home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ PC World 2003 March / PCWorld_2003-03_cd.bin / Software / Topware / activeperl / ActivePerl / Perl / lib / Devel / Peek.pm < prev    next >
Encoding:
Perl POD Document  |  2002-06-19  |  16.6 KB  |  560 lines

  1. # Devel::Peek - A data debugging tool for the XS programmer
  2. # The documentation is after the __END__
  3.  
  4. package Devel::Peek;
  5.  
  6. # Underscore to allow older Perls to access older version from CPAN
  7. $VERSION = '1.00_03';
  8. $XS_VERSION = $VERSION;
  9. $VERSION = eval $VERSION;
  10.  
  11. require Exporter;
  12. use XSLoader ();
  13.  
  14. @ISA = qw(Exporter);
  15. @EXPORT = qw(Dump mstat DeadCode DumpArray DumpWithOP DumpProg
  16.          fill_mstats mstats_fillhash mstats2hash runops_debug debug_flags);
  17. @EXPORT_OK = qw(SvREFCNT SvREFCNT_inc SvREFCNT_dec CvGV);
  18. %EXPORT_TAGS = ('ALL' => [@EXPORT, @EXPORT_OK]);
  19.  
  20. XSLoader::load 'Devel::Peek';
  21.  
  22. sub import {
  23.   my $c = shift;
  24.   my $ops_rx = qr/^:opd(=[stP]*)?\b/;
  25.   my @db = grep m/$ops_rx/, @_;
  26.   @_ = grep !m/$ops_rx/, @_;
  27.   if (@db) {
  28.     die "Too many :opd options" if @db > 1;
  29.     runops_debug(1);
  30.     my $flags = ($db[0] =~ m/$ops_rx/ and $1);
  31.     $flags = 'st' unless defined $flags;
  32.     my $f = 0;
  33.     $f |= 2  if $flags =~ /s/;
  34.     $f |= 8  if $flags =~ /t/;
  35.     $f |= 64 if $flags =~ /P/;
  36.     $^D |= $f if $f;
  37.   }
  38.   unshift @_, $c;
  39.   goto &Exporter::import;
  40. }
  41.  
  42. sub DumpWithOP ($;$) {
  43.    local($Devel::Peek::dump_ops)=1;
  44.    my $depth = @_ > 1 ? $_[1] : 4 ;
  45.    Dump($_[0],$depth);
  46. }
  47.  
  48. $D_flags = 'psltocPmfrxuLHXDSTR';
  49.  
  50. sub debug_flags (;$) {
  51.   my $out = "";
  52.   for my $i (0 .. length($D_flags)-1) {
  53.     $out .= substr $D_flags, $i, 1 if $^D & (1<<$i);
  54.   }
  55.   my $arg = shift;
  56.   my $num = $arg;
  57.   if (defined $arg and $arg =~ /\D/) {
  58.     die "unknown flags in debug_flags()" if $arg =~ /[^-$D_flags]/;
  59.     my ($on,$off) = split /-/, "$arg-";
  60.     $num = $^D;
  61.     $num |=  (1<<index($D_flags, $_)) for split //, $on;
  62.     $num &= ~(1<<index($D_flags, $_)) for split //, $off;
  63.   }
  64.   $^D = $num if defined $arg;
  65.   $out
  66. }
  67.  
  68. 1;
  69. __END__
  70.  
  71. =head1 NAME
  72.  
  73. Devel::Peek - A data debugging tool for the XS programmer
  74.  
  75. =head1 SYNOPSIS
  76.  
  77.         use Devel::Peek;
  78.         Dump( $a );
  79.         Dump( $a, 5 );
  80.         DumpArray( 5, $a, $b, ... );
  81.     mstat "Point 5";
  82.  
  83.         use Devel::Peek ':opd=st';
  84.  
  85. =head1 DESCRIPTION
  86.  
  87. Devel::Peek contains functions which allows raw Perl datatypes to be
  88. manipulated from a Perl script.  This is used by those who do XS programming
  89. to check that the data they are sending from C to Perl looks as they think
  90. it should look.  The trick, then, is to know what the raw datatype is
  91. supposed to look like when it gets to Perl.  This document offers some tips
  92. and hints to describe good and bad raw data.
  93.  
  94. It is very possible that this document will fall far short of being useful
  95. to the casual reader.  The reader is expected to understand the material in
  96. the first few sections of L<perlguts>.
  97.  
  98. Devel::Peek supplies a C<Dump()> function which can dump a raw Perl
  99. datatype, and C<mstat("marker")> function to report on memory usage
  100. (if perl is compiled with corresponding option).  The function
  101. DeadCode() provides statistics on the data "frozen" into inactive
  102. C<CV>.  Devel::Peek also supplies C<SvREFCNT()>, C<SvREFCNT_inc()>, and
  103. C<SvREFCNT_dec()> which can query, increment, and decrement reference
  104. counts on SVs.  This document will take a passive, and safe, approach
  105. to data debugging and for that it will describe only the C<Dump()>
  106. function.
  107.  
  108. Function C<DumpArray()> allows dumping of multiple values (useful when you
  109. need to analyze returns of functions).
  110.  
  111. The global variable $Devel::Peek::pv_limit can be set to limit the
  112. number of character printed in various string values.  Setting it to 0
  113. means no limit.
  114.  
  115. If C<use Devel::Peek> directive has a C<:opd=FLAGS> argument,
  116. this switches on debugging of opcode dispatch.  C<FLAGS> should be a
  117. combination of C<s>, C<t>, and C<P> (see B<-D> flags in L<perlrun>).
  118. C<:opd> is a shortcut for C<:opd=st>.
  119.  
  120. =head2 Runtime debugging
  121.  
  122. C<CvGV($cv)> return one of the globs associated to a subroutine reference $cv.
  123.  
  124. debug_flags() returns a string representation of C<$^D> (similar to
  125. what is allowed for B<-D> flag).  When called with a numeric argument,
  126. sets $^D to the corresponding value.  When called with an argument of
  127. the form C<"flags-flags">, set on/off bits of C<$^D> corresponding to
  128. letters before/after C<->.  (The returned value is for C<$^D> before
  129. the modification.)
  130.  
  131. runops_debug() returns true if the current I<opcode dispatcher> is the
  132. debugging one.  When called with an argument, switches to debugging or
  133. non-debugging dispatcher depending on the argument (active for
  134. newly-entered subs/etc only).  (The returned value is for the dispatcher before the modification.)
  135.  
  136. =head2 Memory footprint debugging
  137.  
  138. When perl is compiled with support for memory footprint debugging
  139. (default with Perl's malloc()), Devel::Peek provides an access to this API.
  140.  
  141. Use mstat() function to emit a memory state statistic to the terminal.
  142. For more information on the format of output of mstat() see
  143. L<perldebguts/Using C<$ENV{PERL_DEBUG_MSTATS}>>.
  144.  
  145. Three additional functions allow access to this statistic from Perl.
  146. First, use C<mstats_fillhash(%hash)> to get the information contained
  147. in the output of mstat() into %hash. The field of this hash are
  148.  
  149.   minbucket nbuckets sbrk_good sbrk_slack sbrked_remains sbrks start_slack
  150.   topbucket topbucket_ev topbucket_odd total total_chain total_sbrk totfree
  151.  
  152. Two additional fields C<free>, C<used> contain array references which
  153. provide per-bucket count of free and used chunks.  Two other fields
  154. C<mem_size>, C<available_size> contain array references which provide
  155. the information about the allocated size and usable size of chunks in
  156. each bucket.  Again, see L<perldebguts/Using C<$ENV{PERL_DEBUG_MSTATS}>>
  157. for details.
  158.  
  159. Keep in mind that only the first several "odd-numbered" buckets are
  160. used, so the information on size of the "odd-numbered" buckets which are
  161. not used is probably meaningless.
  162.  
  163. The information in
  164.  
  165.  mem_size available_size minbucket nbuckets
  166.  
  167. is the property of a particular build of perl, and does not depend on
  168. the current process.  If you do not provide the optional argument to
  169. the functions mstats_fillhash(), fill_mstats(), mstats2hash(), then
  170. the information in fields C<mem_size>, C<available_size> is not
  171. updated.
  172.  
  173. C<fill_mstats($buf)> is a much cheaper call (both speedwise and
  174. memory-wise) which collects the statistic into $buf in
  175. machine-readable form.  At a later moment you may need to call
  176. C<mstats2hash($buf, %hash)> to use this information to fill %hash.
  177.  
  178. All three APIs C<fill_mstats($buf)>, C<mstats_fillhash(%hash)>, and
  179. C<mstats2hash($buf, %hash)> are designed to allocate no memory if used
  180. I<the second time> on the same $buf and/or %hash.
  181.  
  182. So, if you want to collect memory info in a cycle, you may call
  183.  
  184.   $#buf = 999;
  185.   fill_mstats($_) for @buf;
  186.   mstats_fillhash(%report, 1);        # Static info too
  187.  
  188.   foreach (@buf) {
  189.     # Do something...
  190.     fill_mstats $_;            # Collect statistic
  191.   }
  192.   foreach (@buf) {
  193.     mstats2hash($_, %report);        # Preserve static info
  194.     # Do something with %report
  195.   }
  196.  
  197. =head1 EXAMPLES
  198.  
  199. The following examples don't attempt to show everything as that would be a
  200. monumental task, and, frankly, we don't want this manpage to be an internals
  201. document for Perl.  The examples do demonstrate some basics of the raw Perl
  202. datatypes, and should suffice to get most determined people on their way.
  203. There are no guidewires or safety nets, nor blazed trails, so be prepared to
  204. travel alone from this point and on and, if at all possible, don't fall into
  205. the quicksand (it's bad for business).
  206.  
  207. Oh, one final bit of advice: take L<perlguts> with you.  When you return we
  208. expect to see it well-thumbed.
  209.  
  210. =head2 A simple scalar string
  211.  
  212. Let's begin by looking a simple scalar which is holding a string.
  213.  
  214.         use Devel::Peek;
  215.         $a = "hello";
  216.         Dump $a;
  217.  
  218. The output:
  219.  
  220.         SV = PVIV(0xbc288)
  221.           REFCNT = 1
  222.           FLAGS = (POK,pPOK)
  223.           IV = 0
  224.           PV = 0xb2048 "hello"\0
  225.           CUR = 5
  226.           LEN = 6
  227.  
  228. This says C<$a> is an SV, a scalar.  The scalar is a PVIV, a string.
  229. Its reference count is 1.  It has the C<POK> flag set, meaning its
  230. current PV field is valid.  Because POK is set we look at the PV item
  231. to see what is in the scalar.  The \0 at the end indicate that this
  232. PV is properly NUL-terminated.
  233. If the FLAGS had been IOK we would look
  234. at the IV item.  CUR indicates the number of characters in the PV.
  235. LEN indicates the number of bytes requested for the PV (one more than
  236. CUR, in this case, because LEN includes an extra byte for the
  237. end-of-string marker).
  238.  
  239. =head2 A simple scalar number
  240.  
  241. If the scalar contains a number the raw SV will be leaner.
  242.  
  243.         use Devel::Peek;
  244.         $a = 42;
  245.         Dump $a;
  246.  
  247. The output:
  248.  
  249.         SV = IV(0xbc818)
  250.           REFCNT = 1
  251.           FLAGS = (IOK,pIOK)
  252.           IV = 42
  253.  
  254. This says C<$a> is an SV, a scalar.  The scalar is an IV, a number.  Its
  255. reference count is 1.  It has the C<IOK> flag set, meaning it is currently
  256. being evaluated as a number.  Because IOK is set we look at the IV item to
  257. see what is in the scalar.
  258.  
  259. =head2 A simple scalar with an extra reference
  260.  
  261. If the scalar from the previous example had an extra reference:
  262.  
  263.         use Devel::Peek;
  264.         $a = 42;
  265.         $b = \$a;
  266.         Dump $a;
  267.  
  268. The output:
  269.  
  270.         SV = IV(0xbe860)
  271.           REFCNT = 2
  272.           FLAGS = (IOK,pIOK)
  273.           IV = 42
  274.  
  275. Notice that this example differs from the previous example only in its
  276. reference count.  Compare this to the next example, where we dump C<$b>
  277. instead of C<$a>.
  278.  
  279. =head2 A reference to a simple scalar
  280.  
  281. This shows what a reference looks like when it references a simple scalar.
  282.  
  283.         use Devel::Peek;
  284.         $a = 42;
  285.         $b = \$a;
  286.         Dump $b;
  287.  
  288. The output:
  289.  
  290.         SV = RV(0xf041c)
  291.           REFCNT = 1
  292.           FLAGS = (ROK)
  293.           RV = 0xbab08
  294.         SV = IV(0xbe860)
  295.           REFCNT = 2
  296.           FLAGS = (IOK,pIOK)
  297.           IV = 42
  298.  
  299. Starting from the top, this says C<$b> is an SV.  The scalar is an RV, a
  300. reference.  It has the C<ROK> flag set, meaning it is a reference.  Because
  301. ROK is set we have an RV item rather than an IV or PV.  Notice that Dump
  302. follows the reference and shows us what C<$b> was referencing.  We see the
  303. same C<$a> that we found in the previous example.
  304.  
  305. Note that the value of C<RV> coincides with the numbers we see when we
  306. stringify $b. The addresses inside RV() and IV() are addresses of
  307. C<X***> structure which holds the current state of an C<SV>. This
  308. address may change during lifetime of an SV.
  309.  
  310. =head2 A reference to an array
  311.  
  312. This shows what a reference to an array looks like.
  313.  
  314.         use Devel::Peek;
  315.         $a = [42];
  316.         Dump $a;
  317.  
  318. The output:
  319.  
  320.         SV = RV(0xf041c)
  321.           REFCNT = 1
  322.           FLAGS = (ROK)
  323.           RV = 0xb2850
  324.         SV = PVAV(0xbd448)
  325.           REFCNT = 1
  326.           FLAGS = ()
  327.           IV = 0
  328.           NV = 0
  329.           ARRAY = 0xb2048
  330.           ALLOC = 0xb2048
  331.           FILL = 0
  332.           MAX = 0
  333.           ARYLEN = 0x0
  334.           FLAGS = (REAL)
  335.         Elt No. 0 0xb5658
  336.         SV = IV(0xbe860)
  337.           REFCNT = 1
  338.           FLAGS = (IOK,pIOK)
  339.           IV = 42
  340.  
  341. This says C<$a> is an SV and that it is an RV.  That RV points to
  342. another SV which is a PVAV, an array.  The array has one element,
  343. element zero, which is another SV. The field C<FILL> above indicates
  344. the last element in the array, similar to C<$#$a>.
  345.  
  346. If C<$a> pointed to an array of two elements then we would see the
  347. following.
  348.  
  349.         use Devel::Peek 'Dump';
  350.         $a = [42,24];
  351.         Dump $a;
  352.  
  353. The output:
  354.  
  355.         SV = RV(0xf041c)
  356.           REFCNT = 1
  357.           FLAGS = (ROK)
  358.           RV = 0xb2850
  359.         SV = PVAV(0xbd448)
  360.           REFCNT = 1
  361.           FLAGS = ()
  362.           IV = 0
  363.           NV = 0
  364.           ARRAY = 0xb2048
  365.           ALLOC = 0xb2048
  366.           FILL = 0
  367.           MAX = 0
  368.           ARYLEN = 0x0
  369.           FLAGS = (REAL)
  370.         Elt No. 0  0xb5658
  371.         SV = IV(0xbe860)
  372.           REFCNT = 1
  373.           FLAGS = (IOK,pIOK)
  374.           IV = 42
  375.         Elt No. 1  0xb5680
  376.         SV = IV(0xbe818)
  377.           REFCNT = 1
  378.           FLAGS = (IOK,pIOK)
  379.           IV = 24
  380.  
  381. Note that C<Dump> will not report I<all> the elements in the array,
  382. only several first (depending on how deep it already went into the
  383. report tree).
  384.  
  385. =head2 A reference to a hash
  386.  
  387. The following shows the raw form of a reference to a hash.
  388.  
  389.         use Devel::Peek;
  390.         $a = {hello=>42};
  391.         Dump $a;
  392.  
  393. The output:
  394.  
  395.         SV = RV(0xf041c)
  396.           REFCNT = 1
  397.           FLAGS = (ROK)
  398.           RV = 0xb2850
  399.         SV = PVHV(0xbd448)
  400.           REFCNT = 1
  401.           FLAGS = ()
  402.           NV = 0
  403.           ARRAY = 0xbd748
  404.           KEYS = 1
  405.           FILL = 1
  406.           MAX = 7
  407.           RITER = -1
  408.           EITER = 0x0
  409.         Elt "hello" => 0xbaaf0
  410.         SV = IV(0xbe860)
  411.           REFCNT = 1
  412.           FLAGS = (IOK,pIOK)
  413.           IV = 42
  414.  
  415. This shows C<$a> is a reference pointing to an SV.  That SV is a PVHV, a
  416. hash. Fields RITER and EITER are used by C<L<each>>.
  417.  
  418. =head2 Dumping a large array or hash
  419.  
  420. The C<Dump()> function, by default, dumps up to 4 elements from a
  421. toplevel array or hash.  This number can be increased by supplying a
  422. second argument to the function.
  423.  
  424.         use Devel::Peek;
  425.         $a = [10,11,12,13,14];
  426.         Dump $a;
  427.  
  428. Notice that C<Dump()> prints only elements 10 through 13 in the above code.
  429. The following code will print all of the elements.
  430.  
  431.         use Devel::Peek 'Dump';
  432.         $a = [10,11,12,13,14];
  433.         Dump $a, 5;
  434.  
  435. =head2 A reference to an SV which holds a C pointer
  436.  
  437. This is what you really need to know as an XS programmer, of course.  When
  438. an XSUB returns a pointer to a C structure that pointer is stored in an SV
  439. and a reference to that SV is placed on the XSUB stack.  So the output from
  440. an XSUB which uses something like the T_PTROBJ map might look something like
  441. this:
  442.  
  443.         SV = RV(0xf381c)
  444.           REFCNT = 1
  445.           FLAGS = (ROK)
  446.           RV = 0xb8ad8
  447.         SV = PVMG(0xbb3c8)
  448.           REFCNT = 1
  449.           FLAGS = (OBJECT,IOK,pIOK)
  450.           IV = 729160
  451.           NV = 0
  452.           PV = 0
  453.           STASH = 0xc1d10       "CookBookB::Opaque"
  454.  
  455. This shows that we have an SV which is an RV.  That RV points at another
  456. SV.  In this case that second SV is a PVMG, a blessed scalar.  Because it is
  457. blessed it has the C<OBJECT> flag set.  Note that an SV which holds a C
  458. pointer also has the C<IOK> flag set.  The C<STASH> is set to the package
  459. name which this SV was blessed into.
  460.  
  461. The output from an XSUB which uses something like the T_PTRREF map, which
  462. doesn't bless the object, might look something like this:
  463.  
  464.         SV = RV(0xf381c)
  465.           REFCNT = 1
  466.           FLAGS = (ROK)
  467.           RV = 0xb8ad8
  468.         SV = PVMG(0xbb3c8)
  469.           REFCNT = 1
  470.           FLAGS = (IOK,pIOK)
  471.           IV = 729160
  472.           NV = 0
  473.           PV = 0
  474.  
  475. =head2 A reference to a subroutine
  476.  
  477. Looks like this:
  478.  
  479.     SV = RV(0x798ec)
  480.       REFCNT = 1
  481.       FLAGS = (TEMP,ROK)
  482.       RV = 0x1d453c
  483.     SV = PVCV(0x1c768c)
  484.       REFCNT = 2
  485.       FLAGS = ()
  486.       IV = 0
  487.       NV = 0
  488.       COMP_STASH = 0x31068  "main"
  489.       START = 0xb20e0
  490.       ROOT = 0xbece0
  491.       XSUB = 0x0
  492.       XSUBANY = 0
  493.       GVGV::GV = 0x1d44e8   "MY" :: "top_targets"
  494.       FILE = "(eval 5)"
  495.       DEPTH = 0
  496.       PADLIST = 0x1c9338
  497.  
  498. This shows that 
  499.  
  500. =over 4
  501.  
  502. =item *
  503.  
  504. the subroutine is not an XSUB (since C<START> and C<ROOT> are
  505. non-zero, and C<XSUB> is zero);
  506.  
  507. =item *
  508.  
  509. that it was compiled in the package C<main>;
  510.  
  511. =item *
  512.  
  513. under the name C<MY::top_targets>; 
  514.  
  515. =item *
  516.  
  517. inside a 5th eval in the program;
  518.  
  519. =item *
  520.  
  521. it is not currently executed (see C<DEPTH>);
  522.  
  523. =item *
  524.  
  525. it has no prototype (C<PROTOTYPE> field is missing).
  526.  
  527. =back
  528.  
  529. =head1 EXPORTS
  530.  
  531. C<Dump>, C<mstat>, C<DeadCode>, C<DumpArray>, C<DumpWithOP> and
  532. C<DumpProg>, C<fill_mstats>, C<mstats_fillhash>, C<mstats2hash> by
  533. default. Additionally available C<SvREFCNT>, C<SvREFCNT_inc> and
  534. C<SvREFCNT_dec>.
  535.  
  536. =head1 BUGS
  537.  
  538. Readers have been known to skip important parts of L<perlguts>, causing much
  539. frustration for all.
  540.  
  541. =head1 AUTHOR
  542.  
  543. Ilya Zakharevich    ilya@math.ohio-state.edu
  544.  
  545. Copyright (c) 1995-98 Ilya Zakharevich. All rights reserved.
  546. This program is free software; you can redistribute it and/or
  547. modify it under the same terms as Perl itself.
  548.  
  549. Author of this software makes no claim whatsoever about suitability,
  550. reliability, edability, editability or usability of this product, and
  551. should not be kept liable for any damage resulting from the use of
  552. it. If you can use it, you are in luck, if not, I should not be kept
  553. responsible. Keep a handy copy of your backup tape at hand.
  554.  
  555. =head1 SEE ALSO
  556.  
  557. L<perlguts>, and L<perlguts>, again.
  558.  
  559. =cut
  560.