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Text File  |  2000-03-13  |  18KB  |  446 lines

  1. =head1 NAME
  2.  
  3. perlmod - Perl modules (packages and symbol tables)
  4.  
  5. =head1 DESCRIPTION
  6.  
  7. =head2 Packages
  8.  
  9. Perl provides a mechanism for alternative namespaces to protect
  10. packages from stomping on each other's variables.  In fact, there's
  11. really no such thing as a global variable in Perl .  The package
  12. statement declares the compilation unit as being in the given
  13. namespace.  The scope of the package declaration is from the
  14. declaration itself through the end of the enclosing block, C<eval>,
  15. or file, whichever comes first (the same scope as the my() and
  16. local() operators).  Unqualified dynamic identifiers will be in
  17. this namespace, except for those few identifiers that if unqualified,
  18. default to the main package instead of the current one as described
  19. below.  A package statement affects only dynamic variables--including
  20. those you've used local() on--but I<not> lexical variables created
  21. with my().  Typically it would be the first declaration in a file
  22. included by the C<do>, C<require>, or C<use> operators.  You can
  23. switch into a package in more than one place; it merely influences
  24. which symbol table is used by the compiler for the rest of that
  25. block.  You can refer to variables and filehandles in other packages
  26. by prefixing the identifier with the package name and a double
  27. colon: C<$Package::Variable>.  If the package name is null, the
  28. C<main> package is assumed.  That is, C<$::sail> is equivalent to
  29. C<$main::sail>.
  30.  
  31. The old package delimiter was a single quote, but double colon is now the
  32. preferred delimiter, in part because it's more readable to humans, and
  33. in part because it's more readable to B<emacs> macros.  It also makes C++
  34. programmers feel like they know what's going on--as opposed to using the
  35. single quote as separator, which was there to make Ada programmers feel
  36. like they knew what's going on.  Because the old-fashioned syntax is still
  37. supported for backwards compatibility, if you try to use a string like
  38. C<"This is $owner's house">, you'll be accessing C<$owner::s>; that is,
  39. the $s variable in package C<owner>, which is probably not what you meant.
  40. Use braces to disambiguate, as in C<"This is ${owner}'s house">.
  41.  
  42. Packages may themselves contain package separators, as in
  43. C<$OUTER::INNER::var>.  This implies nothing about the order of
  44. name lookups, however.  There are no relative packages: all symbols
  45. are either local to the current package, or must be fully qualified
  46. from the outer package name down.  For instance, there is nowhere
  47. within package C<OUTER> that C<$INNER::var> refers to
  48. C<$OUTER::INNER::var>.  It would treat package C<INNER> as a totally
  49. separate global package.
  50.  
  51. Only identifiers starting with letters (or underscore) are stored
  52. in a package's symbol table.  All other symbols are kept in package
  53. C<main>, including all punctuation variables, like $_.  In addition,
  54. when unqualified, the identifiers STDIN, STDOUT, STDERR, ARGV,
  55. ARGVOUT, ENV, INC, and SIG are forced to be in package C<main>,
  56. even when used for other purposes than their built-in one.  If you
  57. have a package called C<m>, C<s>, or C<y>, then you can't use the
  58. qualified form of an identifier because it would be instead interpreted
  59. as a pattern match, a substitution, or a transliteration.
  60.  
  61. Variables beginning with underscore used to be forced into package
  62. main, but we decided it was more useful for package writers to be able
  63. to use leading underscore to indicate private variables and method names.
  64. $_ is still global though.  See also L<perlvar/"Technical Note on the
  65. Syntax of Variable Names">.
  66.  
  67. C<eval>ed strings are compiled in the package in which the eval() was
  68. compiled.  (Assignments to C<$SIG{}>, however, assume the signal
  69. handler specified is in the C<main> package.  Qualify the signal handler
  70. name if you wish to have a signal handler in a package.)  For an
  71. example, examine F<perldb.pl> in the Perl library.  It initially switches
  72. to the C<DB> package so that the debugger doesn't interfere with variables
  73. in the program you are trying to debug.  At various points, however, it
  74. temporarily switches back to the C<main> package to evaluate various
  75. expressions in the context of the C<main> package (or wherever you came
  76. from).  See L<perldebug>.
  77.  
  78. The special symbol C<__PACKAGE__> contains the current package, but cannot
  79. (easily) be used to construct variables.
  80.  
  81. See L<perlsub> for other scoping issues related to my() and local(),
  82. and L<perlref> regarding closures.
  83.  
  84. =head2 Symbol Tables
  85.  
  86. The symbol table for a package happens to be stored in the hash of that
  87. name with two colons appended.  The main symbol table's name is thus
  88. C<%main::>, or C<%::> for short.  Likewise symbol table for the nested
  89. package mentioned earlier is named C<%OUTER::INNER::>.
  90.  
  91. The value in each entry of the hash is what you are referring to when you
  92. use the C<*name> typeglob notation.  In fact, the following have the same
  93. effect, though the first is more efficient because it does the symbol
  94. table lookups at compile time:
  95.  
  96.     local *main::foo    = *main::bar;
  97.     local $main::{foo}  = $main::{bar};
  98.  
  99. You can use this to print out all the variables in a package, for
  100. instance.  The standard but antequated F<dumpvar.pl> library and
  101. the CPAN module Devel::Symdump make use of this.
  102.  
  103. Assignment to a typeglob performs an aliasing operation, i.e.,
  104.  
  105.     *dick = *richard;
  106.  
  107. causes variables, subroutines, formats, and file and directory handles
  108. accessible via the identifier C<richard> also to be accessible via the
  109. identifier C<dick>.  If you want to alias only a particular variable or
  110. subroutine, assign a reference instead:
  111.  
  112.     *dick = \$richard;
  113.  
  114. Which makes $richard and $dick the same variable, but leaves
  115. @richard and @dick as separate arrays.  Tricky, eh?
  116.  
  117. This mechanism may be used to pass and return cheap references
  118. into or from subroutines if you won't want to copy the whole
  119. thing.  It only works when assigning to dynamic variables, not
  120. lexicals.
  121.  
  122.     %some_hash = ();            # can't be my()
  123.     *some_hash = fn( \%another_hash );
  124.     sub fn {
  125.     local *hashsym = shift;
  126.     # now use %hashsym normally, and you
  127.     # will affect the caller's %another_hash
  128.     my %nhash = (); # do what you want
  129.     return \%nhash;
  130.     }
  131.  
  132. On return, the reference will overwrite the hash slot in the
  133. symbol table specified by the *some_hash typeglob.  This
  134. is a somewhat tricky way of passing around references cheaply
  135. when you won't want to have to remember to dereference variables
  136. explicitly.
  137.  
  138. Another use of symbol tables is for making "constant" scalars.
  139.  
  140.     *PI = \3.14159265358979;
  141.  
  142. Now you cannot alter $PI, which is probably a good thing all in all.
  143. This isn't the same as a constant subroutine, which is subject to
  144. optimization at compile-time.  This isn't.  A constant subroutine is one
  145. prototyped to take no arguments and to return a constant expression.
  146. See L<perlsub> for details on these.  The C<use constant> pragma is a
  147. convenient shorthand for these.
  148.  
  149. You can say C<*foo{PACKAGE}> and C<*foo{NAME}> to find out what name and
  150. package the *foo symbol table entry comes from.  This may be useful
  151. in a subroutine that gets passed typeglobs as arguments:
  152.  
  153.     sub identify_typeglob {
  154.         my $glob = shift;
  155.         print 'You gave me ', *{$glob}{PACKAGE}, '::', *{$glob}{NAME}, "\n";
  156.     }
  157.     identify_typeglob *foo;
  158.     identify_typeglob *bar::baz;
  159.  
  160. This prints
  161.  
  162.     You gave me main::foo
  163.     You gave me bar::baz
  164.  
  165. The C<*foo{THING}> notation can also be used to obtain references to the
  166. individual elements of *foo, see L<perlref>.
  167.  
  168. Subroutine definitions (and declarations, for that matter) need
  169. not necessarily be situated in the package whose symbol table they
  170. occupy.  You can define a subroutine outside its package by
  171. explicitly qualifying the name of the subroutine:
  172.  
  173.     package main;
  174.     sub Some_package::foo { ... }   # &foo defined in Some_package
  175.  
  176. This is just a shorthand for a typeglob assignment at compile time:
  177.  
  178.     BEGIN { *Some_package::foo = sub { ... } }
  179.  
  180. and is I<not> the same as writing:
  181.  
  182.     {
  183.     package Some_package;
  184.     sub foo { ... }
  185.     }
  186.  
  187. In the first two versions, the body of the subroutine is
  188. lexically in the main package, I<not> in Some_package. So
  189. something like this:
  190.  
  191.     package main;
  192.  
  193.     $Some_package::name = "fred";
  194.     $main::name = "barney";
  195.  
  196.     sub Some_package::foo {
  197.     print "in ", __PACKAGE__, ": \$name is '$name'\n";
  198.     }
  199.  
  200.     Some_package::foo();
  201.  
  202. prints:
  203.  
  204.     in main: $name is 'barney'
  205.  
  206. rather than:
  207.  
  208.     in Some_package: $name is 'fred'
  209.  
  210. This also has implications for the use of the SUPER:: qualifier
  211. (see L<perlobj>).
  212.  
  213. =head2 Package Constructors and Destructors
  214.  
  215. Four special subroutines act as package constructors and destructors.
  216. These are the C<BEGIN>, C<CHECK>, C<INIT>, and C<END> routines.  The
  217. C<sub> is optional for these routines.
  218.  
  219. A C<BEGIN> subroutine is executed as soon as possible, that is, the moment
  220. it is completely defined, even before the rest of the containing file
  221. is parsed.  You may have multiple C<BEGIN> blocks within a file--they
  222. will execute in order of definition.  Because a C<BEGIN> block executes
  223. immediately, it can pull in definitions of subroutines and such from other
  224. files in time to be visible to the rest of the file.  Once a C<BEGIN>
  225. has run, it is immediately undefined and any code it used is returned to
  226. Perl's memory pool.  This means you can't ever explicitly call a C<BEGIN>.
  227.  
  228. An C<END> subroutine is executed as late as possible, that is, after
  229. perl has finished running the program and just before the interpreter
  230. is being exited, even if it is exiting as a result of a die() function.
  231. (But not if it's polymorphing into another program via C<exec>, or
  232. being blown out of the water by a signal--you have to trap that yourself
  233. (if you can).)  You may have multiple C<END> blocks within a file--they
  234. will execute in reverse order of definition; that is: last in, first
  235. out (LIFO).  C<END> blocks are not executed when you run perl with the
  236. C<-c> switch.
  237.  
  238. Inside an C<END> subroutine, C<$?> contains the value that the program is
  239. going to pass to C<exit()>.  You can modify C<$?> to change the exit
  240. value of the program.  Beware of changing C<$?> by accident (e.g. by
  241. running something via C<system>).
  242.  
  243. Similar to C<BEGIN> blocks, C<INIT> blocks are run just before the
  244. Perl runtime begins execution, in "first in, first out" (FIFO) order.
  245. For example, the code generators documented in L<perlcc> make use of
  246. C<INIT> blocks to initialize and resolve pointers to XSUBs.
  247.  
  248. Similar to C<END> blocks, C<CHECK> blocks are run just after the
  249. Perl compile phase ends and before the run time begins, in
  250. LIFO order.  C<CHECK> blocks are again useful in the Perl compiler
  251. suite to save the compiled state of the program.
  252.  
  253. When you use the B<-n> and B<-p> switches to Perl, C<BEGIN> and
  254. C<END> work just as they do in B<awk>, as a degenerate case.  As currently
  255. implemented (and subject to change, since its inconvenient at best),
  256. both C<BEGIN> and<END> blocks are run when you use the B<-c> switch
  257. for a compile-only syntax check, although your main code is not.
  258.  
  259. =head2 Perl Classes
  260.  
  261. There is no special class syntax in Perl, but a package may act
  262. as a class if it provides subroutines to act as methods.  Such a
  263. package may also derive some of its methods from another class (package)
  264. by listing the other package name(s) in its global @ISA array (which 
  265. must be a package global, not a lexical).
  266.  
  267. For more on this, see L<perltoot> and L<perlobj>.
  268.  
  269. =head2 Perl Modules
  270.  
  271. A module is just a set of related function in a library file a Perl
  272. package with the same name as the file.  It is specifically designed
  273. to be reusable by other modules or programs.  It may do this by
  274. providing a mechanism for exporting some of its symbols into the
  275. symbol table of any package using it.  Or it may function as a class
  276. definition and make its semantics available implicitly through
  277. method calls on the class and its objects, without explicitly
  278. exportating anything.  Or it can do a little of both.
  279.  
  280. For example, to start a traditional, non-OO module called Some::Module,
  281. create a file called F<Some/Module.pm> and start with this template:
  282.  
  283.     package Some::Module;  # assumes Some/Module.pm
  284.  
  285.     use strict;
  286.     use warnings;
  287.  
  288.     BEGIN {
  289.         use Exporter   ();
  290.         our ($VERSION, @ISA, @EXPORT, @EXPORT_OK, %EXPORT_TAGS);
  291.  
  292.         # set the version for version checking
  293.         $VERSION     = 1.00;
  294.         # if using RCS/CVS, this may be preferred
  295.         $VERSION = do { my @r = (q$Revision: 2.21 $ =~ /\d+/g); sprintf "%d."."%02d" x $#r, @r }; # must be all one line, for MakeMaker
  296.  
  297.         @ISA         = qw(Exporter);
  298.         @EXPORT      = qw(&func1 &func2 &func4);
  299.         %EXPORT_TAGS = ( );     # eg: TAG => [ qw!name1 name2! ],
  300.  
  301.         # your exported package globals go here,
  302.         # as well as any optionally exported functions
  303.         @EXPORT_OK   = qw($Var1 %Hashit &func3);
  304.     }
  305.     our @EXPORT_OK;
  306.  
  307.     # non-exported package globals go here
  308.     our @more;
  309.     our $stuff;
  310.  
  311.     # initialize package globals, first exported ones
  312.     $Var1   = '';
  313.     %Hashit = ();
  314.  
  315.     # then the others (which are still accessible as $Some::Module::stuff)
  316.     $stuff  = '';
  317.     @more   = ();
  318.  
  319.     # all file-scoped lexicals must be created before
  320.     # the functions below that use them.
  321.  
  322.     # file-private lexicals go here
  323.     my $priv_var    = '';
  324.     my %secret_hash = ();
  325.  
  326.     # here's a file-private function as a closure,
  327.     # callable as &$priv_func;  it cannot be prototyped.
  328.     my $priv_func = sub {
  329.         # stuff goes here.
  330.     };
  331.  
  332.     # make all your functions, whether exported or not;
  333.     # remember to put something interesting in the {} stubs
  334.     sub func1      {}    # no prototype
  335.     sub func2()    {}    # proto'd void
  336.     sub func3($$)  {}    # proto'd to 2 scalars
  337.  
  338.     # this one isn't exported, but could be called!
  339.     sub func4(\%)  {}    # proto'd to 1 hash ref
  340.  
  341.     END { }       # module clean-up code here (global destructor)
  342.  
  343.     ## YOUR CODE GOES HERE
  344.  
  345.     1;  # don't forget to return a true value from the file
  346.  
  347. Then go on to declare and use your variables in functions without
  348. any qualifications.  See L<Exporter> and the L<perlmodlib> for
  349. details on mechanics and style issues in module creation.
  350.  
  351. Perl modules are included into your program by saying
  352.  
  353.     use Module;
  354.  
  355. or
  356.  
  357.     use Module LIST;
  358.  
  359. This is exactly equivalent to
  360.  
  361.     BEGIN { require Module; import Module; }
  362.  
  363. or
  364.  
  365.     BEGIN { require Module; import Module LIST; }
  366.  
  367. As a special case
  368.  
  369.     use Module ();
  370.  
  371. is exactly equivalent to
  372.  
  373.     BEGIN { require Module; }
  374.  
  375. All Perl module files have the extension F<.pm>.  The C<use> operator
  376. assumes this so you don't have to spell out "F<Module.pm>" in quotes.
  377. This also helps to differentiate new modules from old F<.pl> and
  378. F<.ph> files.  Module names are also capitalized unless they're
  379. functioning as pragmas; pragmas are in effect compiler directives,
  380. and are sometimes called "pragmatic modules" (or even "pragmata"
  381. if you're a classicist).
  382.  
  383. The two statements:
  384.  
  385.     require SomeModule;
  386.     require "SomeModule.pm";        
  387.  
  388. differ from each other in two ways.  In the first case, any double
  389. colons in the module name, such as C<Some::Module>, are translated
  390. into your system's directory separator, usually "/".   The second
  391. case does not, and would have to be specified literally.  The other
  392. difference is that seeing the first C<require> clues in the compiler
  393. that uses of indirect object notation involving "SomeModule", as
  394. in C<$ob = purge SomeModule>, are method calls, not function calls.
  395. (Yes, this really can make a difference.)
  396.  
  397. Because the C<use> statement implies a C<BEGIN> block, the importing
  398. of semantics happens as soon as the C<use> statement is compiled,
  399. before the rest of the file is compiled.  This is how it is able
  400. to function as a pragma mechanism, and also how modules are able to
  401. declare subroutines that are then visible as list or unary operators for
  402. the rest of the current file.  This will not work if you use C<require>
  403. instead of C<use>.  With C<require> you can get into this problem:
  404.  
  405.     require Cwd;        # make Cwd:: accessible
  406.     $here = Cwd::getcwd();
  407.  
  408.     use Cwd;            # import names from Cwd::
  409.     $here = getcwd();
  410.  
  411.     require Cwd;            # make Cwd:: accessible
  412.     $here = getcwd();         # oops! no main::getcwd()
  413.  
  414. In general, C<use Module ()> is recommended over C<require Module>,
  415. because it determines module availability at compile time, not in the
  416. middle of your program's execution.  An exception would be if two modules
  417. each tried to C<use> each other, and each also called a function from
  418. that other module.  In that case, it's easy to use C<require>s instead.
  419.  
  420. Perl packages may be nested inside other package names, so we can have
  421. package names containing C<::>.  But if we used that package name
  422. directly as a filename it would makes for unwieldy or impossible
  423. filenames on some systems.  Therefore, if a module's name is, say,
  424. C<Text::Soundex>, then its definition is actually found in the library
  425. file F<Text/Soundex.pm>.
  426.  
  427. Perl modules always have a F<.pm> file, but there may also be
  428. dynamically linked executables (often ending in F<.so>) or autoloaded
  429. subroutine definitions (often ending in F<.al> associated with the
  430. module.  If so, these will be entirely transparent to the user of
  431. the module.  It is the responsibility of the F<.pm> file to load
  432. (or arrange to autoload) any additional functionality.  For example,
  433. although the POSIX module happens to do both dynamic loading and
  434. autoloading, but the user can say just C<use POSIX> to get it all.
  435.  
  436. =head1 SEE ALSO
  437.  
  438. See L<perlmodlib> for general style issues related to building Perl
  439. modules and classes, as well as descriptions of the standard library
  440. and CPAN, L<Exporter> for how Perl's standard import/export mechanism
  441. works, L<perltoot> and L<perltootc> for an in-depth tutorial on
  442. creating classes, L<perlobj> for a hard-core reference document on
  443. objects, L<perlsub> for an explanation of functions and scoping,
  444. and L<perlxstut> and L<perlguts> for more information on writing
  445. extension modules.
  446.