has returned a NULL
  206. pointer which, somewhere down the line, will cause a segmentation violation,
  207. bus error, or just weird results.  Change the zero to C<&PL_sv_undef> in the first
  208. line and all will be well.
  209.  
  210. To free an SV that you've created, call C<SvREFCNT_dec(SV*)>.  Normally this
  211. call is not necessary (see L<Reference Counts and Mortality>).
  212.  
  213. =head2 What's Really Stored in an SV?
  214.  
  215. Recall that the usual method of determining the type of scalar you have is
  216. to use C<Sv*OK> macros.  Because a scalar can be both a number and a string,
  217. usually these macros will always return TRUE and calling the C<Sv*V>
  218. macros will do the appropriate conversion of string to integer/double or
  219. integer/double to string.
  220.  
  221. If you I<really> need to know if you have an integer, double, or string
  222. pointer in an SV, you can use the following three macros instead:
  223.  
  224.     SvIOKp(SV*)
  225.     SvNOKp(SV*)
  226.     SvPOKp(SV*)
  227.  
  228. These will tell you if you truly have an integer, double, or string pointer
  229. stored in your SV.  The "p" stands for private.
  230.  
  231. In general, though, it's best to use the C<Sv*V> macros.
  232.  
  233. =head2 Working with AVs
  234.  
  235. There are two ways to create and load an AV.  The first method creates an
  236. empty AV:
  237.  
  238.     AV*  newAV();
  239.  
  240. The second method both creates the AV and initially populates it with SVs:
  241.  
  242.     AV*  av_make(I32 num, SV **ptr);
  243.  
  244. The second argument points to an array containing C<num> C<SV*>'s.  Once the
  245. AV has been created, the SVs can be destroyed, if so desired.
  246.  
  247. Once the AV has been created, the following operations are possible on AVs:
  248.  
  249.     void  av_push(AV*, SV*);
  250.     SV*   av_pop(AV*);
  251.     SV*   av_shift(AV*);
  252.     void  av_unshift(AV*, I32 num);
  253.  
  254. These should be familiar operations, with the exception of C<av_unshift>.
  255. This routine adds C<num> elements at the front of the array with the C<undef>
  256. value.  You must then use C<av_store> (described below) to assign values
  257. to these new elements.
  258.  
  259. Here are some other functions:
  260.  
  261.     I32   av_len(AV*);
  262.     SV**  av_fetch(AV*, I32 key, I32 lval);
  263.     SV**  av_store(AV*, I32 key, SV* val);
  264.  
  265. The C<av_len> function returns the highest index value in array (just
  266. like $#array in Perl).  If the array is empty, -1 is returned.  The
  267. C<av_fetch> function returns the value at index C<key>, but if C<lval>
  268. is non-zero, then C<av_fetch> will store an undef value at that index.
  269. The C<av_store> function stores the value C<val> at index C<key>, and does
  270. not increment the reference count of C<val>.  Thus the caller is responsible
  271. for taking care of that, and if C<av_store> returns NULL, the caller will
  272. have to decrement the reference count to avoid a memory leak.  Note that
  273. C<av_fetch> and C<av_store> both return C<SV**>'s, not C<SV*>'s as their
  274. return value.
  275.  
  276.     void  av_clear(AV*);
  277.     void  av_undef(AV*);
  278.     void  av_extend(AV*, I32 key);
  279.  
  280. The C<av_clear> function deletes all the elements in the AV* array, but
  281. does not actually delete the array itself.  The C<av_undef> function will
  282. delete all the elements in the array plus the array itself.  The
  283. C<av_extend> function extends the array so that it contains at least C<key+1>
  284. elements.  If C<key+1> is less than the currently allocated length of the array,
  285. then nothing is done.
  286.  
  287. If you know the name of an array variable, you can get a pointer to its AV
  288. by using the following:
  289.  
  290.     AV*  get_av("package::varname", FALSE);
  291.  
  292. This returns NULL if the variable does not exist.
  293.  
  294. See L<Understanding the Magic of Tied Hashes and Arrays> for more
  295. information on how to use the array access functions on tied arrays.
  296.  
  297. =head2 Working with HVs
  298.  
  299. To create an HV, you use the following routine:
  300.  
  301.     HV*  newHV();
  302.  
  303. Once the HV has been created, the following operations are possible on HVs:
  304.  
  305.     SV**  hv_store(HV*, const char* key, U32 klen, SV* val, U32 hash);
  306.     SV**  hv_fetch(HV*, const char* key, U32 klen, I32 lval);
  307.  
  308. The C<klen> parameter is the length of the key being passed in (Note that
  309. you cannot pass 0 in as a value of C<klen> to tell Perl to measure the
  310. length of the key).  The C<val> argument contains the SV pointer to the
  311. scalar being stored, and C<hash> is the precomputed hash value (zero if
  312. you want C<hv_store> to calculate it for you).  The C<lval> parameter
  313. indicates whether this fetch is actually a part of a store operation, in
  314. which case a new undefined value will be added to the HV with the supplied
  315. key and C<hv_fetch> will return as if the value had already existed.
  316.  
  317. Remember that C<hv_store> and C<hv_fetch> return C<SV**>'s and not just
  318. C<SV*>.  To access the scalar value, you must first dereference the return
  319. value.  However, you should check to make sure that the return value is
  320. not NULL before dereferencing it.
  321.  
  322. These two functions check if a hash table entry exists, and deletes it.
  323.  
  324.     bool  hv_exists(HV*, const char* key, U32 klen);
  325.     SV*   hv_delete(HV*, const char* key, U32 klen, I32 flags);
  326.  
  327. If C<flags> does not include the C<G_DISCARD> flag then C<hv_delete> will
  328. create and return a mortal copy of the deleted value.
  329.  
  330. And more miscellaneous functions:
  331.  
  332.     void   hv_clear(HV*);
  333.     void   hv_undef(HV*);
  334.  
  335. Like their AV counterparts, C<hv_clear> deletes all the entries in the hash
  336. table but does not actually delete the hash table.  The C<hv_undef> deletes
  337. both the entries and the hash table itself.
  338.  
  339. Perl keeps the actual data in linked list of structures with a typedef of HE.
  340. These contain the actual key and value pointers (plus extra administrative
  341. overhead).  The key is a string pointer; the value is an C<SV*>.  However,
  342. once you have an C<HE*>, to get the actual key and value, use the routines
  343. specified below.
  344.  
  345.     I32    hv_iterinit(HV*);
  346.             /* Prepares starting point to traverse hash table */
  347.     HE*    hv_iternext(HV*);
  348.             /* Get the next entry, and return a pointer to a
  349.                structure that has both the key and value */
  350.     char*  hv_iterkey(HE* entry, I32* retlen);
  351.             /* Get the key from an HE structure and also return
  352.                the length of the key string */
  353.     SV*    hv_iterval(HV*, HE* entry);
  354.             /* Return a SV pointer to the value of the HE
  355.                structure */
  356.     SV*    hv_iternextsv(HV*, char** key, I32* retlen);
  357.             /* This convenience routine combines hv_iternext,
  358.            hv_iterkey, and hv_iterval.  The key and retlen
  359.            arguments are return values for the key and its
  360.            length.  The value is returned in the SV* argument */
  361.  
  362. If you know the name of a hash variable, you can get a pointer to its HV
  363. by using the following:
  364.  
  365.     HV*  get_hv("package::varname", FALSE);
  366.  
  367. This returns NULL if the variable does not exist.
  368.  
  369. The hash algorithm is defined in the C<PERL_HASH(hash, key, klen)> macro:
  370.  
  371.     hash = 0;
  372.     while (klen--)
  373.     hash = (hash * 33) + *key++;
  374.     hash = hash + (hash >> 5);            /* after 5.6 */
  375.  
  376. The last step was added in version 5.6 to improve distribution of
  377. lower bits in the resulting hash value.
  378.  
  379. See L<Understanding the Magic of Tied Hashes and Arrays> for more
  380. information on how to use the hash access functions on tied hashes.
  381.  
  382. =head2 Hash API Extensions
  383.  
  384. Beginning with version 5.004, the following functions are also supported:
  385.  
  386.     HE*     hv_fetch_ent  (HV* tb, SV* key, I32 lval, U32 hash);
  387.     HE*     hv_store_ent  (HV* tb, SV* key, SV* val, U32 hash);
  388.  
  389.     bool    hv_exists_ent (HV* tb, SV* key, U32 hash);
  390.     SV*     hv_delete_ent (HV* tb, SV* key, I32 flags, U32 hash);
  391.  
  392.     SV*     hv_iterkeysv  (HE* entry);
  393.  
  394. Note that these functions take C<SV*> keys, which simplifies writing
  395. of extension code that deals with hash structures.  These functions
  396. also allow passing of C<SV*> keys to C<tie> functions without forcing
  397. you to stringify the keys (unlike the previous set of functions).
  398.  
  399. They also return and accept whole hash entries (C<HE*>), making their
  400. use more efficient (since the hash number for a particular string
  401. doesn't have to be recomputed every time).  See L<perlapi> for detailed
  402. descriptions.
  403.  
  404. The following macros must always be used to access the contents of hash
  405. entries.  Note that the arguments to these macros must be simple
  406. variables, since they may get evaluated more than once.  See
  407. L<perlapi> for detailed descriptions of these macros.
  408.  
  409.     HePV(HE* he, STRLEN len)
  410.     HeVAL(HE* he)
  411.     HeHASH(HE* he)
  412.     HeSVKEY(HE* he)
  413.     HeSVKEY_force(HE* he)
  414.     HeSVKEY_set(HE* he, SV* sv)
  415.  
  416. These two lower level macros are defined, but must only be used when
  417. dealing with keys that are not C<SV*>s:
  418.  
  419.     HeKEY(HE* he)
  420.     HeKLEN(HE* he)
  421.  
  422. Note that both C<hv_store> and C<hv_store_ent> do not increment the
  423. reference count of the stored C<val>, which is the caller's responsibility.
  424. If these functions return a NULL value, the caller will usually have to
  425. decrement the reference count of C<val> to avoid a memory leak.
  426.  
  427. =head2 References
  428.  
  429. References are a special type of scalar that point to other data types
  430. (including references).
  431.  
  432. To create a reference, use either of the following functions:
  433.  
  434.     SV* newRV_inc((SV*) thing);
  435.     SV* newRV_noinc((SV*) thing);
  436.  
  437. The C<thing> argument can be any of an C<SV*>, C<AV*>, or C<HV*>.  The
  438. functions are identical except that C<newRV_inc> increments the reference
  439. count of the C<thing>, while C<newRV_noinc> does not.  For historical
  440. reasons, C<newRV> is a synonym for C<newRV_inc>.
  441.  
  442. Once you have a reference, you can use the following macro to dereference
  443. the reference:
  444.  
  445.     SvRV(SV*)
  446.  
  447. then call the appropriate routines, casting the returned C<SV*> to either an
  448. C<AV*> or C<HV*>, if required.
  449.  
  450. To determine if an SV is a reference, you can use the following macro:
  451.  
  452.     SvROK(SV*)
  453.  
  454. To discover what type of value the reference refers to, use the following
  455. macro and then check the return value.
  456.  
  457.     SvTYPE(SvRV(SV*))
  458.  
  459. The most useful types that will be returned are:
  460.  
  461.     SVt_IV    Scalar
  462.     SVt_NV    Scalar
  463.     SVt_PV    Scalar
  464.     SVt_RV    Scalar
  465.     SVt_PVAV  Array
  466.     SVt_PVHV  Hash
  467.     SVt_PVCV  Code
  468.     SVt_PVGV  Glob (possible a file handle)
  469.     SVt_PVMG  Blessed or Magical Scalar
  470.  
  471.     See the sv.h header file for more details.
  472.  
  473. =head2 Blessed References and Class Objects
  474.  
  475. References are also used to support object-oriented programming.  In the
  476. OO lexicon, an object is simply a reference that has been blessed into a
  477. package (or class).  Once blessed, the programmer may now use the reference
  478. to access the various methods in the class.
  479.  
  480. A reference can be blessed into a package with the following function:
  481.  
  482.     SV* sv_bless(SV* sv, HV* stash);
  483.  
  484. The C<sv> argument must be a reference.  The C<stash> argument specifies
  485. which class the reference will belong to.  See
  486. L<Stashes and Globs> for information on converting class names into stashes.
  487.  
  488. /* Still under construction */
  489.  
  490. Upgrades rv to reference if not already one.  Creates new SV for rv to
  491. point to.  If C<classname> is non-null, the SV is blessed into the specified
  492. class.  SV is returned.
  493.  
  494.     SV* newSVrv(SV* rv, const char* classname);
  495.  
  496. Copies integer or double into an SV whose reference is C<rv>.  SV is blessed
  497. if C<classname> is non-null.
  498.  
  499.     SV* sv_setref_iv(SV* rv, const char* classname, IV iv);
  500.     SV* sv_setref_nv(SV* rv, const char* classname, NV iv);
  501.  
  502. Copies the pointer value (I<the address, not the string!>) into an SV whose
  503. reference is rv.  SV is blessed if C<classname> is non-null.
  504.  
  505.     SV* sv_setref_pv(SV* rv, const char* classname, PV iv);
  506.  
  507. Copies string into an SV whose reference is C<rv>.  Set length to 0 to let
  508. Perl calculate the string length.  SV is blessed if C<classname> is non-null.
  509.  
  510.     SV* sv_setref_pvn(SV* rv, const char* classname, PV iv, STRLEN length);
  511.  
  512. Tests whether the SV is blessed into the specified class.  It does not
  513. check inheritance relationships.
  514.  
  515.     int  sv_isa(SV* sv, const char* name);
  516.  
  517. Tests whether the SV is a reference to a blessed object.
  518.  
  519.     int  sv_isobject(SV* sv);
  520.  
  521. Tests whether the SV is derived from the specified class. SV can be either
  522. a reference to a blessed object or a string containing a class name. This
  523. is the function implementing the C<UNIVERSAL::isa> functionality.
  524.  
  525.     bool sv_derived_from(SV* sv, const char* name);
  526.  
  527. To check if you've got an object derived from a specific class you have 
  528. to write:
  529.  
  530.     if (sv_isobject(sv) && sv_derived_from(sv, class)) { ... }
  531.  
  532. =head2 Creating New Variables
  533.  
  534. To create a new Perl variable with an undef value which can be accessed from
  535. your Perl script, use the following routines, depending on the variable type.
  536.  
  537.     SV*  get_sv("package::varname", TRUE);
  538.     AV*  get_av("package::varname", TRUE);
  539.     HV*  get_hv("package::varname", TRUE);
  540.  
  541. Notice the use of TRUE as the second parameter.  The new variable can now
  542. be set, using the routines appropriate to the data type.
  543.  
  544. There are additional macros whose values may be bitwise OR'ed with the
  545. C<TRUE> argument to enable certain extra features.  Those bits are:
  546.  
  547.     GV_ADDMULTI    Marks the variable as multiply defined, thus preventing the
  548.         "Name <varname> used only once: possible typo" warning.
  549.     GV_ADDWARN    Issues the warning "Had to create <varname> unexpectedly" if
  550.         the variable did not exist before the function was called.
  551.  
  552. If you do not specify a package name, the variable is created in the current
  553. package.
  554.  
  555. =head2 Reference Counts and Mortality
  556.  
  557. Perl uses an reference count-driven garbage collection mechanism. SVs,
  558. AVs, or HVs (xV for short in the following) start their life with a
  559. reference count of 1.  If the reference count of an xV ever drops to 0,
  560. then it will be destroyed and its memory made available for reuse.
  561.  
  562. This normally doesn't happen at the Perl level unless a variable is
  563. undef'ed or the last variable holding a reference to it is changed or
  564. overwritten.  At the internal level, however, reference counts can be
  565. manipulated with the following macros:
  566.  
  567.     int SvREFCNT(SV* sv);
  568.     SV* SvREFCNT_inc(SV* sv);
  569.     void SvREFCNT_dec(SV* sv);
  570.  
  571. However, there is one other function which manipulates the reference
  572. count of its argument.  The C<newRV_inc> function, you will recall,
  573. creates a reference to the specified argument.  As a side effect,
  574. it increments the argument's reference count.  If this is not what
  575. you want, use C<newRV_noinc> instead.
  576.  
  577. For example, imagine you want to return a reference from an XSUB function.
  578. Inside the XSUB routine, you create an SV which initially has a reference
  579. count of one.  Then you call C<newRV_inc>, passing it the just-created SV.
  580. This returns the reference as a new SV, but the reference count of the
  581. SV you passed to C<newRV_inc> has been incremented to two.  Now you
  582. return the reference from the XSUB routine and forget about the SV.
  583. But Perl hasn't!  Whenever the returned reference is destroyed, the
  584. reference count of the original SV is decreased to one and nothing happens.
  585. The SV will hang around without any way to access it until Perl itself
  586. terminates.  This is a memory leak.
  587.  
  588. The correct procedure, then, is to use C<newRV_noinc> instead of
  589. C<newRV_inc>.  Then, if and when the last reference is destroyed,
  590. the reference count of the SV will go to zero and it will be destroyed,
  591. stopping any memory leak.
  592.  
  593. There are some convenience functions available that can help with the
  594. destruction of xVs.  These functions introduce the concept of "mortality".
  595. An xV that is mortal has had its reference count marked to be decremented,
  596. but not actually decremented, until "a short time later".  Generally the
  597. term "short time later" means a single Perl statement, such as a call to
  598. an XSUB function.  The actual determinant for when mortal xVs have their
  599. reference count decremented depends on two macros, SAVETMPS and FREETMPS.
  600. See L<perlcall> and L<perlxs> for more details on these macros.
  601.  
  602. "Mortalization" then is at its simplest a deferred C<SvREFCNT_dec>.
  603. However, if you mortalize a variable twice, the reference count will
  604. later be decremented twice.
  605.  
  606. You should be careful about creating mortal variables.  Strange things
  607. can happen if you make the same value mortal within multiple contexts,
  608. or if you make a variable mortal multiple times.
  609.  
  610. To create a mortal variable, use the functions:
  611.  
  612.     SV*  sv_newmortal()
  613.     SV*  sv_2mortal(SV*)
  614.     SV*  sv_mortalcopy(SV*)
  615.  
  616. The first call creates a mortal SV, the second converts an existing
  617. SV to a mortal SV (and thus defers a call to C<SvREFCNT_dec>), and the
  618. third creates a mortal copy of an existing SV.
  619.  
  620. The mortal routines are not just for SVs -- AVs and HVs can be
  621. made mortal by passing their address (type-casted to C<SV*>) to the
  622. C<sv_2mortal> or C<sv_mortalcopy> routines.
  623.  
  624. =head2 Stashes and Globs
  625.  
  626. A "stash" is a hash that contains all of the different objects that
  627. are contained within a package.  Each key of the stash is a symbol
  628. name (shared by all the different types of objects that have the same
  629. name), and each value in the hash table is a GV (Glob Value).  This GV
  630. in turn contains references to the various objects of that name,
  631. including (but not limited to) the following:
  632.  
  633.     Scalar Value
  634.     Array Value
  635.     Hash Value
  636.     I/O Handle
  637.     Format
  638.     Subroutine
  639.  
  640. There is a single stash called "PL_defstash" that holds the items that exist
  641. in the "main" package.  To get at the items in other packages, append the
  642. string "::" to the package name.  The items in the "Foo" package are in
  643. the stash "Foo::" in PL_defstash.  The items in the "Bar::Baz" package are
  644. in the stash "Baz::" in "Bar::"'s stash.
  645.  
  646. To get the stash pointer for a particular package, use the function:
  647.  
  648.     HV*  gv_stashpv(const char* name, I32 create)
  649.     HV*  gv_stashsv(SV*, I32 create)
  650.  
  651. The first function takes a literal string, the second uses the string stored
  652. in the SV.  Remember that a stash is just a hash table, so you get back an
  653. C<HV*>.  The C<create> flag will create a new package if it is set.
  654.  
  655. The name that C<gv_stash*v> wants is the name of the package whose symbol table
  656. you want.  The default package is called C<main>.  If you have multiply nested
  657. packages, pass their names to C<gv_stash*v>, separated by C<::> as in the Perl
  658. language itself.
  659.  
  660. Alternately, if you have an SV that is a blessed reference, you can find
  661. out the stash pointer by using:
  662.  
  663.     HV*  SvSTASH(SvRV(SV*));
  664.  
  665. then use the following to get the package name itself:
  666.  
  667.     char*  HvNAME(HV* stash);
  668.  
  669. If you need to bless or re-bless an object you can use the following
  670. function:
  671.  
  672.     SV*  sv_bless(SV*, HV* stash)
  673.  
  674. where the first argument, an C<SV*>, must be a reference, and the second
  675. argument is a stash.  The returned C<SV*> can now be used in the same way
  676. as any other SV.
  677.  
  678. For more information on references and blessings, consult L<perlref>.
  679.  
  680. =head2 Double-Typed SVs
  681.  
  682. Scalar variables normally contain only one type of value, an integer,
  683. double, pointer, or reference.  Perl will automatically convert the
  684. actual scalar data from the stored type into the requested type.
  685.  
  686. Some scalar variables contain more than one type of scalar data.  For
  687. example, the variable C<$!> contains either the numeric value of C<errno>
  688. or its string equivalent from either C<strerror> or C<sys_errlist[]>.
  689.  
  690. To force multiple data values into an SV, you must do two things: use the
  691. C<sv_set*v> routines to add the additional scalar type, then set a flag
  692. so that Perl will believe it contains more than one type of data.  The
  693. four macros to set the flags are:
  694.  
  695.     SvIOK_on
  696.     SvNOK_on
  697.     SvPOK_on
  698.     SvROK_on
  699.  
  700. The particular macro you must use depends on which C<sv_set*v> routine
  701. you called first.  This is because every C<sv_set*v> routine turns on
  702. only the bit for the particular type of data being set, and turns off
  703. all the rest.
  704.  
  705. For example, to create a new Perl variable called "dberror" that contains
  706. both the numeric and descriptive string error values, you could use the
  707. following code:
  708.  
  709.     extern int  dberror;
  710.     extern char *dberror_list;
  711.  
  712.     SV* sv = get_sv("dberror", TRUE);
  713.     sv_setiv(sv, (IV) dberror);
  714.     sv_setpv(sv, dberror_list[dberror]);
  715.     SvIOK_on(sv);
  716.  
  717. If the order of C<sv_setiv> and C<sv_setpv> had been reversed, then the
  718. macro C<SvPOK_on> would need to be called instead of C<SvIOK_on>.
  719.  
  720. =head2 Magic Variables
  721.  
  722. [This section still under construction.  Ignore everything here.  Post no
  723. bills.  Everything not permitted is forbidden.]
  724.  
  725. Any SV may be magical, that is, it has special features that a normal
  726. SV does not have.  These features are stored in the SV structure in a
  727. linked list of C<struct magic>'s, typedef'ed to C<MAGIC>.
  728.  
  729.     struct magic {
  730.         MAGIC*      mg_moremagic;
  731.         MGVTBL*     mg_virtual;
  732.         U16         mg_private;
  733.         char        mg_type;
  734.         U8          mg_flags;
  735.         SV*         mg_obj;
  736.         char*       mg_ptr;
  737.         I32         mg_len;
  738.     };
  739.  
  740. Note this is current as of patchlevel 0, and could change at any time.
  741.  
  742. =head2 Assigning Magic
  743.  
  744. Perl adds magic to an SV using the sv_magic function:
  745.  
  746.     void sv_magic(SV* sv, SV* obj, int how, const char* name, I32 namlen);
  747.  
  748. The C<sv> argument is a pointer to the SV that is to acquire a new magical
  749. feature.
  750.  
  751. If C<sv> is not already magical, Perl uses the C<SvUPGRADE> macro to
  752. set the C<SVt_PVMG> flag for the C<sv>.  Perl then continues by adding
  753. it to the beginning of the linked list of magical features.  Any prior
  754. entry of the same type of magic is deleted.  Note that this can be
  755. overridden, and multiple instances of the same type of magic can be
  756. associated with an SV.
  757.  
  758. The C<name> and C<namlen> arguments are used to associate a string with
  759. the magic, typically the name of a variable. C<namlen> is stored in the
  760. C<mg_len> field and if C<name> is non-null and C<namlen> >= 0 a malloc'd
  761. copy of the name is stored in C<mg_ptr> field.
  762.  
  763. The sv_magic function uses C<how> to determine which, if any, predefined
  764. "Magic Virtual Table" should be assigned to the C<mg_virtual> field.
  765. See the "Magic Virtual Table" section below.  The C<how> argument is also
  766. stored in the C<mg_type> field.
  767.  
  768. The C<obj> argument is stored in the C<mg_obj> field of the C<MAGIC>
  769. structure.  If it is not the same as the C<sv> argument, the reference
  770. count of the C<obj> object is incremented.  If it is the same, or if
  771. the C<how> argument is "#", or if it is a NULL pointer, then C<obj> is
  772. merely stored, without the reference count being incremented.
  773.  
  774. There is also a function to add magic to an C<HV>:
  775.  
  776.     void hv_magic(HV *hv, GV *gv, int how);
  777.  
  778. This simply calls C<sv_magic> and coerces the C<gv> argument into an C<SV>.
  779.  
  780. To remove the magic from an SV, call the function sv_unmagic:
  781.  
  782.     void sv_unmagic(SV *sv, int type);
  783.  
  784. The C<type> argument should be equal to the C<how> value when the C<SV>
  785. was initially made magical.
  786.  
  787. =head2 Magic Virtual Tables
  788.  
  789. The C<mg_virtual> field in the C<MAGIC> structure is a pointer to a
  790. C<MGVTBL>, which is a structure of function pointers and stands for
  791. "Magic Virtual Table" to handle the various operations that might be
  792. applied to that variable.
  793.  
  794. The C<MGVTBL> has five pointers to the following routine types:
  795.  
  796.     int  (*svt_get)(SV* sv, MAGIC* mg);
  797.     int  (*svt_set)(SV* sv, MAGIC* mg);
  798.     U32  (*svt_len)(SV* sv, MAGIC* mg);
  799.     int  (*svt_clear)(SV* sv, MAGIC* mg);
  800.     int  (*svt_free)(SV* sv, MAGIC* mg);
  801.  
  802. This MGVTBL structure is set at compile-time in C<perl.h> and there are
  803. currently 19 types (or 21 with overloading turned on).  These different
  804. structures contain pointers to various routines that perform additional
  805. actions depending on which function is being called.
  806.  
  807.     Function pointer    Action taken
  808.     ----------------    ------------
  809.     svt_get             Do something after the value of the SV is retrieved.
  810.     svt_set             Do something after the SV is assigned a value.
  811.     svt_len             Report on the SV's length.
  812.     svt_clear        Clear something the SV represents.
  813.     svt_free            Free any extra storage associated with the SV.
  814.  
  815. For instance, the MGVTBL structure called C<vtbl_sv> (which corresponds
  816. to an C<mg_type> of '\0') contains:
  817.  
  818.     { magic_get, magic_set, magic_len, 0, 0 }
  819.  
  820. Thus, when an SV is determined to be magical and of type '\0', if a get
  821. operation is being performed, the routine C<magic_get> is called.  All
  822. the various routines for the various magical types begin with C<magic_>.
  823. NOTE: the magic routines are not considered part of the Perl API, and may
  824. not be exported by the Perl library.
  825.  
  826. The current kinds of Magic Virtual Tables are:
  827.  
  828.     mg_type  MGVTBL              Type of magic
  829.     -------  ------              ----------------------------
  830.     \0       vtbl_sv             Special scalar variable
  831.     A        vtbl_amagic         %OVERLOAD hash
  832.     a        vtbl_amagicelem     %OVERLOAD hash element
  833.     c        (none)              Holds overload table (AMT) on stash
  834.     B        vtbl_bm             Boyer-Moore (fast string search)
  835.     E        vtbl_env            %ENV hash
  836.     e        vtbl_envelem        %ENV hash element
  837.     f        vtbl_fm             Formline ('compiled' format)
  838.     g        vtbl_mglob          m//g target / study()ed string
  839.     I        vtbl_isa            @ISA array
  840.     i        vtbl_isaelem        @ISA array element
  841.     k        vtbl_nkeys          scalar(keys()) lvalue
  842.     L        (none)              Debugger %_<filename 
  843.     l        vtbl_dbline         Debugger %_<filename element
  844.     o        vtbl_collxfrm       Locale transformation
  845.     P        vtbl_pack           Tied array or hash
  846.     p        vtbl_packelem       Tied array or hash element
  847.     q        vtbl_packelem       Tied scalar or handle
  848.     S        vtbl_sig            %SIG hash
  849.     s        vtbl_sigelem        %SIG hash element
  850.     t        vtbl_taint          Taintedness
  851.     U        vtbl_uvar           Available for use by extensions
  852.     v        vtbl_vec            vec() lvalue
  853.     x        vtbl_substr         substr() lvalue
  854.     y        vtbl_defelem        Shadow "foreach" iterator variable /
  855.                                   smart parameter vivification
  856.     *        vtbl_glob           GV (typeglob)
  857.     #        vtbl_arylen         Array length ($#ary)
  858.     .        vtbl_pos            pos() lvalue
  859.     ~        (none)              Available for use by extensions
  860.  
  861. When an uppercase and lowercase letter both exist in the table, then the
  862. uppercase letter is used to represent some kind of composite type (a list
  863. or a hash), and the lowercase letter is used to represent an element of
  864. that composite type.
  865.  
  866. The '~' and 'U' magic types are defined specifically for use by
  867. extensions and will not be used by perl itself.  Extensions can use
  868. '~' magic to 'attach' private information to variables (typically
  869. objects).  This is especially useful because there is no way for
  870. normal perl code to corrupt this private information (unlike using
  871. extra elements of a hash object).
  872.  
  873. Similarly, 'U' magic can be used much like tie() to call a C function
  874. any time a scalar's value is used or changed.  The C<MAGIC>'s
  875. C<mg_ptr> field points to a C<ufuncs> structure:
  876.  
  877.     struct ufuncs {
  878.         I32 (*uf_val)(IV, SV*);
  879.         I32 (*uf_set)(IV, SV*);
  880.         IV uf_index;
  881.     };
  882.  
  883. When the SV is read from or written to, the C<uf_val> or C<uf_set>
  884. function will be called with C<uf_index> as the first arg and a
  885. pointer to the SV as the second.  A simple example of how to add 'U'
  886. magic is shown below.  Note that the ufuncs structure is copied by
  887. sv_magic, so you can safely allocate it on the stack.
  888.  
  889.     void
  890.     Umagic(sv)
  891.         SV *sv;
  892.     PREINIT:
  893.         struct ufuncs uf;
  894.     CODE:
  895.         uf.uf_val   = &my_get_fn;
  896.         uf.uf_set   = &my_set_fn;
  897.         uf.uf_index = 0;
  898.         sv_magic(sv, 0, 'U', (char*)&uf, sizeof(uf));
  899.  
  900. Note that because multiple extensions may be using '~' or 'U' magic,
  901. it is important for extensions to take extra care to avoid conflict.
  902. Typically only using the magic on objects blessed into the same class
  903. as the extension is sufficient.  For '~' magic, it may also be
  904. appropriate to add an I32 'signature' at the top of the private data
  905. area and check that.
  906.  
  907. Also note that the C<sv_set*()> and C<sv_cat*()> functions described
  908. earlier do B<not> invoke 'set' magic on their targets.  This must
  909. be done by the user either by calling the C<SvSETMAGIC()> macro after
  910. calling these functions, or by using one of the C<sv_set*_mg()> or
  911. C<sv_cat*_mg()> functions.  Similarly, generic C code must call the
  912. C<SvGETMAGIC()> macro to invoke any 'get' magic if they use an SV
  913. obtained from external sources in functions that don't handle magic.
  914. See L<perlapi> for a description of these functions.
  915. For example, calls to the C<sv_cat*()> functions typically need to be
  916. followed by C<SvSETMAGIC()>, but they don't need a prior C<SvGETMAGIC()>
  917. since their implementation handles 'get' magic.
  918.  
  919. =head2 Finding Magic
  920.  
  921.     MAGIC* mg_find(SV*, int type); /* Finds the magic pointer of that type */
  922.  
  923. This routine returns a pointer to the C<MAGIC> structure stored in the SV.
  924. If the SV does not have that magical feature, C<NULL> is returned.  Also,
  925. if the SV is not of type SVt_PVMG, Perl may core dump.
  926.  
  927.     int mg_copy(SV* sv, SV* nsv, const char* key, STRLEN klen);
  928.  
  929. This routine checks to see what types of magic C<sv> has.  If the mg_type
  930. field is an uppercase letter, then the mg_obj is copied to C<nsv>, but
  931. the mg_type field is changed to be the lowercase letter.
  932.  
  933. =head2 Understanding the Magic of Tied Hashes and Arrays
  934.  
  935. Tied hashes and arrays are magical beasts of the 'P' magic type.
  936.  
  937. WARNING: As of the 5.004 release, proper usage of the array and hash
  938. access functions requires understanding a few caveats.  Some
  939. of these caveats are actually considered bugs in the API, to be fixed
  940. in later releases, and are bracketed with [MAYCHANGE] below. If
  941. you find yourself actually applying such information in this section, be
  942. aware that the behavior may change in the future, umm, without warning.
  943.  
  944. The perl tie function associates a variable with an object that implements
  945. the various GET, SET etc methods.  To perform the equivalent of the perl
  946. tie function from an XSUB, you must mimic this behaviour.  The code below
  947. carries out the necessary steps - firstly it creates a new hash, and then
  948. creates a second hash which it blesses into the class which will implement
  949. the tie methods. Lastly it ties the two hashes together, and returns a
  950. reference to the new tied hash.  Note that the code below does NOT call the
  951. TIEHASH method in the MyTie class -
  952. see L<Calling Perl Routines from within C Programs> for details on how
  953. to do this.
  954.  
  955.     SV*
  956.     mytie()
  957.     PREINIT:
  958.         HV *hash;
  959.         HV *stash;
  960.         SV *tie;
  961.     CODE:
  962.         hash = newHV();
  963.         tie = newRV_noinc((SV*)newHV());
  964.         stash = gv_stashpv("MyTie", TRUE);
  965.         sv_bless(tie, stash);
  966.         hv_magic(hash, tie, 'P');
  967.         RETVAL = newRV_noinc(hash);
  968.     OUTPUT:
  969.         RETVAL
  970.  
  971. The C<av_store> function, when given a tied array argument, merely
  972. copies the magic of the array onto the value to be "stored", using
  973. C<mg_copy>.  It may also return NULL, indicating that the value did not
  974. actually need to be stored in the array.  [MAYCHANGE] After a call to
  975. C<av_store> on a tied array, the caller will usually need to call
  976. C<mg_set(val)> to actually invoke the perl level "STORE" method on the
  977. TIEARRAY object.  If C<av_store> did return NULL, a call to
  978. C<SvREFCNT_dec(val)> will also be usually necessary to avoid a memory
  979. leak. [/MAYCHANGE]
  980.  
  981. The previous paragraph is applicable verbatim to tied hash access using the
  982. C<hv_store> and C<hv_store_ent> functions as well.
  983.  
  984. C<av_fetch> and the corresponding hash functions C<hv_fetch> and
  985. C<hv_fetch_ent> actually return an undefined mortal value whose magic
  986. has been initialized using C<mg_copy>.  Note the value so returned does not
  987. need to be deallocated, as it is already mortal.  [MAYCHANGE] But you will
  988. need to call C<mg_get()> on the returned value in order to actually invoke
  989. the perl level "FETCH" method on the underlying TIE object.  Similarly,
  990. you may also call C<mg_set()> on the return value after possibly assigning
  991. a suitable value to it using C<sv_setsv>,  which will invoke the "STORE"
  992. method on the TIE object. [/MAYCHANGE]
  993.  
  994. [MAYCHANGE]
  995. In other words, the array or hash fetch/store functions don't really
  996. fetch and store actual values in the case of tied arrays and hashes.  They
  997. merely call C<mg_copy> to attach magic to the values that were meant to be
  998. "stored" or "fetched".  Later calls to C<mg_get> and C<mg_set> actually
  999. do the job of invoking the TIE methods on the underlying objects.  Thus
  1000. the magic mechanism currently implements a kind of lazy access to arrays
  1001. and hashes.
  1002.  
  1003. Currently (as of perl version 5.004), use of the hash and array access
  1004. functions requires the user to be aware of whether they are operating on
  1005. "normal" hashes and arrays, or on their tied variants.  The API may be
  1006. changed to provide more transparent access to both tied and normal data
  1007. types in future versions.
  1008. [/MAYCHANGE]
  1009.  
  1010. You would do well to understand that the TIEARRAY and TIEHASH interfaces
  1011. are mere sugar to invoke some perl method calls while using the uniform hash
  1012. and array syntax.  The use of this sugar imposes some overhead (typically
  1013. about two to four extra opcodes per FETCH/STORE operation, in addition to
  1014. the creation of all the mortal variables required to invoke the methods).
  1015. This overhead will be comparatively small if the TIE methods are themselves
  1016. substantial, but if they are only a few statements long, the overhead
  1017. will not be insignificant.
  1018.  
  1019. =head2 Localizing changes
  1020.  
  1021. Perl has a very handy construction
  1022.  
  1023.   {
  1024.     local $var = 2;
  1025.     ...
  1026.   }
  1027.  
  1028. This construction is I<approximately> equivalent to
  1029.  
  1030.   {
  1031.     my $oldvar = $var;
  1032.     $var = 2;
  1033.     ...
  1034.     $var = $oldvar;
  1035.   }
  1036.  
  1037. The biggest difference is that the first construction would
  1038. reinstate the initial value of $var, irrespective of how control exits
  1039. the block: C<goto>, C<return>, C<die>/C<eval> etc. It is a little bit
  1040. more efficient as well.
  1041.  
  1042. There is a way to achieve a similar task from C via Perl API: create a
  1043. I<pseudo-block>, and arrange for some changes to be automatically
  1044. undone at the end of it, either explicit, or via a non-local exit (via
  1045. die()). A I<block>-like construct is created by a pair of
  1046. C<ENTER>/C<LEAVE> macros (see L<perlcall/"Returning a Scalar">).
  1047. Such a construct may be created specially for some important localized
  1048. task, or an existing one (like boundaries of enclosing Perl
  1049. subroutine/block, or an existing pair for freeing TMPs) may be
  1050. used. (In the second case the overhead of additional localization must
  1051. be almost negligible.) Note that any XSUB is automatically enclosed in
  1052. an C<ENTER>/C<LEAVE> pair.
  1053.  
  1054. Inside such a I<pseudo-block> the following service is available:
  1055.  
  1056. =over
  1057.  
  1058. =item C<SAVEINT(int i)>
  1059.  
  1060. =item C<SAVEIV(IV i)>
  1061.  
  1062. =item C<SAVEI32(I32 i)>
  1063.  
  1064. =item C<SAVELONG(long i)>
  1065.  
  1066. These macros arrange things to restore the value of integer variable
  1067. C<i> at the end of enclosing I<pseudo-block>.
  1068.  
  1069. =item C<SAVESPTR(s)>
  1070.  
  1071. =item C<SAVEPPTR(p)>
  1072.  
  1073. These macros arrange things to restore the value of pointers C<s> and
  1074. C<p>. C<s> must be a pointer of a type which survives conversion to
  1075. C<SV*> and back, C<p> should be able to survive conversion to C<char*>
  1076. and back.
  1077.  
  1078. =item C<SAVEFREESV(SV *sv)>
  1079.  
  1080. The refcount of C<sv> would be decremented at the end of
  1081. I<pseudo-block>. This is similar to C<sv_2mortal>, which should (?) be
  1082. used instead.
  1083.  
  1084. =item C<SAVEFREEOP(OP *op)>
  1085.  
  1086. The C<OP *> is op_free()ed at the end of I<pseudo-block>.
  1087.  
  1088. =item C<SAVEFREEPV(p)>
  1089.  
  1090. The chunk of memory which is pointed to by C<p> is Safefree()ed at the
  1091. end of I<pseudo-block>.
  1092.  
  1093. =item C<SAVECLEARSV(SV *sv)>
  1094.  
  1095. Clears a slot in the current scratchpad which corresponds to C<sv> at
  1096. the end of I<pseudo-block>.
  1097.  
  1098. =item C<SAVEDELETE(HV *hv, char *key, I32 length)>
  1099.  
  1100. The key C<key> of C<hv> is deleted at the end of I<pseudo-block>. The
  1101. string pointed to by C<key> is Safefree()ed.  If one has a I<key> in
  1102. short-lived storage, the corresponding string may be reallocated like
  1103. this:
  1104.  
  1105.   SAVEDELETE(PL_defstash, savepv(tmpbuf), strlen(tmpbuf));
  1106.  
  1107. =item C<SAVEDESTRUCTOR(DESTRUCTORFUNC_NOCONTEXT_t f, void *p)>
  1108.  
  1109. At the end of I<pseudo-block> the function C<f> is called with the
  1110. only argument C<p>.
  1111.  
  1112. =item C<SAVEDESTRUCTOR_X(DESTRUCTORFUNC_t f, void *p)>
  1113.  
  1114. At the end of I<pseudo-block> the function C<f> is called with the
  1115. implicit context argument (if any), and C<p>.
  1116.  
  1117. =item C<SAVESTACK_POS()>
  1118.  
  1119. The current offset on the Perl internal stack (cf. C<SP>) is restored
  1120. at the end of I<pseudo-block>.
  1121.  
  1122. =back
  1123.  
  1124. The following API list contains functions, thus one needs to
  1125. provide pointers to the modifiable data explicitly (either C pointers,
  1126. or Perlish C<GV *>s).  Where the above macros take C<int>, a similar 
  1127. function takes C<int *>.
  1128.  
  1129. =over
  1130.  
  1131. =item C<SV* save_scalar(GV *gv)>
  1132.  
  1133. Equivalent to Perl code C<local $gv>.
  1134.  
  1135. =item C<AV* save_ary(GV *gv)>
  1136.  
  1137. =item C<HV* save_hash(GV *gv)>
  1138.  
  1139. Similar to C<save_scalar>, but localize C<@gv> and C<%gv>.
  1140.  
  1141. =item C<void save_item(SV *item)>
  1142.  
  1143. Duplicates the current value of C<SV>, on the exit from the current
  1144. C<ENTER>/C<LEAVE> I<pseudo-block> will restore the value of C<SV>
  1145. using the stored value.
  1146.  
  1147. =item C<void save_list(SV **sarg, I32 maxsarg)>
  1148.  
  1149. A variant of C<save_item> which takes multiple arguments via an array
  1150. C<sarg> of C<SV*> of length C<maxsarg>.
  1151.  
  1152. =item C<SV* save_svref(SV **sptr)>
  1153.  
  1154. Similar to C<save_scalar>, but will reinstate a C<SV *>.
  1155.  
  1156. =item C<void save_aptr(AV **aptr)>
  1157.  
  1158. =item C<void save_hptr(HV **hptr)>
  1159.  
  1160. Similar to C<save_svref>, but localize C<AV *> and C<HV *>.
  1161.  
  1162. =back
  1163.  
  1164. The C<Alias> module implements localization of the basic types within the
  1165. I<caller's scope>.  People who are interested in how to localize things in
  1166. the containing scope should take a look there too.
  1167.  
  1168. =head1 Subroutines
  1169.  
  1170. =head2 XSUBs and the Argument Stack
  1171.  
  1172. The XSUB mechanism is a simple way for Perl programs to access C subroutines.
  1173. An XSUB routine will have a stack that contains the arguments from the Perl
  1174. program, and a way to map from the Perl data structures to a C equivalent.
  1175.  
  1176. The stack arguments are accessible through the C<ST(n)> macro, which returns
  1177. the C<n>'th stack argument.  Argument 0 is the first argument passed in the
  1178. Perl subroutine call.  These arguments are C<SV*>, and can be used anywhere
  1179. an C<SV*> is used.
  1180.  
  1181. Most of the time, output from the C routine can be handled through use of
  1182. the RETVAL and OUTPUT directives.  However, there are some cases where the
  1183. argument stack is not already long enough to handle all the return values.
  1184. An example is the POSIX tzname() call, which takes no arguments, but returns
  1185. two, the local time zone's standard and summer time abbreviations.
  1186.  
  1187. To handle this situation, the PPCODE directive is used and the stack is
  1188. extended using the macro:
  1189.  
  1190.     EXTEND(SP, num);
  1191.  
  1192. where C<SP> is the macro that represents the local copy of the stack pointer,
  1193. and C<num> is the number of elements the stack should be extended by.
  1194.  
  1195. Now that there is room on the stack, values can be pushed on it using the
  1196. macros to push IVs, doubles, strings, and SV pointers respectively:
  1197.  
  1198.     PUSHi(IV)
  1199.     PUSHn(double)
  1200.     PUSHp(char*, I32)
  1201.     PUSHs(SV*)
  1202.  
  1203. And now the Perl program calling C<tzname>, the two values will be assigned
  1204. as in:
  1205.  
  1206.     ($standard_abbrev, $summer_abbrev) = POSIX::tzname;
  1207.  
  1208. An alternate (and possibly simpler) method to pushing values on the stack is
  1209. to use the macros:
  1210.  
  1211.     XPUSHi(IV)
  1212.     XPUSHn(double)
  1213.     XPUSHp(char*, I32)
  1214.     XPUSHs(SV*)
  1215.  
  1216. These macros automatically adjust the stack for you, if needed.  Thus, you
  1217. do not need to call C<EXTEND> to extend the stack.
  1218.  
  1219. For more information, consult L<perlxs> and L<perlxstut>.
  1220.  
  1221. =head2 Calling Perl Routines from within C Programs
  1222.  
  1223. There are four routines that can be used to call a Perl subroutine from
  1224. within a C program.  These four are:
  1225.  
  1226.     I32  call_sv(SV*, I32);
  1227.     I32  call_pv(const char*, I32);
  1228.     I32  call_method(const char*, I32);
  1229.     I32  call_argv(const char*, I32, register char**);
  1230.  
  1231. The routine most often used is C<call_sv>.  The C<SV*> argument
  1232. contains either the name of the Perl subroutine to be called, or a
  1233. reference to the subroutine.  The second argument consists of flags
  1234. that control the context in which the subroutine is called, whether
  1235. or not the subroutine is being passed arguments, how errors should be
  1236. trapped, and how to treat return values.
  1237.  
  1238. All four routines return the number of arguments that the subroutine returned
  1239. on the Perl stack.
  1240.  
  1241. These routines used to be called C<perl_call_sv> etc., before Perl v5.6.0,
  1242. but those names are now deprecated; macros of the same name are provided for
  1243. compatibility.
  1244.  
  1245. When using any of these routines (except C<call_argv>), the programmer
  1246. must manipulate the Perl stack.  These include the following macros and
  1247. functions:
  1248.  
  1249.     dSP
  1250.     SP
  1251.     PUSHMARK()
  1252.     PUTBACK
  1253.     SPAGAIN
  1254.     ENTER
  1255.     SAVETMPS
  1256.     FREETMPS
  1257.     LEAVE
  1258.     XPUSH*()
  1259.     POP*()
  1260.  
  1261. For a detailed description of calling conventions from C to Perl,
  1262. consult L<perlcall>.
  1263.  
  1264. =head2 Memory Allocation
  1265.  
  1266. All memory meant to be used with the Perl API functions should be manipulated
  1267. using the macros described in this section.  The macros provide the necessary
  1268. transparency between differences in the actual malloc implementation that is
  1269. used within perl.
  1270.  
  1271. It is suggested that you enable the version of malloc that is distributed
  1272. with Perl.  It keeps pools of various sizes of unallocated memory in
  1273. order to satisfy allocation requests more quickly.  However, on some
  1274. platforms, it may cause spurious malloc or free errors.
  1275.  
  1276.     New(x, pointer, number, type);
  1277.     Newc(x, pointer, number, type, cast);
  1278.     Newz(x, pointer, number, type);
  1279.  
  1280. These three macros are used to initially allocate memory.
  1281.  
  1282. The first argument C<x> was a "magic cookie" that was used to keep track
  1283. of who called the macro, to help when debugging memory problems.  However,
  1284. the current code makes no use of this feature (most Perl developers now
  1285. use run-time memory checkers), so this argument can be any number.
  1286.  
  1287. The second argument C<pointer> should be the name of a variable that will
  1288. point to the newly allocated memory.
  1289.  
  1290. The third and fourth arguments C<number> and C<type> specify how many of
  1291. the specified type of data structure should be allocated.  The argument
  1292. C<type> is passed to C<sizeof>.  The final argument to C<Newc>, C<cast>,
  1293. should be used if the C<pointer> argument is different from the C<type>
  1294. argument.
  1295.  
  1296. Unlike the C<New> and C<Newc> macros, the C<Newz> macro calls C<memzero>
  1297. to zero out all the newly allocated memory.
  1298.  
  1299.     Renew(pointer, number, type);
  1300.     Renewc(pointer, number, type, cast);
  1301.     Safefree(pointer)
  1302.  
  1303. These three macros are used to change a memory buffer size or to free a
  1304. piece of memory no longer needed.  The arguments to C<Renew> and C<Renewc>
  1305. match those of C<New> and C<Newc> with the exception of not needing the
  1306. "magic cookie" argument.
  1307.  
  1308.     Move(source, dest, number, type);
  1309.     Copy(source, dest, number, type);
  1310.     Zero(dest, number, type);
  1311.  
  1312. These three macros are used to move, copy, or zero out previously allocated
  1313. memory.  The C<source> and C<dest> arguments point to the source and
  1314. destination starting points.  Perl will move, copy, or zero out C<number>
  1315. instances of the size of the C<type> data structure (using the C<sizeof>
  1316. function).
  1317.  
  1318. =head2 PerlIO
  1319.  
  1320. The most recent development releases of Perl has been experimenting with
  1321. removing Perl's dependency on the "normal" standard I/O suite and allowing
  1322. other stdio implementations to be used.  This involves creating a new
  1323. abstraction layer that then calls whichever implementation of stdio Perl
  1324. was compiled with.  All XSUBs should now use the functions in the PerlIO
  1325. abstraction layer and not make any assumptions about what kind of stdio
  1326. is being used.
  1327.  
  1328. For a complete description of the PerlIO abstraction, consult L<perlapio>.
  1329.  
  1330. =head2 Putting a C value on Perl stack
  1331.  
  1332. A lot of opcodes (this is an elementary operation in the internal perl
  1333. stack machine) put an SV* on the stack. However, as an optimization
  1334. the corresponding SV is (usually) not recreated each time. The opcodes
  1335. reuse specially assigned SVs (I<target>s) which are (as a corollary)
  1336. not constantly freed/created.
  1337.  
  1338. Each of the targets is created only once (but see
  1339. L<Scratchpads and recursion> below), and when an opcode needs to put
  1340. an integer, a double, or a string on stack, it just sets the
  1341. corresponding parts of its I<target> and puts the I<target> on stack.
  1342.  
  1343. The macro to put this target on stack is C<PUSHTARG>, and it is
  1344. directly used in some opcodes, as well as indirectly in zillions of
  1345. others, which use it via C<(X)PUSH[pni]>.
  1346.  
  1347. =head2 Scratchpads
  1348.  
  1349. The question remains on when the SVs which are I<target>s for opcodes
  1350. are created. The answer is that they are created when the current unit --
  1351. a subroutine or a file (for opcodes for statements outside of
  1352. subroutines) -- is compiled. During this time a special anonymous Perl
  1353. array is created, which is called a scratchpad for the current
  1354. unit.
  1355.  
  1356. A scratchpad keeps SVs which are lexicals for the current unit and are
  1357. targets for opcodes. One can deduce that an SV lives on a scratchpad
  1358. by looking on its flags: lexicals have C<SVs_PADMY> set, and
  1359. I<target>s have C<SVs_PADTMP> set.
  1360.  
  1361. The correspondence between OPs and I<target>s is not 1-to-1. Different
  1362. OPs in the compile tree of the unit can use the same target, if this
  1363. would not conflict with the expected life of the temporary.
  1364.  
  1365. =head2 Scratchpads and recursion
  1366.  
  1367. In fact it is not 100% true that a compiled unit contains a pointer to
  1368. the scratchpad AV. In fact it contains a pointer to an AV of
  1369. (initially) one element, and this element is the scratchpad AV. Why do
  1370. we need an extra level of indirection?
  1371.  
  1372. The answer is B<recursion>, and maybe (sometime soon) B<threads>. Both
  1373. these can create several execution pointers going into the same
  1374. subroutine. For the subroutine-child not write over the temporaries
  1375. for the subroutine-parent (lifespan of which covers the call to the
  1376. child), the parent and the child should have different
  1377. scratchpads. (I<And> the lexicals should be separate anyway!)
  1378.  
  1379. So each subroutine is born with an array of scratchpads (of length 1).
  1380. On each entry to the subroutine it is checked that the current
  1381. depth of the recursion is not more than the length of this array, and
  1382. if it is, new scratchpad is created and pushed into the array.
  1383.  
  1384. The I<target>s on this scratchpad are C<undef>s, but they are already
  1385. marked with correct flags.
  1386.  
  1387. =head1 Compiled code
  1388.  
  1389. =head2 Code tree
  1390.  
  1391. Here we describe the internal form your code is converted to by
  1392. Perl. Start with a simple example:
  1393.  
  1394.   $a = $b + $c;
  1395.  
  1396. This is converted to a tree similar to this one:
  1397.  
  1398.              assign-to
  1399.            /           \
  1400.           +             $a
  1401.         /   \
  1402.       $b     $c
  1403.  
  1404. (but slightly more complicated).  This tree reflects the way Perl
  1405. parsed your code, but has nothing to do with the execution order.
  1406. There is an additional "thread" going through the nodes of the tree
  1407. which shows the order of execution of the nodes.  In our simplified
  1408. example above it looks like:
  1409.  
  1410.      $b ---> $c ---> + ---> $a ---> assign-to
  1411.  
  1412. But with the actual compile tree for C<$a = $b + $c> it is different:
  1413. some nodes I<optimized away>.  As a corollary, though the actual tree
  1414. contains more nodes than our simplified example, the execution order
  1415. is the same as in our example.
  1416.  
  1417. =head2 Examining the tree
  1418.  
  1419. If you have your perl compiled for debugging (usually done with C<-D
  1420. optimize=-g> on C<Configure> command line), you may examine the
  1421. compiled tree by specifying C<-Dx> on the Perl command line.  The
  1422. output takes several lines per node, and for C<$b+$c> it looks like
  1423. this:
  1424.  
  1425.     5           TYPE = add  ===> 6
  1426.                 TARG = 1
  1427.                 FLAGS = (SCALAR,KIDS)
  1428.                 {
  1429.                     TYPE = null  ===> (4)
  1430.                       (was rv2sv)
  1431.                     FLAGS = (SCALAR,KIDS)
  1432.                     {
  1433.     3                   TYPE = gvsv  ===> 4
  1434.                         FLAGS = (SCALAR)
  1435.                         GV = main::b
  1436.                     }
  1437.                 }
  1438.                 {
  1439.                     TYPE = null  ===> (5)
  1440.                       (was rv2sv)
  1441.                     FLAGS = (SCALAR,KIDS)
  1442.                     {
  1443.     4                   TYPE = gvsv  ===> 5
  1444.                         FLAGS = (SCALAR)
  1445.                         GV = main::c
  1446.                     }
  1447.                 }
  1448.  
  1449. This tree has 5 nodes (one per C<TYPE> specifier), only 3 of them are
  1450. not optimized away (one per number in the left column).  The immediate
  1451. children of the given node correspond to C<{}> pairs on the same level
  1452. of indentation, thus this listing corresponds to the tree:
  1453.  
  1454.                    add
  1455.                  /     \
  1456.                null    null
  1457.                 |       |
  1458.                gvsv    gvsv
  1459.  
  1460. The execution order is indicated by C<===E<gt>> marks, thus it is C<3
  1461. 4 5 6> (node C<6> is not included into above listing), i.e.,
  1462. C<gvsv gvsv add whatever>.
  1463.  
  1464. =head2 Compile pass 1: check routines
  1465.  
  1466. The tree is created by the I<pseudo-compiler> while yacc code feeds it
  1467. the constructions it recognizes. Since yacc works bottom-up, so does
  1468. the first pass of perl compilation.
  1469.  
  1470. What makes this pass interesting for perl developers is that some
  1471. optimization may be performed on this pass.  This is optimization by
  1472. so-called I<check routines>.  The correspondence between node names
  1473. and corresponding check routines is described in F<opcode.pl> (do not
  1474. forget to run C<make regen_headers> if you modify this file).
  1475.  
  1476. A check routine is called when the node is fully constructed except
  1477. for the execution-order thread.  Since at this time there are no
  1478. back-links to the currently constructed node, one can do most any
  1479. operation to the top-level node, including freeing it and/or creating
  1480. new nodes above/below it.
  1481.  
  1482. The check routine returns the node which should be inserted into the
  1483. tree (if the top-level node was not modified, check routine returns
  1484. its argument).
  1485.  
  1486. By convention, check routines have names C<ck_*>. They are usually
  1487. called from C<new*OP> subroutines (or C<convert>) (which in turn are
  1488. called from F<perly.y>).
  1489.  
  1490. =head2 Compile pass 1a: constant folding
  1491.  
  1492. Immediately after the check routine is called the returned node is
  1493. checked for being compile-time executable.  If it is (the value is
  1494. judged to be constant) it is immediately executed, and a I<constant>
  1495. node with the "return value" of the corresponding subtree is
  1496. substituted instead.  The subtree is deleted.
  1497.  
  1498. If constant folding was not performed, the execution-order thread is
  1499. created.
  1500.  
  1501. =head2 Compile pass 2: context propagation
  1502.  
  1503. When a context for a part of compile tree is known, it is propagated
  1504. down through the tree.  At this time the context can have 5 values
  1505. (instead of 2 for runtime context): void, boolean, scalar, list, and
  1506. lvalue.  In contrast with the pass 1 this pass is processed from top
  1507. to bottom: a node's context determines the context for its children.
  1508.  
  1509. Additional context-dependent optimizations are performed at this time.
  1510. Since at this moment the compile tree contains back-references (via
  1511. "thread" pointers), nodes cannot be free()d now.  To allow
  1512. optimized-away nodes at this stage, such nodes are null()ified instead
  1513. of free()ing (i.e. their type is changed to OP_NULL).
  1514.  
  1515. =head2 Compile pass 3: peephole optimization
  1516.  
  1517. After the compile tree for a subroutine (or for an C<eval> or a file)
  1518. is created, an additional pass over the code is performed. This pass
  1519. is neither top-down or bottom-up, but in the execution order (with
  1520. additional complications for conditionals).  These optimizations are
  1521. done in the subroutine peep().  Optimizations performed at this stage
  1522. are subject to the same restrictions as in the pass 2.
  1523.  
  1524. =head1 How multiple interpreters and concurrency are supported
  1525.  
  1526. WARNING: This information is subject to radical changes prior to
  1527. the Perl 5.6 release.  Use with caution.
  1528.  
  1529. =head2 Background and PERL_IMPLICIT_CONTEXT
  1530.  
  1531. The Perl interpreter can be regarded as a closed box: it has an API
  1532. for feeding it code or otherwise making it do things, but it also has
  1533. functions for its own use.  This smells a lot like an object, and
  1534. there are ways for you to build Perl so that you can have multiple
  1535. interpreters, with one interpreter represented either as a C++ object,
  1536. a C structure, or inside a thread.  The thread, the C structure, or
  1537. the C++ object will contain all the context, the state of that
  1538. interpreter.
  1539.  
  1540. Three macros control the major Perl build flavors: MULTIPLICITY,
  1541. USE_THREADS and PERL_OBJECT.  The MULTIPLICITY build has a C structure
  1542. that packages all the interpreter state, there is a similar thread-specific
  1543. data structure under USE_THREADS, and the PERL_OBJECT build has a C++
  1544. class to maintain interpreter state.  In all three cases,
  1545. PERL_IMPLICIT_CONTEXT is also normally defined, and enables the
  1546. support for passing in a "hidden" first argument that represents all three
  1547. data structures.
  1548.  
  1549. All this obviously requires a way for the Perl internal functions to be
  1550. C++ methods, subroutines taking some kind of structure as the first
  1551. argument, or subroutines taking nothing as the first argument.  To
  1552. enable these three very different ways of building the interpreter,
  1553. the Perl source (as it does in so many other situations) makes heavy
  1554. use of macros and subroutine naming conventions.
  1555.  
  1556. First problem: deciding which functions will be public API functions and
  1557. which will be private.  All functions whose names begin C<S_> are private 
  1558. (think "S" for "secret" or "static").  All other functions begin with
  1559. "Perl_", but just because a function begins with "Perl_" does not mean it is
  1560. part of the API. The easiest way to be B<sure> a function is part of the API
  1561. is to find its entry in L<perlapi>.  If it exists in L<perlapi>, it's part
  1562. of the API.  If it doesn't, and you think it should be (i.e., you need it fo
  1563. r your extension), send mail via L<perlbug> explaining why you think it
  1564. should be.
  1565.  
  1566. (L<perlapi> itself is generated by embed.pl, a Perl script that generates
  1567. significant portions of the Perl source code.  It has a list of almost
  1568. all the functions defined by the Perl interpreter along with their calling
  1569. characteristics and some flags.  Functions that are part of the public API
  1570. are marked with an 'A' in its flags.)
  1571.  
  1572. Second problem: there must be a syntax so that the same subroutine
  1573. declarations and calls can pass a structure as their first argument,
  1574. or pass nothing.  To solve this, the subroutines are named and
  1575. declared in a particular way.  Here's a typical start of a static
  1576. function used within the Perl guts:
  1577.  
  1578.   STATIC void
  1579.   S_incline(pTHX_ char *s)
  1580.  
  1581. STATIC becomes "static" in C, and is #define'd to nothing in C++.
  1582.  
  1583. A public function (i.e. part of the internal API, but not necessarily
  1584. sanctioned for use in extensions) begins like this:
  1585.  
  1586.   void
  1587.   Perl_sv_setsv(pTHX_ SV* dsv, SV* ssv)
  1588.  
  1589. C<pTHX_> is one of a number of macros (in perl.h) that hide the
  1590. details of the interpreter's context.  THX stands for "thread", "this",
  1591. or "thingy", as the case may be.  (And no, George Lucas is not involved. :-)
  1592. The first character could be 'p' for a B<p>rototype, 'a' for B<a>rgument,
  1593. or 'd' for B<d>eclaration.
  1594.  
  1595. When Perl is built without PERL_IMPLICIT_CONTEXT, there is no first
  1596. argument containing the interpreter's context.  The trailing underscore
  1597. in the pTHX_ macro indicates that the macro expansion needs a comma
  1598. after the context argument because other arguments follow it.  If
  1599. PERL_IMPLICIT_CONTEXT is not defined, pTHX_ will be ignored, and the
  1600. subroutine is not prototyped to take the extra argument.  The form of the
  1601. macro without the trailing underscore is used when there are no additional
  1602. explicit arguments.
  1603.  
  1604. When a core function calls another, it must pass the context.  This
  1605. is normally hidden via macros.  Consider C<sv_setsv>.  It expands
  1606. something like this:
  1607.  
  1608.     ifdef PERL_IMPLICIT_CONTEXT
  1609.       define sv_setsv(a,b)    Perl_sv_setsv(aTHX_ a, b)
  1610.       /* can't do this for vararg functions, see below */
  1611.     else
  1612.       define sv_setsv        Perl_sv_setsv
  1613.     endif
  1614.  
  1615. This works well, and means that XS authors can gleefully write:
  1616.  
  1617.     sv_setsv(foo, bar);
  1618.  
  1619. and still have it work under all the modes Perl could have been
  1620. compiled with.
  1621.  
  1622. Under PERL_OBJECT in the core, that will translate to either:
  1623.  
  1624.     CPerlObj::Perl_sv_setsv(foo,bar);  # in CPerlObj functions,
  1625.                                        # C++ takes care of 'this'
  1626.   or
  1627.  
  1628.     pPerl->Perl_sv_setsv(foo,bar);     # in truly static functions,
  1629.                                        # see objXSUB.h
  1630.  
  1631. Under PERL_OBJECT in extensions (aka PERL_CAPI), or under
  1632. MULTIPLICITY/USE_THREADS w/ PERL_IMPLICIT_CONTEXT in both core
  1633. and extensions, it will be:
  1634.  
  1635.     Perl_sv_setsv(aTHX_ foo, bar);     # the canonical Perl "API"
  1636.                                        # for all build flavors
  1637.  
  1638. This doesn't work so cleanly for varargs functions, though, as macros
  1639. imply that the number of arguments is known in advance.  Instead we
  1640. either need to spell them out fully, passing C<aTHX_> as the first
  1641. argument (the Perl core tends to do this with functions like
  1642. Perl_warner), or use a context-free version.
  1643.  
  1644. The context-free version of Perl_warner is called
  1645. Perl_warner_nocontext, and does not take the extra argument.  Instead
  1646. it does dTHX; to get the context from thread-local storage.  We
  1647. C<#define warner Perl_warner_nocontext> so that extensions get source
  1648. compatibility at the expense of performance.  (Passing an arg is
  1649. cheaper than grabbing it from thread-local storage.)
  1650.  
  1651. You can ignore [pad]THX[xo] when browsing the Perl headers/sources.
  1652. Those are strictly for use within the core.  Extensions and embedders
  1653. need only be aware of [pad]THX.
  1654.  
  1655. =head2 How do I use all this in extensions?
  1656.  
  1657. When Perl is built with PERL_IMPLICIT_CONTEXT, extensions that call
  1658. any functions in the Perl API will need to pass the initial context
  1659. argument somehow.  The kicker is that you will need to write it in
  1660. such a way that the extension still compiles when Perl hasn't been
  1661. built with PERL_IMPLICIT_CONTEXT enabled.
  1662.  
  1663. There are three ways to do this.  First, the easy but inefficient way,
  1664. which is also the default, in order to maintain source compatibility
  1665. with extensions: whenever XSUB.h is #included, it redefines the aTHX
  1666. and aTHX_ macros to call a function that will return the context.
  1667. Thus, something like:
  1668.  
  1669.         sv_setsv(asv, bsv);
  1670.  
  1671. in your extesion will translate to this when PERL_IMPLICIT_CONTEXT is
  1672. in effect:
  1673.  
  1674.         Perl_sv_setsv(Perl_get_context(), asv, bsv);
  1675.  
  1676. or to this otherwise:
  1677.  
  1678.         Perl_sv_setsv(asv, bsv);
  1679.  
  1680. You have to do nothing new in your extension to get this; since
  1681. the Perl library provides Perl_get_context(), it will all just
  1682. work.
  1683.  
  1684. The second, more efficient way is to use the following template for
  1685. your Foo.xs:
  1686.  
  1687.     #define PERL_NO_GET_CONTEXT    /* we want efficiency */
  1688.     #include "EXTERN.h"
  1689.     #include "perl.h"
  1690.     #include "XSUB.h"
  1691.  
  1692.         static my_private_function(int arg1, int arg2);
  1693.  
  1694.     static SV *
  1695.     my_private_function(int arg1, int arg2)
  1696.     {
  1697.         dTHX;    /* fetch context */
  1698.         ... call many Perl API functions ...
  1699.     }
  1700.  
  1701.         [... etc ...]
  1702.  
  1703.     MODULE = Foo        PACKAGE = Foo
  1704.  
  1705.     /* typical XSUB */
  1706.  
  1707.     void
  1708.     my_xsub(arg)
  1709.         int arg
  1710.         CODE:
  1711.         my_private_function(arg, 10);
  1712.  
  1713. Note that the only two changes from the normal way of writing an
  1714. extension is the addition of a C<#define PERL_NO_GET_CONTEXT> before
  1715. including the Perl headers, followed by a C<dTHX;> declaration at
  1716. the start of every function that will call the Perl API.  (You'll
  1717. know which functions need this, because the C compiler will complain
  1718. that there's an undeclared identifier in those functions.)  No changes
  1719. are needed for the XSUBs themselves, because the XS() macro is
  1720. correctly defined to pass in the implicit context if needed.
  1721.  
  1722. The third, even more efficient way is to ape how it is done within
  1723. the Perl guts:
  1724.  
  1725.  
  1726.     #define PERL_NO_GET_CONTEXT    /* we want efficiency */
  1727.     #include "EXTERN.h"
  1728.     #include "perl.h"
  1729.     #include "XSUB.h"
  1730.  
  1731.         /* pTHX_ only needed for functions that call Perl API */
  1732.         static my_private_function(pTHX_ int arg1, int arg2);
  1733.  
  1734.     static SV *
  1735.     my_private_function(pTHX_ int arg1, int arg2)
  1736.     {
  1737.         /* dTHX; not needed here, because THX is an argument */
  1738.         ... call Perl API functions ...
  1739.     }
  1740.  
  1741.         [... etc ...]
  1742.  
  1743.     MODULE = Foo        PACKAGE = Foo
  1744.  
  1745.     /* typical XSUB */
  1746.  
  1747.     void
  1748.     my_xsub(arg)
  1749.         int arg
  1750.         CODE:
  1751.         my_private_function(aTHX_ arg, 10);
  1752.  
  1753. This implementation never has to fetch the context using a function
  1754. call, since it is always passed as an extra argument.  Depending on
  1755. your needs for simplicity or efficiency, you may mix the previous
  1756. two approaches freely.
  1757.  
  1758. Never add a comma after C<pTHX> yourself--always use the form of the
  1759. macro with the underscore for functions that take explicit arguments,
  1760. or the form without the argument for functions with no explicit arguments.
  1761.  
  1762. =head2 Future Plans and PERL_IMPLICIT_SYS
  1763.  
  1764. Just as PERL_IMPLICIT_CONTEXT provides a way to bundle up everything
  1765. that the interpreter knows about itself and pass it around, so too are
  1766. there plans to allow the interpreter to bundle up everything it knows
  1767. about the environment it's running on.  This is enabled with the
  1768. PERL_IMPLICIT_SYS macro.  Currently it only works with PERL_OBJECT,
  1769. but is mostly there for MULTIPLICITY and USE_THREADS (see inside
  1770. iperlsys.h).
  1771.  
  1772. This allows the ability to provide an extra pointer (called the "host"
  1773. environment) for all the system calls.  This makes it possible for
  1774. all the system stuff to maintain their own state, broken down into
  1775. seven C structures.  These are thin wrappers around the usual system
  1776. calls (see win32/perllib.c) for the default perl executable, but for a
  1777. more ambitious host (like the one that would do fork() emulation) all
  1778. the extra work needed to pretend that different interpreters are
  1779. actually different "processes", would be done here.
  1780.  
  1781. The Perl engine/interpreter and the host are orthogonal entities.
  1782. There could be one or more interpreters in a process, and one or
  1783. more "hosts", with free association between them.
  1784.  
  1785. =head1 AUTHORS
  1786.  
  1787. Until May 1997, this document was maintained by Jeff Okamoto
  1788. <okamoto@corp.hp.com>.  It is now maintained as part of Perl itself
  1789. by the Perl 5 Porters <perl5-porters@perl.org>.
  1790.  
  1791. With lots of help and suggestions from Dean Roehrich, Malcolm Beattie,
  1792. Andreas Koenig, Paul Hudson, Ilya Zakharevich, Paul Marquess, Neil
  1793. Bowers, Matthew Green, Tim Bunce, Spider Boardman, Ulrich Pfeifer,
  1794. Stephen McCamant, and Gurusamy Sarathy.
  1795.  
  1796. API Listing originally by Dean Roehrich <roehrich@cray.com>.
  1797.  
  1798. Modifications to autogenerate the API listing (L<perlapi>) by Benjamin
  1799. Stuhl.
  1800.  
  1801. =head1 SEE ALSO
  1802.  
  1803. perlapi(1), perlintern(1), perlxs(1), perlembed(1)
  1804.