home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ OS/2 Shareware BBS: 10 Tools / 10-Tools.zip / perl_pod.zip / perlobj.pod < prev    next >
Text File  |  1997-11-25  |  16KB  |  470 lines

  1. =head1 NAME
  2.  
  3. perlobj - Perl objects
  4.  
  5. =head1 DESCRIPTION
  6.  
  7. First of all, you need to understand what references are in Perl.
  8. See L<perlref> for that.  Second, if you still find the following
  9. reference work too complicated, a tutorial on object-oriented programming
  10. in Perl can be found in L<perltoot>.
  11.  
  12. If you're still with us, then
  13. here are three very simple definitions that you should find reassuring.
  14.  
  15. =over 4
  16.  
  17. =item 1.
  18.  
  19. An object is simply a reference that happens to know which class it
  20. belongs to.
  21.  
  22. =item 2.
  23.  
  24. A class is simply a package that happens to provide methods to deal
  25. with object references.
  26.  
  27. =item 3.
  28.  
  29. A method is simply a subroutine that expects an object reference (or
  30. a package name, for class methods) as the first argument.
  31.  
  32. =back
  33.  
  34. We'll cover these points now in more depth.
  35.  
  36. =head2 An Object is Simply a Reference
  37.  
  38. Unlike say C++, Perl doesn't provide any special syntax for
  39. constructors.  A constructor is merely a subroutine that returns a
  40. reference to something "blessed" into a class, generally the
  41. class that the subroutine is defined in.  Here is a typical
  42. constructor:
  43.  
  44.     package Critter;
  45.     sub new { bless {} }
  46.  
  47. The C<{}> constructs a reference to an anonymous hash containing no
  48. key/value pairs.  The bless() takes that reference and tells the object
  49. it references that it's now a Critter, and returns the reference.
  50. This is for convenience, because the referenced object itself knows that
  51. it has been blessed, and the reference to it could have been returned
  52. directly, like this:
  53.  
  54.     sub new {
  55.     my $self = {};
  56.     bless $self;
  57.     return $self;
  58.     }
  59.  
  60. In fact, you often see such a thing in more complicated constructors
  61. that wish to call methods in the class as part of the construction:
  62.  
  63.     sub new {
  64.     my $self = {}
  65.     bless $self;
  66.     $self->initialize();
  67.     return $self;
  68.     }
  69.  
  70. If you care about inheritance (and you should; see
  71. L<perlmod/"Modules: Creation, Use, and Abuse">),
  72. then you want to use the two-arg form of bless
  73. so that your constructors may be inherited:
  74.  
  75.     sub new {
  76.     my $class = shift;
  77.     my $self = {};
  78.     bless $self, $class
  79.     $self->initialize();
  80.     return $self;
  81.     }
  82.  
  83. Or if you expect people to call not just C<CLASS-E<gt>new()> but also
  84. C<$obj-E<gt>new()>, then use something like this.  The initialize()
  85. method used will be of whatever $class we blessed the
  86. object into:
  87.  
  88.     sub new {
  89.     my $this = shift;
  90.     my $class = ref($this) || $this;
  91.     my $self = {};
  92.     bless $self, $class
  93.     $self->initialize();
  94.     return $self;
  95.     }
  96.  
  97. Within the class package, the methods will typically deal with the
  98. reference as an ordinary reference.  Outside the class package,
  99. the reference is generally treated as an opaque value that may
  100. be accessed only through the class's methods.
  101.  
  102. A constructor may re-bless a referenced object currently belonging to
  103. another class, but then the new class is responsible for all cleanup
  104. later.  The previous blessing is forgotten, as an object may belong
  105. to only one class at a time.  (Although of course it's free to
  106. inherit methods from many classes.)
  107.  
  108. A clarification:  Perl objects are blessed.  References are not.  Objects
  109. know which package they belong to.  References do not.  The bless()
  110. function uses the reference to find the object.  Consider
  111. the following example:
  112.  
  113.     $a = {};
  114.     $b = $a;
  115.     bless $a, BLAH;
  116.     print "\$b is a ", ref($b), "\n";
  117.  
  118. This reports $b as being a BLAH, so obviously bless()
  119. operated on the object and not on the reference.
  120.  
  121. =head2 A Class is Simply a Package
  122.  
  123. Unlike say C++, Perl doesn't provide any special syntax for class
  124. definitions.  You use a package as a class by putting method
  125. definitions into the class.
  126.  
  127. There is a special array within each package called @ISA which says
  128. where else to look for a method if you can't find it in the current
  129. package.  This is how Perl implements inheritance.  Each element of the
  130. @ISA array is just the name of another package that happens to be a
  131. class package.  The classes are searched (depth first) for missing
  132. methods in the order that they occur in @ISA.  The classes accessible
  133. through @ISA are known as base classes of the current class.
  134.  
  135. If a missing method is found in one of the base classes, it is cached
  136. in the current class for efficiency.  Changing @ISA or defining new
  137. subroutines invalidates the cache and causes Perl to do the lookup again.
  138.  
  139. If a method isn't found, but an AUTOLOAD routine is found, then
  140. that is called on behalf of the missing method.
  141.  
  142. If neither a method nor an AUTOLOAD routine is found in @ISA, then one
  143. last try is made for the method (or an AUTOLOAD routine) in a class
  144. called UNIVERSAL.  (Several commonly used methods are automatically
  145. supplied in the UNIVERSAL class; see L<"Default UNIVERSAL methods"> for
  146. more details.)  If that doesn't work, Perl finally gives up and
  147. complains.
  148.  
  149. Perl classes do only method inheritance.  Data inheritance is left
  150. up to the class itself.  By and large, this is not a problem in Perl,
  151. because most classes model the attributes of their object using
  152. an anonymous hash, which serves as its own little namespace to be
  153. carved up by the various classes that might want to do something
  154. with the object.
  155.  
  156. =head2 A Method is Simply a Subroutine
  157.  
  158. Unlike say C++, Perl doesn't provide any special syntax for method
  159. definition.  (It does provide a little syntax for method invocation
  160. though.  More on that later.)  A method expects its first argument
  161. to be the object or package it is being invoked on.  There are just two
  162. types of methods, which we'll call class and instance.
  163. (Sometimes you'll hear these called static and virtual, in honor of
  164. the two C++ method types they most closely resemble.)
  165.  
  166. A class method expects a class name as the first argument.  It
  167. provides functionality for the class as a whole, not for any individual
  168. object belonging to the class.  Constructors are typically class
  169. methods.  Many class methods simply ignore their first argument, because
  170. they already know what package they're in, and don't care what package
  171. they were invoked via.  (These aren't necessarily the same, because
  172. class methods follow the inheritance tree just like ordinary instance
  173. methods.)  Another typical use for class methods is to look up an
  174. object by name:
  175.  
  176.     sub find {
  177.     my ($class, $name) = @_;
  178.     $objtable{$name};
  179.     }
  180.  
  181. An instance method expects an object reference as its first argument.
  182. Typically it shifts the first argument into a "self" or "this" variable,
  183. and then uses that as an ordinary reference.
  184.  
  185.     sub display {
  186.     my $self = shift;
  187.     my @keys = @_ ? @_ : sort keys %$self;
  188.     foreach $key (@keys) {
  189.         print "\t$key => $self->{$key}\n";
  190.     }
  191.     }
  192.  
  193. =head2 Method Invocation
  194.  
  195. There are two ways to invoke a method, one of which you're already
  196. familiar with, and the other of which will look familiar.  Perl 4
  197. already had an "indirect object" syntax that you use when you say
  198.  
  199.     print STDERR "help!!!\n";
  200.  
  201. This same syntax can be used to call either class or instance methods.
  202. We'll use the two methods defined above, the class method to lookup
  203. an object reference and the instance method to print out its attributes.
  204.  
  205.     $fred = find Critter "Fred";
  206.     display $fred 'Height', 'Weight';
  207.  
  208. These could be combined into one statement by using a BLOCK in the
  209. indirect object slot:
  210.  
  211.     display {find Critter "Fred"} 'Height', 'Weight';
  212.  
  213. For C++ fans, there's also a syntax using -E<gt> notation that does exactly
  214. the same thing.  The parentheses are required if there are any arguments.
  215.  
  216.     $fred = Critter->find("Fred");
  217.     $fred->display('Height', 'Weight');
  218.  
  219. or in one statement,
  220.  
  221.     Critter->find("Fred")->display('Height', 'Weight');
  222.  
  223. There are times when one syntax is more readable, and times when the
  224. other syntax is more readable.  The indirect object syntax is less
  225. cluttered, but it has the same ambiguity as ordinary list operators.
  226. Indirect object method calls are parsed using the same rule as list
  227. operators: "If it looks like a function, it is a function".  (Presuming
  228. for the moment that you think two words in a row can look like a
  229. function name.  C++ programmers seem to think so with some regularity,
  230. especially when the first word is "new".)  Thus, the parentheses of
  231.  
  232.     new Critter ('Barney', 1.5, 70)
  233.  
  234. are assumed to surround ALL the arguments of the method call, regardless
  235. of what comes after.  Saying
  236.  
  237.     new Critter ('Bam' x 2), 1.4, 45
  238.  
  239. would be equivalent to
  240.  
  241.     Critter->new('Bam' x 2), 1.4, 45
  242.  
  243. which is unlikely to do what you want.
  244.  
  245. There are times when you wish to specify which class's method to use.
  246. In this case, you can call your method as an ordinary subroutine
  247. call, being sure to pass the requisite first argument explicitly:
  248.  
  249.     $fred =  MyCritter::find("Critter", "Fred");
  250.     MyCritter::display($fred, 'Height', 'Weight');
  251.  
  252. Note however, that this does not do any inheritance.  If you wish
  253. merely to specify that Perl should I<START> looking for a method in a
  254. particular package, use an ordinary method call, but qualify the method
  255. name with the package like this:
  256.  
  257.     $fred = Critter->MyCritter::find("Fred");
  258.     $fred->MyCritter::display('Height', 'Weight');
  259.  
  260. If you're trying to control where the method search begins I<and> you're
  261. executing in the class itself, then you may use the SUPER pseudo class,
  262. which says to start looking in your base class's @ISA list without having
  263. to name it explicitly:
  264.  
  265.     $self->SUPER::display('Height', 'Weight');
  266.  
  267. Please note that the C<SUPER::> construct is meaningful I<only> within the
  268. class.
  269.  
  270. Sometimes you want to call a method when you don't know the method name
  271. ahead of time.  You can use the arrow form, replacing the method name
  272. with a simple scalar variable containing the method name:
  273.  
  274.     $method = $fast ? "findfirst" : "findbest";
  275.     $fred->$method(@args);
  276.  
  277. =head2 Default UNIVERSAL methods
  278.  
  279. The C<UNIVERSAL> package automatically contains the following methods that
  280. are inherited by all other classes:
  281.  
  282. =over 4
  283.  
  284. =item isa(CLASS)
  285.  
  286. C<isa> returns I<true> if its object is blessed into a subclass of C<CLASS>
  287.  
  288. C<isa> is also exportable and can be called as a sub with two arguments. This
  289. allows the ability to check what a reference points to. Example
  290.  
  291.     use UNIVERSAL qw(isa);
  292.  
  293.     if(isa($ref, 'ARRAY')) {
  294.         ...
  295.     }
  296.  
  297. =item can(METHOD)
  298.  
  299. C<can> checks to see if its object has a method called C<METHOD>,
  300. if it does then a reference to the sub is returned, if it does not then
  301. I<undef> is returned.
  302.  
  303. =item VERSION( [NEED] )
  304.  
  305. C<VERSION> returns the version number of the class (package).  If the
  306. NEED argument is given then it will check that the current version (as
  307. defined by the $VERSION variable in the given package) not less than
  308. NEED; it will die if this is not the case.  This method is normally
  309. called as a class method.  This method is called automatically by the
  310. C<VERSION> form of C<use>.
  311.  
  312.     use A 1.2 qw(some imported subs);
  313.     # implies:
  314.     A->VERSION(1.2);
  315.  
  316. =back
  317.  
  318. B<NOTE:> C<can> directly uses Perl's internal code for method lookup, and
  319. C<isa> uses a very similar method and cache-ing strategy. This may cause
  320. strange effects if the Perl code dynamically changes @ISA in any package.
  321.  
  322. You may add other methods to the UNIVERSAL class via Perl or XS code.
  323. You do not need to C<use UNIVERSAL> in order to make these methods
  324. available to your program.  This is necessary only if you wish to
  325. have C<isa> available as a plain subroutine in the current package.
  326.  
  327. =head2 Destructors
  328.  
  329. When the last reference to an object goes away, the object is
  330. automatically destroyed.  (This may even be after you exit, if you've
  331. stored references in global variables.)  If you want to capture control
  332. just before the object is freed, you may define a DESTROY method in
  333. your class.  It will automatically be called at the appropriate moment,
  334. and you can do any extra cleanup you need to do.
  335.  
  336. Perl doesn't do nested destruction for you.  If your constructor
  337. re-blessed a reference from one of your base classes, your DESTROY may
  338. need to call DESTROY for any base classes that need it.  But this applies
  339. to only re-blessed objects--an object reference that is merely
  340. I<CONTAINED> in the current object will be freed and destroyed
  341. automatically when the current object is freed.
  342.  
  343. =head2 WARNING
  344.  
  345. An indirect object is limited to a name, a scalar variable, or a block,
  346. because it would have to do too much lookahead otherwise, just like any
  347. other postfix dereference in the language.  The left side of -E<gt> is not so
  348. limited, because it's an infix operator, not a postfix operator.
  349.  
  350. That means that in the following, A and B are equivalent to each other, and
  351. C and D are equivalent, but A/B and C/D are different:
  352.  
  353.     A: method $obref->{"fieldname"}
  354.     B: (method $obref)->{"fieldname"}
  355.     C: $obref->{"fieldname"}->method()
  356.     D: method {$obref->{"fieldname"}}
  357.  
  358. =head2 Summary
  359.  
  360. That's about all there is to it.  Now you need just to go off and buy a
  361. book about object-oriented design methodology, and bang your forehead
  362. with it for the next six months or so.
  363.  
  364. =head2 Two-Phased Garbage Collection
  365.  
  366. For most purposes, Perl uses a fast and simple reference-based
  367. garbage collection system.  For this reason, there's an extra
  368. dereference going on at some level, so if you haven't built
  369. your Perl executable using your C compiler's C<-O> flag, performance
  370. will suffer.  If you I<have> built Perl with C<cc -O>, then this
  371. probably won't matter.
  372.  
  373. A more serious concern is that unreachable memory with a non-zero
  374. reference count will not normally get freed.  Therefore, this is a bad
  375. idea:
  376.  
  377.     {
  378.     my $a;
  379.     $a = \$a;
  380.     }
  381.  
  382. Even thought $a I<should> go away, it can't.  When building recursive data
  383. structures, you'll have to break the self-reference yourself explicitly
  384. if you don't care to leak.  For example, here's a self-referential
  385. node such as one might use in a sophisticated tree structure:
  386.  
  387.     sub new_node {
  388.     my $self = shift;
  389.     my $class = ref($self) || $self;
  390.     my $node = {};
  391.     $node->{LEFT} = $node->{RIGHT} = $node;
  392.     $node->{DATA} = [ @_ ];
  393.     return bless $node => $class;
  394.     }
  395.  
  396. If you create nodes like that, they (currently) won't go away unless you
  397. break their self reference yourself.  (In other words, this is not to be
  398. construed as a feature, and you shouldn't depend on it.)
  399.  
  400. Almost.
  401.  
  402. When an interpreter thread finally shuts down (usually when your program
  403. exits), then a rather costly but complete mark-and-sweep style of garbage
  404. collection is performed, and everything allocated by that thread gets
  405. destroyed.  This is essential to support Perl as an embedded or a
  406. multithreadable language.  For example, this program demonstrates Perl's
  407. two-phased garbage collection:
  408.  
  409.     #!/usr/bin/perl
  410.     package Subtle;
  411.  
  412.     sub new {
  413.     my $test;
  414.     $test = \$test;
  415.     warn "CREATING " . \$test;
  416.     return bless \$test;
  417.     }
  418.  
  419.     sub DESTROY {
  420.     my $self = shift;
  421.     warn "DESTROYING $self";
  422.     }
  423.  
  424.     package main;
  425.  
  426.     warn "starting program";
  427.     {
  428.     my $a = Subtle->new;
  429.     my $b = Subtle->new;
  430.     $$a = 0;  # break selfref
  431.     warn "leaving block";
  432.     }
  433.  
  434.     warn "just exited block";
  435.     warn "time to die...";
  436.     exit;
  437.  
  438. When run as F</tmp/test>, the following output is produced:
  439.  
  440.     starting program at /tmp/test line 18.
  441.     CREATING SCALAR(0x8e5b8) at /tmp/test line 7.
  442.     CREATING SCALAR(0x8e57c) at /tmp/test line 7.
  443.     leaving block at /tmp/test line 23.
  444.     DESTROYING Subtle=SCALAR(0x8e5b8) at /tmp/test line 13.
  445.     just exited block at /tmp/test line 26.
  446.     time to die... at /tmp/test line 27.
  447.     DESTROYING Subtle=SCALAR(0x8e57c) during global destruction.
  448.  
  449. Notice that "global destruction" bit there?  That's the thread
  450. garbage collector reaching the unreachable.
  451.  
  452. Objects are always destructed, even when regular refs aren't and in fact
  453. are destructed in a separate pass before ordinary refs just to try to
  454. prevent object destructors from using refs that have been themselves
  455. destructed.  Plain refs are only garbage-collected if the destruct level
  456. is greater than 0.  You can test the higher levels of global destruction
  457. by setting the PERL_DESTRUCT_LEVEL environment variable, presuming
  458. C<-DDEBUGGING> was enabled during perl build time.
  459.  
  460. A more complete garbage collection strategy will be implemented
  461. at a future date.
  462.  
  463. =head1 SEE ALSO
  464.  
  465. A kinder, gentler tutorial on object-oriented programming in Perl can
  466. be found in L<perltoot>.
  467. You should also check out L<perlbot> for other object tricks, traps, and tips,
  468. as well as L<perlmodlib> for some style guides on constructing both modules
  469. and classes.
  470.