home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Mac Easy 2010 May / Mac Life Ubuntu.iso / casper / filesystem.squashfs / usr / lib / perl / 5.10.0 / Hash / Util / FieldHash.pm
Encoding:
Perl POD Document  |  2009-06-26  |  29.1 KB  |  861 lines

  1. package Hash::Util::FieldHash;
  2.  
  3. use 5.009004;
  4. use strict;
  5. use warnings;
  6. use Scalar::Util qw( reftype);
  7.  
  8. our $VERSION = '1.03';
  9.  
  10. require Exporter;
  11. our @ISA = qw(Exporter);
  12. our %EXPORT_TAGS = (
  13.     'all' => [ qw(
  14.         fieldhash
  15.         fieldhashes
  16.         idhash
  17.         idhashes
  18.         id
  19.         id_2obj
  20.         register
  21.     )],
  22. );
  23. our @EXPORT_OK = ( @{ $EXPORT_TAGS{'all'} } );
  24.  
  25. {
  26.     require XSLoader;
  27.     my %ob_reg; # private object registry
  28.     sub _ob_reg { \ %ob_reg }
  29.     XSLoader::load('Hash::Util::FieldHash', $VERSION);
  30. }
  31.  
  32. sub fieldhash (\%) {
  33.     for ( shift ) {
  34.         return unless ref() && reftype( $_) eq 'HASH';
  35.         return $_ if Hash::Util::FieldHash::_fieldhash( $_, 0);
  36.         return $_ if Hash::Util::FieldHash::_fieldhash( $_, 2) == 2;
  37.         return;
  38.     }
  39. }
  40.  
  41. sub idhash (\%) {
  42.     for ( shift ) {
  43.         return unless ref() && reftype( $_) eq 'HASH';
  44.         return $_ if Hash::Util::FieldHash::_fieldhash( $_, 0);
  45.         return $_ if Hash::Util::FieldHash::_fieldhash( $_, 1) == 1;
  46.         return;
  47.     }
  48. }
  49.  
  50. sub fieldhashes { map &fieldhash( $_), @_ }
  51. sub idhashes { map &idhash( $_), @_ }
  52.  
  53. 1;
  54. __END__
  55.  
  56. =head1 NAME
  57.  
  58. Hash::Util::FieldHash - Support for Inside-Out Classes
  59.  
  60. =head1 SYNOPSIS
  61.  
  62.   ### Create fieldhashes
  63.   use Hash::Util qw(fieldhash fieldhashes);
  64.  
  65.   # Create a single field hash
  66.   fieldhash my %foo;
  67.  
  68.   # Create three at once...
  69.   fieldhashes \ my(%foo, %bar, %baz);
  70.   # ...or any number
  71.   fieldhashes @hashrefs;
  72.  
  73.   ### Create an idhash and register it for garbage collection
  74.   use Hash::Util::FieldHash qw(idhash register);
  75.   idhash my %name;
  76.   my $object = \ do { my $o };
  77.   # register the idhash for garbage collection with $object
  78.   register($object, \ %name);
  79.   # the following entry will be deleted when $object goes out of scope
  80.   $name{$object} = 'John Doe';
  81.  
  82.   ### Register an ordinary hash for garbage collection
  83.   use Hash::Util::FieldHash qw(id register);
  84.   my %name;
  85.   my $object = \ do { my $o };
  86.   # register the hash %name for garbage collection of $object's id
  87.   register $object, \ %name;
  88.   # the following entry will be deleted when $object goes out of scope
  89.   $name{id $object} = 'John Doe';
  90.  
  91. =head1 FUNCTIONS
  92.  
  93. C<Hash::Util::FieldHash> offers a number of functions in support of
  94. L<The Inside-out Technique> of class construction.
  95.  
  96. =over
  97.  
  98. =item id
  99.  
  100.     id($obj)
  101.  
  102. Returns the reference address of a reference $obj.  If $obj is
  103. not a reference, returns $obj.
  104.  
  105. This function is a stand-in replacement for
  106. L<Scalar::Util::refaddr|Scalar::Util/refaddr>, that is, it returns
  107. the reference address of its argument as a numeric value.  The only
  108. difference is that C<refaddr()> returns C<undef> when given a
  109. non-reference while C<id()> returns its argument unchanged.
  110.  
  111. C<id()> also uses a caching technique that makes it faster when
  112. the id of an object is requested often, but slower if it is needed
  113. only once or twice.
  114.  
  115. =item id_2obj
  116.  
  117.     $obj = id_2obj($id)
  118.  
  119. If C<$id> is the id of a registered object (see L</register>), returns
  120. the object, otherwise an undefined value.  For registered objects this
  121. is the inverse function of C<id()>.
  122.  
  123. =item register
  124.  
  125.     register($obj)
  126.     register($obj, @hashrefs)
  127.  
  128. In the first form, registers an object to work with for the function
  129. C<id_2obj()>.  In the second form, it additionally marks the given
  130. hashrefs down for garbage collection.  This means that when the object
  131. goes out of scope, any entries in the given hashes under the key of
  132. C<id($obj)> will be deleted from the hashes.
  133.  
  134. It is a fatal error to register a non-reference $obj.  Any non-hashrefs
  135. among the following arguments are silently ignored.
  136.  
  137. It is I<not> an error to register the same object multiple times with
  138. varying sets of hashrefs.  Any hashrefs that are not registered yet
  139. will be added, others ignored.
  140.  
  141. Registry also implies thread support.  When a new thread is created,
  142. all references are replaced with new ones, including all objects.
  143. If a hash uses the reference address of an object as a key, that
  144. connection would be broken.  With a registered object, its id will
  145. be updated in all hashes registered with it.
  146.  
  147. =item idhash
  148.  
  149.     idhash my %hash
  150.  
  151. Makes an idhash from the argument, which must be a hash.
  152.  
  153. An I<idhash> works like a normal hash, except that it stringifies a
  154. I<reference used as a key> differently.  A reference is stringified
  155. as if the C<id()> function had been invoked on it, that is, its
  156. reference address in decimal is used as the key.
  157.  
  158. =item idhashes
  159.  
  160.     idhashes \ my(%hash, %gnash, %trash)
  161.     idhashes \ @hashrefs
  162.  
  163. Creates many idhashes from its hashref arguments.  Returns those
  164. arguments that could be converted or their number in scalar context.
  165.  
  166. =item fieldhash
  167.  
  168.     fieldhash %hash;
  169.  
  170. Creates a single fieldhash.  The argument must be a hash.  Returns
  171. a reference to the given hash if successful, otherwise nothing.
  172.  
  173. A I<fieldhash> is, in short, an idhash with auto-registry.  When an
  174. object (or, indeed, any reference) is used as a fieldhash key, the
  175. fieldhash is automatically registered for garbage collection with
  176. the object, as if C<register $obj, \ %fieldhash> had been called.
  177.  
  178. =item fieldhashes
  179.  
  180.     fieldhashes @hashrefs;
  181.  
  182. Creates any number of field hashes.  Arguments must be hash references.
  183. Returns the converted hashrefs in list context, their number in scalar
  184. context.
  185.  
  186. =back
  187.  
  188. =head1 DESCRIPTION
  189.  
  190. A word on terminology:  I shall use the term I<field> for a scalar
  191. piece of data that a class associates with an object.  Other terms that
  192. have been used for this concept are "object variable", "(object) property",
  193. "(object) attribute" and more.  Especially "attribute" has some currency
  194. among Perl programmer, but that clashes with the C<attributes> pragma.  The
  195. term "field" also has some currency in this sense and doesn't seem
  196. to conflict with other Perl terminology.
  197.  
  198. In Perl, an object is a blessed reference.  The standard way of associating
  199. data with an object is to store the data inside the object's body, that is,
  200. the piece of data pointed to by the reference.
  201.  
  202. In consequence, if two or more classes want to access an object they
  203. I<must> agree on the type of reference and also on the organization of
  204. data within the object body.  Failure to agree on the type results in
  205. immediate death when the wrong method tries to access an object.  Failure
  206. to agree on data organization may lead to one class trampling over the
  207. data of another.
  208.  
  209. This object model leads to a tight coupling between subclasses.
  210. If one class wants to inherit from another (and both classes access
  211. object data), the classes must agree about implementation details.
  212. Inheritance can only be used among classes that are maintained together,
  213. in a single source or not.
  214.  
  215. In particular, it is not possible to write general-purpose classes
  216. in this technique, classes that can advertise themselves as "Put me
  217. on your @ISA list and use my methods".  If the other class has different
  218. ideas about how the object body is used, there is trouble.
  219.  
  220. For reference L<Name_hash> in L<Example 1> shows the standard implementation of
  221. a simple class C<Name> in the well-known hash based way.  It also demonstrates
  222. the predictable failure to construct a common subclass C<NamedFile>
  223. of C<Name> and the class C<IO::File> (whose objects I<must> be globrefs).
  224.  
  225. Thus, techniques are of interest that store object data I<not> in
  226. the object body but some other place.
  227.  
  228. =head2 The Inside-out Technique
  229.  
  230. With I<inside-out> classes, each class declares a (typically lexical)
  231. hash for each field it wants to use.  The reference address of an
  232. object is used as the hash key.  By definition, the reference address
  233. is unique to each object so this guarantees a place for each field that
  234. is private to the class and unique to each object.  See L<Name_id> in
  235. L<Example 1> for a simple example.
  236.  
  237. In comparison to the standard implementation where the object is a
  238. hash and the fields correspond to hash keys, here the fields correspond
  239. to hashes, and the object determines the hash key.  Thus the hashes
  240. appear to be turned I<inside out>.
  241.  
  242. The body of an object is never examined by an inside-out class, only
  243. its reference address is used.  This allows for the body of an actual
  244. object to be I<anything at all> while the object methods of the class
  245. still work as designed.  This is a key feature of inside-out classes.
  246.  
  247. =head2 Problems of Inside-out
  248.  
  249. Inside-out classes give us freedom of inheritance, but as usual there
  250. is a price.
  251.  
  252. Most obviously, there is the necessity of retrieving the reference
  253. address of an object for each data access.  It's a minor inconvenience,
  254. but it does clutter the code.
  255.  
  256. More important (and less obvious) is the necessity of garbage
  257. collection.  When a normal object dies, anything stored in the
  258. object body is garbage-collected by perl.  With inside-out objects,
  259. Perl knows nothing about the data stored in field hashes by a class,
  260. but these must be deleted when the object goes out of scope.  Thus
  261. the class must provide a C<DESTROY> method to take care of that.
  262.  
  263. In the presence of multiple classes it can be non-trivial
  264. to make sure that every relevant destructor is called for
  265. every object.  Perl calls the first one it finds on the
  266. inheritance tree (if any) and that's it.
  267.  
  268. A related issue is thread-safety.  When a new thread is created,
  269. the Perl interpreter is cloned, which implies that all reference
  270. addresses in use will be replaced with new ones.  Thus, if a class
  271. tries to access a field of a cloned object its (cloned) data will
  272. still be stored under the now invalid reference address of the
  273. original in the parent thread.  A general C<CLONE> method must
  274. be provided to re-establish the association.
  275.  
  276. =head2 Solutions
  277.  
  278. C<Hash::Util::FieldHash> addresses these issues on several
  279. levels.
  280.  
  281. The C<id()> function is provided in addition to the
  282. existing C<Scalar::Util::refaddr()>.  Besides its short name
  283. it can be a little faster under some circumstances (and a
  284. bit slower under others).  Benchmark if it matters.  The
  285. working of C<id()> also allows the use of the class name
  286. as a I<generic object> as described L<further down|/"The Generic Object">.
  287.  
  288. The C<id()> function is incorporated in I<id hashes> in the sense
  289. that it is called automatically on every key that is used with
  290. the hash.  No explicit call is necessary.
  291.  
  292. The problems of garbage collection and thread safety are both
  293. addressed by the function C<register()>.  It registers an object
  294. together with any number of hashes.  Registry means that when the
  295. object dies, an entry in any of the hashes under the reference
  296. address of this object will be deleted.  This guarantees garbage
  297. collection in these hashes.  It also means that on thread
  298. cloning the object's entries in registered hashes will be
  299. replaced with updated entries whose key is the cloned object's
  300. reference address.  Thus the object-data association becomes
  301. thread-safe.
  302.  
  303. Object registry is best done when the object is initialized
  304. for use with a class.  That way, garbage collection and thread
  305. safety are established for every object and every field that is
  306. initialized.
  307.  
  308. Finally, I<field hashes> incorporate all these functions in one
  309. package.  Besides automatically calling the C<id()> function
  310. on every object used as a key, the object is registered with
  311. the field hash on first use.  Classes based on field hashes
  312. are fully garbage-collected and thread safe without further
  313. measures.
  314.  
  315. =head2 More Problems
  316.  
  317. Another problem that occurs with inside-out classes is serialization.
  318. Since the object data is not in its usual place, standard routines
  319. like C<Storable::freeze()>, C<Storable::thaw()> and 
  320. C<Data::Dumper::Dumper()> can't deal with it on their own.  Both
  321. C<Data::Dumper> and C<Storable> provide the necessary hooks to
  322. make things work, but the functions or methods used by the hooks
  323. must be provided by each inside-out class.
  324.  
  325. A general solution to the serialization problem would require another
  326. level of registry, one that that associates I<classes> and fields.
  327. So far, the functions of C<Hash::Util::FieldHash> are unaware of
  328. any classes, which I consider a feature.  Therefore C<Hash::Util::FieldHash>
  329. doesn't address the serialization problems.
  330.  
  331. =head2 The Generic Object
  332.  
  333. Classes based on the C<id()> function (and hence classes based on
  334. C<idhash()> and C<fieldhash()>) show a peculiar behavior in that
  335. the class name can be used like an object.  Specifically, methods
  336. that set or read data associated with an object continue to work as
  337. class methods, just as if the class name were an object, distinct from
  338. all other objects, with its own data.  This object may be called
  339. the I<generic object> of the class.
  340.  
  341. This works because field hashes respond to keys that are not references
  342. like a normal hash would and use the string offered as the hash key.
  343. Thus, if a method is called as a class method, the field hash is presented
  344. with the class name instead of an object and blithely uses it as a key.
  345. Since the keys of real objects are decimal numbers, there is no
  346. conflict and the slot in the field hash can be used like any other.
  347. The C<id()> function behaves correspondingly with respect to non-reference
  348. arguments.
  349.  
  350. Two possible uses (besides ignoring the property) come to mind.
  351. A singleton class could be implemented this using the generic object.
  352. If necessary, an C<init()> method could die or ignore calls with
  353. actual objects (references), so only the generic object will ever exist.
  354.  
  355. Another use of the generic object would be as a template.  It is
  356. a convenient place to store class-specific defaults for various
  357. fields to be used in actual object initialization.
  358.  
  359. Usually, the feature can be entirely ignored.  Calling I<object
  360. methods> as I<class methods> normally leads to an error and isn't used
  361. routinely anywhere.  It may be a problem that this error isn't
  362. indicated by a class with a generic object.
  363.  
  364. =head2 How to use Field Hashes
  365.  
  366. Traditionally, the definition of an inside-out class contains a bare
  367. block inside which a number of lexical hashes are declared and the
  368. basic accessor methods defined, usually through C<Scalar::Util::refaddr>.
  369. Further methods may be defined outside this block.  There has to be
  370. a DESTROY method and, for thread support, a CLONE method.
  371.  
  372. When field hashes are used, the basic structure remains the same.
  373. Each lexical hash will be made a field hash.  The call to C<refaddr>
  374. can be omitted from the accessor methods.  DESTROY and CLONE methods
  375. are not necessary.
  376.  
  377. If you have an existing inside-out class, simply making all hashes
  378. field hashes with no other change should make no difference.  Through
  379. the calls to C<refaddr> or equivalent, the field hashes never get to
  380. see a reference and work like normal hashes.  Your DESTROY (and
  381. CLONE) methods are still needed.
  382.  
  383. To make the field hashes kick in, it is easiest to redefine C<refaddr>
  384. as
  385.  
  386.     sub refaddr { shift }
  387.  
  388. instead of importing it from C<Scalar::Util>.  It should now be possible
  389. to disable DESTROY and CLONE.  Note that while it isn't disabled,
  390. DESTROY will be called before the garbage collection of field hashes,
  391. so it will be invoked with a functional object and will continue to
  392. function.
  393.  
  394. It is not desirable to import the functions C<fieldhash> and/or
  395. C<fieldhashes> into every class that is going to use them.  They
  396. are only used once to set up the class.  When the class is up and running,
  397. these functions serve no more purpose.
  398.  
  399. If there are only a few field hashes to declare, it is simplest to
  400.  
  401.     use Hash::Util::FieldHash;
  402.  
  403. early and call the functions qualified:
  404.  
  405.     Hash::Util::FieldHash::fieldhash my %foo;
  406.  
  407. Otherwise, import the functions into a convenient package like
  408. C<HUF> or, more general, C<Aux>
  409.  
  410.     {
  411.         package Aux;
  412.         use Hash::Util::FieldHash ':all';
  413.     }
  414.  
  415. and call
  416.  
  417.     Aux::fieldhash my %foo;
  418.  
  419. as needed.
  420.  
  421. =head2 Garbage-Collected Hashes
  422.  
  423. Garbage collection in a field hash means that entries will "spontaneously"
  424. disappear when the object that created them disappears.  That must be
  425. borne in mind, especially when looping over a field hash.  If anything
  426. you do inside the loop could cause an object to go out of scope, a
  427. random key may be deleted from the hash you are looping over.  That
  428. can throw the loop iterator, so it's best to cache a consistent snapshot
  429. of the keys and/or values and loop over that.  You will still have to
  430. check that a cached entry still exists when you get to it.
  431.  
  432. Garbage collection can be confusing when keys are created in a field hash
  433. from normal scalars as well as references.  Once a reference is I<used> with
  434. a field hash, the entry will be collected, even if it was later overwritten
  435. with a plain scalar key (every positive integer is a candidate).  This
  436. is true even if the original entry was deleted in the meantime.  In fact,
  437. deletion from a field hash, and also a test for existence constitute
  438. I<use> in this sense and create a liability to delete the entry when
  439. the reference goes out of scope.  If you happen to create an entry
  440. with an identical key from a string or integer, that will be collected
  441. instead.  Thus, mixed use of references and plain scalars as field hash
  442. keys is not entirely supported.
  443.  
  444. =head1 EXAMPLES
  445.  
  446. The examples show a very simple class that implements a I<name>, consisting
  447. of a first and last name (no middle initial).  The name class has four
  448. methods:
  449.  
  450. =over
  451.  
  452. =item * C<init()>
  453.  
  454. An object method that initializes the first and last name to its
  455. two arguments. If called as a class method, C<init()> creates an
  456. object in the given class and initializes that.
  457.  
  458. =item * C<first()>
  459.  
  460. Retrieve the first name
  461.  
  462. =item * C<last()>
  463.  
  464. Retrieve the last name
  465.  
  466. =item * C<name()>
  467.  
  468. Retrieve the full name, the first and last name joined by a blank.
  469.  
  470. =back
  471.  
  472. The examples show this class implemented with different levels of
  473. support by C<Hash::Util::FieldHash>.  All supported combinations
  474. are shown.  The difference between implementations is often quite
  475. small.  The implementations are:
  476.  
  477. =over
  478.  
  479. =item * C<Name_hash>
  480.  
  481. A conventional (not inside-out) implementation where an object is
  482. a hash that stores the field values, without support by
  483. C<Hash::Util::FieldHash>.  This implementation doesn't allow
  484. arbitrary inheritance.
  485.  
  486. =item * C<Name_id>
  487.  
  488. Inside-out implementation based on the C<id()> function.  It needs
  489. a C<DESTROY> method.  For thread support a C<CLONE> method (not shown)
  490. would also be needed.  Instead of C<Hash::Util::FieldHash::id()> the
  491. function C<Scalar::Util::refaddr> could be used with very little
  492. functional difference.  This is the basic pattern of an inside-out
  493. class.
  494.  
  495. =item * C<Name_idhash>
  496.  
  497. Idhash-based inside-out implementation.  Like L<Name_id> it needs
  498. a C<DESTROY> method and would need C<CLONE> for thread support.
  499.  
  500. =item * C<Name_id_reg>
  501.  
  502. Inside-out implementation based on the C<id()> function with explicit
  503. object registry.  No destructor is needed and objects are thread safe.
  504.  
  505. =item * C<Name_idhash_reg>
  506.  
  507. Idhash-based inside-out implementation with explicit object registry.
  508. No destructor is needed and objects are thread safe.
  509.  
  510. =item * C<Name_fieldhash>
  511.  
  512. FieldHash-based inside-out implementation.  Object registry happens
  513. automatically.  No destructor is needed and objects are thread safe.
  514.  
  515. =back
  516.  
  517. These examples are realized in the code below, which could be copied
  518. to a file F<Example.pm>.
  519.  
  520. =head2 Example 1
  521.  
  522.     use strict; use warnings;
  523.  
  524.     {
  525.         package Name_hash; # standard implementation: the object is a hash
  526.  
  527.         sub init {
  528.             my $obj = shift;
  529.             my ($first, $last) = @_;
  530.             # create an object if called as class method
  531.             $obj = bless {}, $obj unless ref $obj;
  532.             $obj->{ first} = $first;
  533.             $obj->{ last} = $last;
  534.             $obj;
  535.         }
  536.  
  537.         sub first { shift()->{ first} }
  538.         sub last { shift()->{ last} }
  539.  
  540.         sub name {
  541.             my $n = shift;
  542.             join ' ' => $n->first, $n->last;
  543.         }
  544.  
  545.     }
  546.  
  547.     {
  548.         package Name_id;
  549.         use Hash::Util::FieldHash qw(id);
  550.  
  551.         my (%first, %last);
  552.  
  553.         sub init {
  554.             my $obj = shift;
  555.             my ($first, $last) = @_;
  556.             # create an object if called as class method
  557.             $obj = bless \ my $o, $obj unless ref $obj;
  558.             $first{ id $obj} = $first;
  559.             $last{ id $obj} = $last;
  560.             $obj;
  561.         }
  562.  
  563.         sub first { $first{ id shift()} }
  564.         sub last { $last{ id shift()} }
  565.  
  566.         sub name {
  567.             my $n = shift;
  568.             join ' ' => $n->first, $n->last;
  569.         }
  570.  
  571.         sub DESTROY {
  572.             my $id = id shift;
  573.             delete $first{ $id};
  574.             delete $last{ $id};
  575.         }
  576.  
  577.     }
  578.  
  579.     {
  580.         package Name_idhash;
  581.         use Hash::Util::FieldHash;
  582.  
  583.         Hash::Util::FieldHash::idhashes( \ my (%first, %last) );
  584.  
  585.         sub init {
  586.             my $obj = shift;
  587.             my ($first, $last) = @_;
  588.             # create an object if called as class method
  589.             $obj = bless \ my $o, $obj unless ref $obj;
  590.             $first{ $obj} = $first;
  591.             $last{ $obj} = $last;
  592.             $obj;
  593.         }
  594.  
  595.         sub first { $first{ shift()} }
  596.         sub last { $last{ shift()} }
  597.  
  598.         sub name {
  599.             my $n = shift;
  600.             join ' ' => $n->first, $n->last;
  601.         }
  602.  
  603.         sub DESTROY {
  604.             my $n = shift;
  605.             delete $first{ $n};
  606.             delete $last{ $n};
  607.         }
  608.  
  609.     }
  610.  
  611.     {
  612.         package Name_id_reg;
  613.         use Hash::Util::FieldHash qw(id register);
  614.  
  615.         my (%first, %last);
  616.  
  617.         sub init {
  618.             my $obj = shift;
  619.             my ($first, $last) = @_;
  620.             # create an object if called as class method
  621.             $obj = bless \ my $o, $obj unless ref $obj;
  622.             register( $obj, \ (%first, %last) );
  623.             $first{ id $obj} = $first;
  624.             $last{ id $obj} = $last;
  625.             $obj;
  626.         }
  627.  
  628.         sub first { $first{ id shift()} }
  629.         sub last { $last{ id shift()} }
  630.  
  631.         sub name {
  632.             my $n = shift;
  633.             join ' ' => $n->first, $n->last;
  634.         }
  635.     }
  636.  
  637.     {
  638.         package Name_idhash_reg;
  639.         use Hash::Util::FieldHash qw(register);
  640.  
  641.         Hash::Util::FieldHash::idhashes \ my (%first, %last);
  642.  
  643.         sub init {
  644.             my $obj = shift;
  645.             my ($first, $last) = @_;
  646.             # create an object if called as class method
  647.             $obj = bless \ my $o, $obj unless ref $obj;
  648.             register( $obj, \ (%first, %last) );
  649.             $first{ $obj} = $first;
  650.             $last{ $obj} = $last;
  651.             $obj;
  652.         }
  653.  
  654.         sub first { $first{ shift()} }
  655.         sub last { $last{ shift()} }
  656.  
  657.         sub name {
  658.             my $n = shift;
  659.             join ' ' => $n->first, $n->last;
  660.         }
  661.     }
  662.  
  663.     {
  664.         package Name_fieldhash;
  665.         use Hash::Util::FieldHash;
  666.  
  667.         Hash::Util::FieldHash::fieldhashes \ my (%first, %last);
  668.  
  669.         sub init {
  670.             my $obj = shift;
  671.             my ($first, $last) = @_;
  672.             # create an object if called as class method
  673.             $obj = bless \ my $o, $obj unless ref $obj;
  674.             $first{ $obj} = $first;
  675.             $last{ $obj} = $last;
  676.             $obj;
  677.         }
  678.  
  679.         sub first { $first{ shift()} }
  680.         sub last { $last{ shift()} }
  681.  
  682.         sub name {
  683.             my $n = shift;
  684.             join ' ' => $n->first, $n->last;
  685.         }
  686.     }
  687.  
  688.     1;
  689.  
  690. To exercise the various implementations the script L<below|/"Example 2"> can
  691. be used.
  692.  
  693. It sets up a class C<Name> that is a mirror of one of the implementation
  694. classes C<Name_hash>, C<Name_id>, ..., C<Name_fieldhash>.  That determines
  695. which implementation is run.
  696.  
  697. The script first verifies the function of the C<Name> class.
  698.  
  699. In the second step, the free inheritability of the implementation
  700. (or lack thereof) is demonstrated.  For this purpose it constructs
  701. a class called C<NamedFile> which is a common subclass of C<Name> and
  702. the standard class C<IO::File>.  This puts inheritability to the test
  703. because objects of C<IO::File> I<must> be globrefs.  Objects of C<NamedFile>
  704. should behave like a file opened for reading and also support the C<name()>
  705. method.  This class juncture works with exception of the C<Name_hash>
  706. implementation, where object initialization fails because of the
  707. incompatibility of object bodies.
  708.  
  709. =head2 Example 2
  710.  
  711.     use strict; use warnings; $| = 1;
  712.  
  713.     use Example;
  714.  
  715.     {
  716.         package Name;
  717.         use base 'Name_id';      # define here which implementation to run
  718.     }
  719.  
  720.  
  721.     # Verify that the base package works
  722.     my $n = Name->init(qw(Albert Einstein));
  723.     print $n->name, "\n";
  724.     print "\n";
  725.  
  726.     # Create a named file handle (See definition below)
  727.     my $nf = NamedFile->init(qw(/tmp/x Filomena File));
  728.     # use as a file handle...
  729.     for ( 1 .. 3 ) {
  730.         my $l = <$nf>;
  731.         print "line $_: $l";
  732.     }
  733.     # ...and as a Name object
  734.     print "...brought to you by ", $nf->name, "\n";
  735.     exit;
  736.  
  737.  
  738.     # Definition of NamedFile
  739.     package NamedFile;
  740.     use base 'Name';
  741.     use base 'IO::File';
  742.  
  743.     sub init {
  744.         my $obj = shift;
  745.         my ($file, $first, $last) = @_;
  746.         $obj = $obj->IO::File::new() unless ref $obj;
  747.         $obj->open($file) or die "Can't read '$file': $!";
  748.         $obj->Name::init($first, $last);
  749.     }
  750.     __END__
  751.  
  752.  
  753. =head1 GUTS
  754.  
  755. To make C<Hash::Util::FieldHash> work, there were two changes to
  756. F<perl> itself.  C<PERL_MAGIC_uvar> was made avalaible for hashes,
  757. and weak references now call uvar C<get> magic after a weakref has been
  758. cleared.  The first feature is used to make field hashes intercept
  759. their keys upon access.  The second one triggers garbage collection.
  760.  
  761. =head2 The C<PERL_MAGIC_uvar> interface for hashes
  762.  
  763. C<PERL_MAGIC_uvar> I<get> magic is called from C<hv_fetch_common> and
  764. C<hv_delete_common> through the function C<hv_magic_uvar_xkey>, which
  765. defines the interface.  The call happens for hashes with "uvar" magic
  766. if the C<ufuncs> structure has equal values in the C<uf_val> and C<uf_set>
  767. fields.  Hashes are unaffected if (and as long as) these fields
  768. hold different values.
  769.  
  770. Upon the call, the C<mg_obj> field will hold the hash key to be accessed.
  771. Upon return, the C<SV*> value in C<mg_obj> will be used in place of the
  772. original key in the hash access.  The integer index value in the first
  773. parameter will be the C<action> value from C<hv_fetch_common>, or -1
  774. if the call is from C<hv_delete_common>.
  775.  
  776. This is a template for a function suitable for the C<uf_val> field in
  777. a C<ufuncs> structure for this call.  The C<uf_set> and C<uf_index>
  778. fields are irrelevant.
  779.  
  780.     IV watch_key(pTHX_ IV action, SV* field) {
  781.         MAGIC* mg = mg_find(field, PERL_MAGIC_uvar);
  782.         SV* keysv = mg->mg_obj;
  783.         /* Do whatever you need to.  If you decide to
  784.            supply a different key newkey, return it like this
  785.         */
  786.         sv_2mortal(newkey);
  787.         mg->mg_obj = newkey;
  788.         return 0;
  789.     }
  790.  
  791. =head2 Weakrefs call uvar magic
  792.  
  793. When a weak reference is stored in an C<SV> that has "uvar" magic, C<set>
  794. magic is called after the reference has gone stale.  This hook can be
  795. used to trigger further garbage-collection activities associated with
  796. the referenced object.
  797.  
  798. =head2 How field hashes work
  799.  
  800. The three features of key hashes, I<key replacement>, I<thread support>,
  801. and I<garbage collection> are supported by a data structure called
  802. the I<object registry>.  This is a private hash where every object
  803. is stored.  An "object" in this sense is any reference (blessed or
  804. unblessed) that has been used as a field hash key.
  805.  
  806. The object registry keeps track of references that have been used as
  807. field hash keys.  The keys are generated from the reference address
  808. like in a field hash (though the registry isn't a field hash).  Each
  809. value is a weak copy of the original reference, stored in an C<SV> that
  810. is itself magical (C<PERL_MAGIC_uvar> again).  The magical structure
  811. holds a list (another hash, really) of field hashes that the reference
  812. has been used with.  When the weakref becomes stale, the magic is
  813. activated and uses the list to delete the reference from all field
  814. hashes it has been used with.  After that, the entry is removed from
  815. the object registry itself.  Implicitly, that frees the magic structure
  816. and the storage it has been using.
  817.  
  818. Whenever a reference is used as a field hash key, the object registry
  819. is checked and a new entry is made if necessary.  The field hash is
  820. then added to the list of fields this reference has used.
  821.  
  822. The object registry is also used to repair a field hash after thread
  823. cloning.  Here, the entire object registry is processed.  For every
  824. reference found there, the field hashes it has used are visited and
  825. the entry is updated.
  826.  
  827. =head2 Internal function Hash::Util::FieldHash::_fieldhash
  828.  
  829.     # test if %hash is a field hash
  830.     my $result = _fieldhash \ %hash, 0;
  831.  
  832.     # make %hash a field hash
  833.     my $result = _fieldhash \ %hash, 1;
  834.  
  835. C<_fieldhash> is the internal function used to create field hashes.
  836. It takes two arguments, a hashref and a mode.  If the mode is boolean
  837. false, the hash is not changed but tested if it is a field hash.  If
  838. the hash isn't a field hash the return value is boolean false.  If it
  839. is, the return value indicates the mode of field hash.  When called with
  840. a boolean true mode, it turns the given hash into a field hash of this
  841. mode, returning the mode of the created field hash.  C<_fieldhash>
  842. does not erase the given hash.
  843.  
  844. Currently there is only one type of field hash, and only the boolean
  845. value of the mode makes a difference, but that may change.
  846.  
  847. =head1 AUTHOR
  848.  
  849. Anno Siegel (ANNO) wrote the xs code and the changes in perl proper
  850. Jerry Hedden (JDHEDDEN) made it faster
  851.  
  852. =head1 COPYRIGHT AND LICENSE
  853.  
  854. Copyright (C) 2006-2007 by (Anno Siegel)
  855.  
  856. This library is free software; you can redistribute it and/or modify
  857. it under the same terms as Perl itself, either Perl version 5.8.7 or,
  858. at your option, any later version of Perl 5 you may have available.
  859.  
  860. =cut
  861.