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/ Australian Personal Computer 2004 July / APC0407D2.iso / workshop / apache / files / ActivePerl-5.8.3.809-MSWin32-x86.msi / _2b9a9cf3a7ff9cc4608b459b8feed292 < prev    next >
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Text File  |  2004-02-02  |  21.4 KB  |  576 lines

  1. =head1 NAME
  2.  
  3. perlobj - Perl objects
  4.  
  5. =head1 DESCRIPTION
  6.  
  7. First 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> and L<perltooc>.
  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. That word C<new> isn't special.  You could have written
  48. a construct this way, too:
  49.  
  50.     package Critter;
  51.     sub spawn { bless {} }
  52.  
  53. This might even be preferable, because the C++ programmers won't
  54. be tricked into thinking that C<new> works in Perl as it does in C++.
  55. It doesn't.  We recommend that you name your constructors whatever
  56. makes sense in the context of the problem you're solving.  For example,
  57. constructors in the Tk extension to Perl are named after the widgets
  58. they create.
  59.  
  60. One thing that's different about Perl constructors compared with those in
  61. C++ is that in Perl, they have to allocate their own memory.  (The other
  62. things is that they don't automatically call overridden base-class
  63. constructors.)  The C<{}> allocates an anonymous hash containing no
  64. key/value pairs, and returns it  The bless() takes that reference and
  65. tells the object it references that it's now a Critter, and returns
  66. the reference.  This is for convenience, because the referenced object
  67. itself knows that it has been blessed, and the reference to it could
  68. have been returned directly, like this:
  69.  
  70.     sub new {
  71.     my $self = {};
  72.     bless $self;
  73.     return $self;
  74.     }
  75.  
  76. You often see such a thing in more complicated constructors
  77. that wish to call methods in the class as part of the construction:
  78.  
  79.     sub new {
  80.     my $self = {};
  81.     bless $self;
  82.     $self->initialize();
  83.     return $self;
  84.     }
  85.  
  86. If you care about inheritance (and you should; see
  87. L<perlmodlib/"Modules: Creation, Use, and Abuse">),
  88. then you want to use the two-arg form of bless
  89. so that your constructors may be inherited:
  90.  
  91.     sub new {
  92.     my $class = shift;
  93.     my $self = {};
  94.     bless $self, $class;
  95.     $self->initialize();
  96.     return $self;
  97.     }
  98.  
  99. Or if you expect people to call not just C<< CLASS->new() >> but also
  100. C<< $obj->new() >>, then use something like this.  The initialize()
  101. method used will be of whatever $class we blessed the
  102. object into:
  103.  
  104.     sub new {
  105.     my $this = shift;
  106.     my $class = ref($this) || $this;
  107.     my $self = {};
  108.     bless $self, $class;
  109.     $self->initialize();
  110.     return $self;
  111.     }
  112.  
  113. Within the class package, the methods will typically deal with the
  114. reference as an ordinary reference.  Outside the class package,
  115. the reference is generally treated as an opaque value that may
  116. be accessed only through the class's methods.
  117.  
  118. Although a constructor can in theory re-bless a referenced object
  119. currently belonging to another class, this is almost certainly going
  120. to get you into trouble.  The new class is responsible for all
  121. cleanup later.  The previous blessing is forgotten, as an object
  122. may belong to only one class at a time.  (Although of course it's
  123. free to inherit methods from many classes.)  If you find yourself
  124. having to do this, the parent class is probably misbehaving, though.
  125.  
  126. A clarification:  Perl objects are blessed.  References are not.  Objects
  127. know which package they belong to.  References do not.  The bless()
  128. function uses the reference to find the object.  Consider
  129. the following example:
  130.  
  131.     $a = {};
  132.     $b = $a;
  133.     bless $a, BLAH;
  134.     print "\$b is a ", ref($b), "\n";
  135.  
  136. This reports $b as being a BLAH, so obviously bless()
  137. operated on the object and not on the reference.
  138.  
  139. =head2 A Class is Simply a Package
  140.  
  141. Unlike say C++, Perl doesn't provide any special syntax for class
  142. definitions.  You use a package as a class by putting method
  143. definitions into the class.
  144.  
  145. There is a special array within each package called @ISA, which says
  146. where else to look for a method if you can't find it in the current
  147. package.  This is how Perl implements inheritance.  Each element of the
  148. @ISA array is just the name of another package that happens to be a
  149. class package.  The classes are searched (depth first) for missing
  150. methods in the order that they occur in @ISA.  The classes accessible
  151. through @ISA are known as base classes of the current class.
  152.  
  153. All classes implicitly inherit from class C<UNIVERSAL> as their
  154. last base class.  Several commonly used methods are automatically
  155. supplied in the UNIVERSAL class; see L<"Default UNIVERSAL methods"> for
  156. more details.
  157.  
  158. If a missing method is found in a base class, it is cached
  159. in the current class for efficiency.  Changing @ISA or defining new
  160. subroutines invalidates the cache and causes Perl to do the lookup again.
  161.  
  162. If neither the current class, its named base classes, nor the UNIVERSAL
  163. class contains the requested method, these three places are searched
  164. all over again, this time looking for a method named AUTOLOAD().  If an
  165. AUTOLOAD is found, this method is called on behalf of the missing method,
  166. setting the package global $AUTOLOAD to be the fully qualified name of
  167. the method that was intended to be called.
  168.  
  169. If none of that works, Perl finally gives up and complains.
  170.  
  171. If you want to stop the AUTOLOAD inheritance say simply
  172.  
  173.     sub AUTOLOAD;
  174.  
  175. and the call will die using the name of the sub being called.
  176.  
  177. Perl classes do method inheritance only.  Data inheritance is left up
  178. to the class itself.  By and large, this is not a problem in Perl,
  179. because most classes model the attributes of their object using an
  180. anonymous hash, which serves as its own little namespace to be carved up
  181. by the various classes that might want to do something with the object.
  182. The only problem with this is that you can't sure that you aren't using
  183. a piece of the hash that isn't already used.  A reasonable workaround
  184. is to prepend your fieldname in the hash with the package name.
  185.  
  186.     sub bump {
  187.     my $self = shift;
  188.     $self->{ __PACKAGE__ . ".count"}++;
  189.     } 
  190.  
  191. =head2 A Method is Simply a Subroutine
  192.  
  193. Unlike say C++, Perl doesn't provide any special syntax for method
  194. definition.  (It does provide a little syntax for method invocation
  195. though.  More on that later.)  A method expects its first argument
  196. to be the object (reference) or package (string) it is being invoked
  197. on.  There are two ways of calling methods, which we'll call class
  198. methods and instance methods.  
  199.  
  200. A class method expects a class name as the first argument.  It
  201. provides functionality for the class as a whole, not for any
  202. individual object belonging to the class.  Constructors are often
  203. class methods, but see L<perltoot> and L<perltooc> for alternatives.
  204. Many class methods simply ignore their first argument, because they
  205. already know what package they're in and don't care what package
  206. they were invoked via.  (These aren't necessarily the same, because
  207. class methods follow the inheritance tree just like ordinary instance
  208. methods.)  Another typical use for class methods is to look up an
  209. object by name:
  210.  
  211.     sub find {
  212.     my ($class, $name) = @_;
  213.     $objtable{$name};
  214.     }
  215.  
  216. An instance method expects an object reference as its first argument.
  217. Typically it shifts the first argument into a "self" or "this" variable,
  218. and then uses that as an ordinary reference.
  219.  
  220.     sub display {
  221.     my $self = shift;
  222.     my @keys = @_ ? @_ : sort keys %$self;
  223.     foreach $key (@keys) {
  224.         print "\t$key => $self->{$key}\n";
  225.     }
  226.     }
  227.  
  228. =head2 Method Invocation
  229.  
  230. For various historical and other reasons, Perl offers two equivalent
  231. ways to write a method call.  The simpler and more common way is to use
  232. the arrow notation:
  233.  
  234.     my $fred = Critter->find("Fred");
  235.     $fred->display("Height", "Weight");
  236.  
  237. You should already be familiar with the use of the C<< -> >> operator with
  238. references.  In fact, since C<$fred> above is a reference to an object,
  239. you could think of the method call as just another form of
  240. dereferencing.
  241.  
  242. Whatever is on the left side of the arrow, whether a reference or a
  243. class name, is passed to the method subroutine as its first argument.
  244. So the above code is mostly equivalent to:
  245.  
  246.     my $fred = Critter::find("Critter", "Fred");
  247.     Critter::display($fred, "Height", "Weight");
  248.  
  249. How does Perl know which package the subroutine is in?  By looking at
  250. the left side of the arrow, which must be either a package name or a
  251. reference to an object, i.e. something that has been blessed to a
  252. package.  Either way, that's the package where Perl starts looking.  If
  253. that package has no subroutine with that name, Perl starts looking for
  254. it in any base classes of that package, and so on.
  255.  
  256. If you need to, you I<can> force Perl to start looking in some other package:
  257.  
  258.     my $barney = MyCritter->Critter::find("Barney");
  259.     $barney->Critter::display("Height", "Weight");
  260.  
  261. Here C<MyCritter> is presumably a subclass of C<Critter> that defines
  262. its own versions of find() and display().  We haven't specified what
  263. those methods do, but that doesn't matter above since we've forced Perl
  264. to start looking for the subroutines in C<Critter>.
  265.  
  266. As a special case of the above, you may use the C<SUPER> pseudo-class to
  267. tell Perl to start looking for the method in the packages named in the
  268. current class's C<@ISA> list.  
  269.  
  270.     package MyCritter;
  271.     use base 'Critter';    # sets @MyCritter::ISA = ('Critter');
  272.  
  273.     sub display { 
  274.         my ($self, @args) = @_;
  275.         $self->SUPER::display("Name", @args);
  276.     }
  277.  
  278. It is important to note that C<SUPER> refers to the superclass(es) of the
  279. I<current package> and not to the superclass(es) of the object. Also, the
  280. C<SUPER> pseudo-class can only currently be used as a modifier to a method
  281. name, but not in any of the other ways that class names are normally used,
  282. eg:
  283.  
  284.     something->SUPER::method(...);    # OK
  285.     SUPER::method(...);            # WRONG
  286.     SUPER->method(...);            # WRONG
  287.  
  288. Instead of a class name or an object reference, you can also use any
  289. expression that returns either of those on the left side of the arrow.
  290. So the following statement is valid:
  291.  
  292.     Critter->find("Fred")->display("Height", "Weight");
  293.  
  294. and so is the following:
  295.  
  296.     my $fred = (reverse "rettirC")->find(reverse "derF");
  297.  
  298. =head2 Indirect Object Syntax
  299.  
  300. The other way to invoke a method is by using the so-called "indirect
  301. object" notation.  This syntax was available in Perl 4 long before
  302. objects were introduced, and is still used with filehandles like this:
  303.  
  304.    print STDERR "help!!!\n";
  305.  
  306. The same syntax can be used to call either object or class methods.
  307.  
  308.    my $fred = find Critter "Fred";
  309.    display $fred "Height", "Weight";
  310.  
  311. Notice that there is no comma between the object or class name and the
  312. parameters.  This is how Perl can tell you want an indirect method call
  313. instead of an ordinary subroutine call.
  314.  
  315. But what if there are no arguments?  In that case, Perl must guess what
  316. you want.  Even worse, it must make that guess I<at compile time>.
  317. Usually Perl gets it right, but when it doesn't you get a function
  318. call compiled as a method, or vice versa.  This can introduce subtle bugs
  319. that are hard to detect.
  320.  
  321. For example, a call to a method C<new> in indirect notation -- as C++
  322. programmers are wont to make -- can be miscompiled into a subroutine
  323. call if there's already a C<new> function in scope.  You'd end up
  324. calling the current package's C<new> as a subroutine, rather than the
  325. desired class's method.  The compiler tries to cheat by remembering
  326. bareword C<require>s, but the grief when it messes up just isn't worth the
  327. years of debugging it will take you to track down such subtle bugs.
  328.  
  329. There is another problem with this syntax: the indirect object is
  330. limited to a name, a scalar variable, or a block, because it would have
  331. to do too much lookahead otherwise, just like any other postfix
  332. dereference in the language.  (These are the same quirky rules as are
  333. used for the filehandle slot in functions like C<print> and C<printf>.)
  334. This can lead to horribly confusing precedence problems, as in these
  335. next two lines:
  336.  
  337.     move $obj->{FIELD};                 # probably wrong!
  338.     move $ary[$i];                      # probably wrong!
  339.  
  340. Those actually parse as the very surprising:
  341.  
  342.     $obj->move->{FIELD};                # Well, lookee here
  343.     $ary->move([$i]);                   # Didn't expect this one, eh?
  344.  
  345. Rather than what you might have expected:
  346.  
  347.     $obj->{FIELD}->move();              # You should be so lucky.
  348.     $ary[$i]->move;                     # Yeah, sure.
  349.  
  350. To get the correct behavior with indirect object syntax, you would have
  351. to use a block around the indirect object:
  352.  
  353.     move {$obj->{FIELD}};
  354.     move {$ary[$i]};
  355.  
  356. Even then, you still have the same potential problem if there happens to
  357. be a function named C<move> in the current package.  B<The C<< -> >>
  358. notation suffers from neither of these disturbing ambiguities, so we
  359. recommend you use it exclusively.>  However, you may still end up having
  360. to read code using the indirect object notation, so it's important to be
  361. familiar with it.
  362.  
  363. =head2 Default UNIVERSAL methods
  364.  
  365. The C<UNIVERSAL> package automatically contains the following methods that
  366. are inherited by all other classes:
  367.  
  368. =over 4
  369.  
  370. =item isa(CLASS)
  371.  
  372. C<isa> returns I<true> if its object is blessed into a subclass of C<CLASS>
  373.  
  374. You can also call C<UNIVERSAL::isa> as a subroutine with two arguments.
  375. The first does not need to be an object or even a reference.  This
  376. allows you to check what a reference points to, or whether
  377. something is a reference of a given type. Example
  378.  
  379.     if(UNIVERSAL::isa($ref, 'ARRAY')) {
  380.         #...
  381.     }
  382.  
  383. To determine if a reference is a blessed object, you can write
  384.  
  385.     print "It's an object\n" if UNIVERSAL::isa($val, 'UNIVERSAL');
  386.  
  387. =item can(METHOD)
  388.  
  389. C<can> checks to see if its object has a method called C<METHOD>,
  390. if it does then a reference to the sub is returned, if it does not then
  391. I<undef> is returned.
  392.  
  393. C<UNIVERSAL::can> can also be called as a subroutine with two arguments.
  394. It'll always return I<undef> if its first argument isn't an object or a
  395. class name.    So here's another way to check if a reference is a
  396. blessed object
  397.  
  398.     print "It's still an object\n" if UNIVERSAL::can($val, 'can');
  399.  
  400. You can also use the C<blessed> function of Scalar::Util:
  401.  
  402.     use Scalar::Util 'blessed';
  403.  
  404.     my $blessing = blessed $suspected_object;
  405.  
  406. C<blessed> returns the name of the package the argument has been
  407. blessed into, or C<undef>.
  408.  
  409. =item VERSION( [NEED] )
  410.  
  411. C<VERSION> returns the version number of the class (package).  If the
  412. NEED argument is given then it will check that the current version (as
  413. defined by the $VERSION variable in the given package) not less than
  414. NEED; it will die if this is not the case.  This method is normally
  415. called as a class method.  This method is called automatically by the
  416. C<VERSION> form of C<use>.
  417.  
  418.     use A 1.2 qw(some imported subs);
  419.     # implies:
  420.     A->VERSION(1.2);
  421.  
  422. =back
  423.  
  424. B<NOTE:> C<can> directly uses Perl's internal code for method lookup, and
  425. C<isa> uses a very similar method and cache-ing strategy. This may cause
  426. strange effects if the Perl code dynamically changes @ISA in any package.
  427.  
  428. You may add other methods to the UNIVERSAL class via Perl or XS code.
  429. You do not need to C<use UNIVERSAL> to make these methods
  430. available to your program (and you should not do so).
  431.  
  432. =head2 Destructors
  433.  
  434. When the last reference to an object goes away, the object is
  435. automatically destroyed.  (This may even be after you exit, if you've
  436. stored references in global variables.)  If you want to capture control
  437. just before the object is freed, you may define a DESTROY method in
  438. your class.  It will automatically be called at the appropriate moment,
  439. and you can do any extra cleanup you need to do.  Perl passes a reference
  440. to the object under destruction as the first (and only) argument.  Beware
  441. that the reference is a read-only value, and cannot be modified by
  442. manipulating C<$_[0]> within the destructor.  The object itself (i.e.
  443. the thingy the reference points to, namely C<${$_[0]}>, C<@{$_[0]}>, 
  444. C<%{$_[0]}> etc.) is not similarly constrained.
  445.  
  446. If you arrange to re-bless the reference before the destructor returns,
  447. perl will again call the DESTROY method for the re-blessed object after
  448. the current one returns.  This can be used for clean delegation of
  449. object destruction, or for ensuring that destructors in the base classes
  450. of your choosing get called.  Explicitly calling DESTROY is also possible,
  451. but is usually never needed.
  452.  
  453. Do not confuse the previous discussion with how objects I<CONTAINED> in the current
  454. one are destroyed.  Such objects will be freed and destroyed automatically
  455. when the current object is freed, provided no other references to them exist
  456. elsewhere.
  457.  
  458. =head2 Summary
  459.  
  460. That's about all there is to it.  Now you need just to go off and buy a
  461. book about object-oriented design methodology, and bang your forehead
  462. with it for the next six months or so.
  463.  
  464. =head2 Two-Phased Garbage Collection
  465.  
  466. For most purposes, Perl uses a fast and simple, reference-based
  467. garbage collection system.  That means there's an extra
  468. dereference going on at some level, so if you haven't built
  469. your Perl executable using your C compiler's C<-O> flag, performance
  470. will suffer.  If you I<have> built Perl with C<cc -O>, then this
  471. probably won't matter.
  472.  
  473. A more serious concern is that unreachable memory with a non-zero
  474. reference count will not normally get freed.  Therefore, this is a bad
  475. idea:
  476.  
  477.     {
  478.     my $a;
  479.     $a = \$a;
  480.     }
  481.  
  482. Even thought $a I<should> go away, it can't.  When building recursive data
  483. structures, you'll have to break the self-reference yourself explicitly
  484. if you don't care to leak.  For example, here's a self-referential
  485. node such as one might use in a sophisticated tree structure:
  486.  
  487.     sub new_node {
  488.     my $self = shift;
  489.     my $class = ref($self) || $self;
  490.     my $node = {};
  491.     $node->{LEFT} = $node->{RIGHT} = $node;
  492.     $node->{DATA} = [ @_ ];
  493.     return bless $node => $class;
  494.     }
  495.  
  496. If you create nodes like that, they (currently) won't go away unless you
  497. break their self reference yourself.  (In other words, this is not to be
  498. construed as a feature, and you shouldn't depend on it.)
  499.  
  500. Almost.
  501.  
  502. When an interpreter thread finally shuts down (usually when your program
  503. exits), then a rather costly but complete mark-and-sweep style of garbage
  504. collection is performed, and everything allocated by that thread gets
  505. destroyed.  This is essential to support Perl as an embedded or a
  506. multithreadable language.  For example, this program demonstrates Perl's
  507. two-phased garbage collection:
  508.  
  509.     #!/usr/bin/perl
  510.     package Subtle;
  511.  
  512.     sub new {
  513.     my $test;
  514.     $test = \$test;
  515.     warn "CREATING " . \$test;
  516.     return bless \$test;
  517.     }
  518.  
  519.     sub DESTROY {
  520.     my $self = shift;
  521.     warn "DESTROYING $self";
  522.     }
  523.  
  524.     package main;
  525.  
  526.     warn "starting program";
  527.     {
  528.     my $a = Subtle->new;
  529.     my $b = Subtle->new;
  530.     $$a = 0;  # break selfref
  531.     warn "leaving block";
  532.     }
  533.  
  534.     warn "just exited block";
  535.     warn "time to die...";
  536.     exit;
  537.  
  538. When run as F</tmp/test>, the following output is produced:
  539.  
  540.     starting program at /tmp/test line 18.
  541.     CREATING SCALAR(0x8e5b8) at /tmp/test line 7.
  542.     CREATING SCALAR(0x8e57c) at /tmp/test line 7.
  543.     leaving block at /tmp/test line 23.
  544.     DESTROYING Subtle=SCALAR(0x8e5b8) at /tmp/test line 13.
  545.     just exited block at /tmp/test line 26.
  546.     time to die... at /tmp/test line 27.
  547.     DESTROYING Subtle=SCALAR(0x8e57c) during global destruction.
  548.  
  549. Notice that "global destruction" bit there?  That's the thread
  550. garbage collector reaching the unreachable.
  551.  
  552. Objects are always destructed, even when regular refs aren't.  Objects
  553. are destructed in a separate pass before ordinary refs just to 
  554. prevent object destructors from using refs that have been themselves
  555. destructed.  Plain refs are only garbage-collected if the destruct level
  556. is greater than 0.  You can test the higher levels of global destruction
  557. by setting the PERL_DESTRUCT_LEVEL environment variable, presuming
  558. C<-DDEBUGGING> was enabled during perl build time.
  559. See L<perlhack/PERL_DESTRUCT_LEVEL> for more information.
  560.  
  561. A more complete garbage collection strategy will be implemented
  562. at a future date.
  563.  
  564. In the meantime, the best solution is to create a non-recursive container
  565. class that holds a pointer to the self-referential data structure.
  566. Define a DESTROY method for the containing object's class that manually
  567. breaks the circularities in the self-referential structure.
  568.  
  569. =head1 SEE ALSO
  570.  
  571. A kinder, gentler tutorial on object-oriented programming in Perl can
  572. be found in L<perltoot>, L<perlboot> and L<perltooc>.  You should
  573. also check out L<perlbot> for other object tricks, traps, and tips, as
  574. well as L<perlmodlib> for some style guides on constructing both
  575. modules and classes.
  576.