home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Celestin Apprentice 4 / Apprentice-Release4.iso / Source Code / C / Applications / MacPerl 5.0.3 / MacPerl Source ƒ / MacPerl5 / pod / perlapi.pod < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1994-12-26  |  33.8 KB  |  952 lines  |  [TEXT/MPS ]

  1. =head1 NAME
  2.  
  3. perlapi - Perl 5 application programming interface for C extensions
  4.  
  5. =head1 DESCRIPTION
  6.  
  7. =head2 Introduction
  8.  
  9. XS is a language used to create an extension interface
  10. between Perl and some C library which one wishes to use with
  11. Perl.  The XS interface is combined with the library to
  12. create a new library which can be linked to Perl.  An B<XSUB>
  13. is a function in the XS language and is the core component
  14. of the Perl application interface.
  15.  
  16. The XS compiler is called B<xsubpp>.  This compiler will embed
  17. the constructs necessary to let an XSUB, which is really a C
  18. function in disguise, manipulate Perl values and creates the
  19. glue necessary to let Perl access the XSUB.  The compiler
  20. uses B<typemaps> to determine how to map C function parameters
  21. and variables to Perl values.  The default typemap handles
  22. many common C types.  A supplement typemap must be created
  23. to handle special structures and types for the library being
  24. linked.
  25.  
  26. Many of the examples which follow will concentrate on creating an
  27. interface between Perl and the ONC+RPC bind library functions.
  28. Specifically, the rpcb_gettime() function will be used to demonstrate many
  29. features of the XS language.  This function has two parameters; the first
  30. is an input parameter and the second is an output parameter.  The function
  31. also returns a status value.
  32.  
  33.     bool_t rpcb_gettime(const char *host, time_t *timep);
  34.  
  35. From C this function will be called with the following
  36. statements.
  37.  
  38.      #include <rpc/rpc.h>
  39.      bool_t status;
  40.      time_t timep;
  41.      status = rpcb_gettime( "localhost", &timep );
  42.  
  43. If an XSUB is created to offer a direct translation between this function
  44. and Perl, then this XSUB will be used from Perl with the following code.
  45. The $status and $timep variables will contain the output of the function.
  46.  
  47.      use RPC;
  48.      $status = rpcb_gettime( "localhost", $timep );
  49.  
  50. The following XS file shows an XS subroutine, or XSUB, which
  51. demonstrates one possible interface to the rpcb_gettime()
  52. function.  This XSUB represents a direct translation between
  53. C and Perl and so preserves the interface even from Perl.
  54. This XSUB will be invoked from Perl with the usage shown
  55. above.  Note that the first three #include statements, for
  56. C<EXTERN.h>, C<perl.h>, and C<XSUB.h>, will always be present at the
  57. beginning of an XS file.  This approach and others will be
  58. expanded later in this document.
  59.  
  60.      #include "EXTERN.h"
  61.      #include "perl.h"
  62.      #include "XSUB.h"
  63.      #include <rpc/rpc.h>
  64.  
  65.      MODULE = RPC  PACKAGE = RPC
  66.  
  67.      bool_t
  68.      rpcb_gettime(host,timep)
  69.           char *  host
  70.           time_t  &timep
  71.           OUTPUT:
  72.           timep
  73.  
  74. Any extension to Perl, including those containing XSUBs,
  75. should have a Perl module to serve as the bootstrap which
  76. pulls the extension into Perl.  This module will export the
  77. extension's functions and variables to the Perl program and
  78. will cause the extension's XSUBs to be linked into Perl.
  79. The following module will be used for most of the examples
  80. in this document and should be used from Perl with the C<use>
  81. command as shown earlier.  Perl modules are explained in
  82. more detail later in this document.
  83.  
  84.      package RPC;
  85.  
  86.      require Exporter;
  87.      require DynaLoader;
  88.      @ISA = qw(Exporter DynaLoader);
  89.      @EXPORT = qw( rpcb_gettime );
  90.  
  91.      bootstrap RPC;
  92.      1;
  93.  
  94. Throughout this document a variety of interfaces to the rpcb_gettime()
  95. XSUB will be explored.  The XSUBs will take their parameters in different
  96. orders or will take different numbers of parameters.  In each case the
  97. XSUB is an abstraction between Perl and the real C rpcb_gettime()
  98. function, and the XSUB must always ensure that the real rpcb_gettime()
  99. function is called with the correct parameters.  This abstraction will
  100. allow the programmer to create a more Perl-like interface to the C
  101. function.
  102.  
  103. =head2 The Anatomy of an XSUB
  104.  
  105. The following XSUB allows a Perl program to access a  C  library  function  called  sin().  The XSUB will imitate the C
  106. function which takes a single argument and returns a  single
  107. value.
  108.  
  109.      double
  110.      sin(x)
  111.        double<tab>x
  112.  
  113. The compiler expects a tab between the parameter name and its type, and
  114. any or no whitespace before the type.  When using C pointers the
  115. indirection operator C<*> should be considered part of the type and the
  116. address operator C<&> should be considered part of the variable, as is
  117. demonstrated in the rpcb_gettime() function above.  See the section on
  118. typemaps for more about handling qualifiers and unary operators in C
  119. types.
  120.  
  121. The parameter list of a function must not have whitespace
  122. after the open-parenthesis or before the close-parenthesis.
  123.  
  124.    INCORRECT                      CORRECT
  125.  
  126.    double                         double
  127.    sin( x )                       sin(x)
  128.      double  x                      double  x
  129.  
  130. The function name and the return type must be placed on
  131. separate lines.
  132.  
  133.   INCORRECT                        CORRECT
  134.  
  135.   double sin(x)                    double
  136.     double  x                      sin(x)
  137.                      double  x
  138.  
  139. =head2 The Argument Stack
  140.  
  141. The argument stack is used to store the values which are
  142. sent as parameters to the XSUB and to store the XSUB's
  143. return value.  In reality all Perl functions keep their
  144. values on this stack at the same time, each limited to its
  145. own range of positions on the stack.  In this document the
  146. first position on that stack which belongs to the active
  147. function will be referred to as position 0 for that function.
  148.  
  149. XSUBs refer to their stack arguments with the macro B<ST(x)>, where I<x> refers
  150. to a position in this XSUB's part of the stack.  Position 0 for that
  151. function would be known to the XSUB as ST(0).  The XSUB's incoming
  152. parameters and outgoing return values always begin at ST(0).  For many
  153. simple cases the B<xsubpp> compiler will generate the code necessary to
  154. handle the argument stack by embedding code fragments found in the
  155. typemaps.  In more complex cases the programmer must supply the code.
  156.  
  157. =head2 The RETVAL Variable
  158.  
  159. The RETVAL variable is a magic variable which always matches
  160. the return type of the C library function.  The B<xsubpp> compiler will
  161. supply this variable in each XSUB and by default will use it to hold the
  162. return value of the C library function being called.  In simple cases the
  163. value of RETVAL will be placed in ST(0) of the argument stack where it can
  164. be received by Perl as the return value of the XSUB.
  165.  
  166. If the XSUB has a return type of C<void> then the compiler will
  167. not supply a RETVAL variable for that function.  When using
  168. the PPCODE: directive the RETVAL variable may not be needed.
  169.  
  170. =head2 The MODULE Keyword
  171.  
  172. The MODULE keyword is used to start the XS code and to
  173. specify the package of the functions which are being
  174. defined.  All text preceding the first MODULE keyword is
  175. considered C code and is passed through to the output
  176. untouched.  Every XS module will have a bootstrap function
  177. which is used to hook the XSUBs into Perl.  The package name
  178. of this bootstrap function will match the value of the last
  179. MODULE statement in the XS source files.  The value of
  180. MODULE should always remain constant within the same XS
  181. file, though this is not required.
  182.  
  183. The following example will start the XS code and will place
  184. all functions in a package named RPC.
  185.  
  186.      MODULE = RPC
  187.  
  188. =head2 The PACKAGE Keyword
  189.  
  190. When functions within an XS source file must be separated into packages
  191. the PACKAGE keyword should be used.  This keyword is used with the MODULE
  192. keyword and must follow immediately after it when used.
  193.  
  194.      MODULE = RPC  PACKAGE = RPC
  195.  
  196.      [ XS code in package RPC ]
  197.  
  198.      MODULE = RPC  PACKAGE = RPCB
  199.  
  200.      [ XS code in package RPCB ]
  201.  
  202.      MODULE = RPC  PACKAGE = RPC
  203.  
  204.      [ XS code in package RPC ]
  205.  
  206. Although this keyword is optional and in some cases provides redundant
  207. information it should always be used.  This keyword will ensure that the
  208. XSUBs appear in the desired package.
  209.  
  210. =head2 The PREFIX Keyword
  211.  
  212. The PREFIX keyword designates prefixes which should be
  213. removed from the Perl function names.  If the C function is
  214. C<rpcb_gettime()> and the PREFIX value is C<rpcb_> then Perl will
  215. see this function as C<gettime()>.
  216.  
  217. This keyword should follow the PACKAGE keyword when used.
  218. If PACKAGE is not used then PREFIX should follow the MODULE
  219. keyword.
  220.  
  221.      MODULE = RPC  PREFIX = rpc_
  222.  
  223.      MODULE = RPC  PACKAGE = RPCB  PREFIX = rpcb_
  224.  
  225. =head2 The OUTPUT: Keyword
  226.  
  227. The OUTPUT: keyword indicates that certain function parameters should be
  228. updated (new values made visible to Perl) when the XSUB terminates or that
  229. certain values should be returned to the calling Perl function.  For
  230. simple functions, such as the sin() function above, the RETVAL variable is
  231. automatically designated as an output value.  In more complex functions
  232. the B<xsubpp> compiler will need help to determine which variables are output
  233. variables.
  234.  
  235. This keyword will normally be used to complement the CODE:  keyword.
  236. The RETVAL variable is not recognized as an output variable when the
  237. CODE: keyword is present.  The OUTPUT:  keyword is used in this
  238. situation to tell the compiler that RETVAL really is an output
  239. variable.
  240.  
  241. The OUTPUT: keyword can also be used to indicate that function parameters
  242. are output variables.  This may be necessary when a parameter has been
  243. modified within the function and the programmer would like the update to
  244. be seen by Perl.  If function parameters are listed under OUTPUT: along
  245. with the RETVAL variable then the RETVAL variable must be the last one
  246. listed.
  247.  
  248.      bool_t
  249.      rpcb_gettime(host,timep)
  250.           char *  host
  251.           time_t  &timep
  252.           OUTPUT:
  253.           timep
  254.  
  255. The OUTPUT: keyword will also allow an output parameter to
  256. be mapped to a matching piece of code rather than to a
  257. typemap.
  258.  
  259.      bool_t
  260.      rpcb_gettime(host,timep)
  261.           char *  host
  262.           time_t  &timep
  263.           OUTPUT:
  264.           timep<tab>sv_setnv(ST(1), (double)timep);
  265.  
  266. =head2 The CODE: Keyword
  267.  
  268. This keyword is used in more complicated XSUBs which require
  269. special handling for the C function.  The RETVAL variable is
  270. available but will not be returned unless it is specified
  271. under the OUTPUT: keyword.
  272.  
  273. The following XSUB is for a C function which requires special handling of
  274. its parameters.  The Perl usage is given first.
  275.  
  276.      $status = rpcb_gettime( "localhost", $timep );
  277.  
  278. The XSUB follows. 
  279.  
  280.     bool_t rpcb_gettime(host,timep)
  281.           char *  host
  282.           time_t  timep
  283.           CODE:
  284.                RETVAL = rpcb_gettime( host, &timep );
  285.           OUTPUT:
  286.           timep
  287.           RETVAL
  288.  
  289. In many of the examples shown here the CODE: block (and
  290. other blocks) will often be contained within braces ( C<{> and
  291. C<}> ).  This protects the CODE: block from complex INPUT
  292. typemaps and ensures the resulting C code is legal.
  293.  
  294. =head2 The NO_INIT Keyword
  295.  
  296. The NO_INIT keyword is used to indicate that a function
  297. parameter is being used only as an output value.  The B<xsubpp>
  298. compiler will normally generate code to read the values of
  299. all function parameters from the argument stack and assign
  300. them to C variables upon entry to the function.  NO_INIT
  301. will tell the compiler that some parameters will be used for
  302. output rather than for input and that they will be handled
  303. before the function terminates.
  304.  
  305. The following example shows a variation of the rpcb_gettime() function.
  306. This function uses the timep variable only as an output variable and does
  307. not care about its initial contents.
  308.  
  309.      bool_t
  310.      rpcb_gettime(host,timep)
  311.           char *  host
  312.           time_t  &timep = NO_INIT
  313.           OUTPUT:
  314.           timep
  315.  
  316. =head2 Initializing Function Parameters
  317.  
  318. Function parameters are normally initialized with their
  319. values from the argument stack.  The typemaps contain the
  320. code segments which are used to transfer the Perl values to
  321. the C parameters.  The programmer, however, is allowed to
  322. override the typemaps and supply alternate initialization
  323. code.
  324.  
  325. The following code demonstrates how to supply initialization code for
  326. function parameters.  The initialization code is eval'd by the compiler
  327. before it is added to the output so anything which should be interpreted
  328. literally, such as double quotes, must be protected with backslashes.
  329.  
  330.      bool_t
  331.      rpcb_gettime(host,timep)
  332.           char *  host = (char *)SvPV(ST(0),na);
  333.           time_t  &timep = 0;
  334.           OUTPUT:
  335.           timep
  336.  
  337. This should not be used to supply default values for parameters.  One
  338. would normally use this when a function parameter must be processed by
  339. another library function before it can be used.  Default parameters are
  340. covered in the next section.
  341.  
  342. =head2 Default Parameter Values
  343.  
  344. Default values can be specified for function parameters by
  345. placing an assignment statement in the parameter list.  The
  346. default value may be a number or a string.  Defaults should
  347. always be used on the right-most parameters only.
  348.  
  349. To allow the XSUB for rpcb_gettime() to have a default host
  350. value the parameters to the XSUB could be rearranged.  The
  351. XSUB will then call the real rpcb_gettime() function with
  352. the parameters in the correct order.  Perl will call this
  353. XSUB with either of the following statements.
  354.  
  355.      $status = rpcb_gettime( $timep, $host );
  356.  
  357.      $status = rpcb_gettime( $timep );
  358.  
  359. The XSUB will look like the code  which  follows.   A  CODE:
  360. block  is used to call the real rpcb_gettime() function with
  361. the parameters in the correct order for that function.
  362.  
  363.      bool_t
  364.      rpcb_gettime(timep,host="localhost")
  365.           char *  host
  366.           time_t  timep = NO_INIT
  367.           CODE:
  368.                RETVAL = rpcb_gettime( host, &timep );
  369.           OUTPUT:
  370.           timep
  371.           RETVAL
  372.  
  373. =head2 Variable-length Parameter Lists
  374.  
  375. XSUBs can have variable-length parameter lists by specifying an ellipsis
  376. C<(...)> in the parameter list.  This use of the ellipsis is similar to that
  377. found in ANSI C.  The programmer is able to determine the number of
  378. arguments passed to the XSUB by examining the C<items> variable which the
  379. B<xsubpp> compiler supplies for all XSUBs.  By using this mechanism one can
  380. create an XSUB which accepts a list of parameters of unknown length.
  381.  
  382. The I<host> parameter for the rpcb_gettime() XSUB can be
  383. optional so the ellipsis can be used to indicate that the
  384. XSUB will take a variable number of parameters.  Perl should
  385. be able to call this XSUB with either of the following statments.
  386.  
  387.      $status = rpcb_gettime( $timep, $host );
  388.  
  389.      $status = rpcb_gettime( $timep );
  390.  
  391. The XS code, with ellipsis, follows.
  392.  
  393.      bool_t
  394.      rpcb_gettime(timep, ...)
  395.           time_t  timep = NO_INIT
  396.           CODE:
  397.           {
  398.           char *host = "localhost";
  399.  
  400.           if( items > 1 )
  401.                host = (char *)SvPV(ST(1), na);
  402.           RETVAL = rpcb_gettime( host, &timep );
  403.           }
  404.           OUTPUT:
  405.           timep
  406.           RETVAL
  407.  
  408. =head2 The PPCODE: Keyword
  409.  
  410. The PPCODE: keyword is an alternate form of the CODE: keyword and is used
  411. to tell the B<xsubpp> compiler that the programmer is supplying the code to
  412. control the argument stack for the XSUBs return values.  Occassionally one
  413. will want an XSUB to return a list of values rather than a single value.
  414. In these cases one must use PPCODE: and then explicitly push the list of
  415. values on the stack.  The PPCODE: and CODE:  keywords are not used
  416. together within the same XSUB.
  417.  
  418. The following XSUB will call the C rpcb_gettime() function
  419. and will return its two output values, timep and status, to
  420. Perl as a single list.
  421.  
  422.     void rpcb_gettime(host)
  423.           char *  host
  424.           PPCODE:
  425.           {
  426.           time_t  timep;
  427.           bool_t  status;
  428.           status = rpcb_gettime( host, &timep );
  429.           EXTEND(sp, 2);
  430.           PUSHs(sv_2mortal(newSVnv(status)));
  431.           PUSHs(sv_2mortal(newSVnv(timep)));
  432.           }
  433.  
  434. Notice that the programmer must supply the C code necessary
  435. to have the real rpcb_gettime() function called and to have
  436. the return values properly placed on the argument stack.
  437.  
  438. The C<void> return type for this function tells the B<xsubpp> compiler that
  439. the RETVAL variable is not needed or used and that it should not be created.
  440. In most scenarios the void return type should be used with the PPCODE:
  441. directive.
  442.  
  443. The EXTEND() macro is used to make room on the argument
  444. stack for 2 return values.  The PPCODE: directive causes the
  445. B<xsubpp> compiler to create a stack pointer called C<sp>, and it
  446. is this pointer which is being used in the EXTEND() macro.
  447. The values are then pushed onto the stack with the PUSHs()
  448. macro.
  449.  
  450. Now the rpcb_gettime() function can be used from Perl with
  451. the following statement.
  452.  
  453.      ($status, $timep) = rpcb_gettime("localhost");
  454.  
  455. =head2 Returning Undef And Empty Lists
  456.  
  457. Occassionally the programmer will want to simply return
  458. C<undef> or an empty list if a function fails rather than a
  459. separate status value.  The rpcb_gettime() function offers
  460. just this situation.  If the function succeeds we would like
  461. to have it return the time and if it fails we would like to
  462. have undef returned.  In the following Perl code the value
  463. of $timep will either be undef or it will be a valid time.
  464.  
  465.      $timep = rpcb_gettime( "localhost" );
  466.  
  467. The following XSUB uses the C<void> return type to disable the generation of
  468. the RETVAL variable and uses a CODE: block to indicate to the compiler
  469. that the programmer has supplied all the necessary code.  The
  470. sv_newmortal() call will initialize the return value to undef, making that
  471. the default return value.
  472.  
  473.      void
  474.      rpcb_gettime(host)
  475.           char *  host
  476.           CODE:
  477.           {
  478.           time_t  timep;
  479.           bool_t x;
  480.           ST(0) = sv_newmortal();
  481.           if( rpcb_gettime( host, &timep ) )
  482.                sv_setnv( ST(0), (double)timep);
  483.           }
  484.  
  485. The next example demonstrates how one would place an explicit undef in the
  486. return value, should the need arise.
  487.  
  488.      void
  489.      rpcb_gettime(host)
  490.           char *  host
  491.           CODE:
  492.           {
  493.           time_t  timep;
  494.           bool_t x;
  495.           ST(0) = sv_newmortal();
  496.           if( rpcb_gettime( host, &timep ) ){
  497.                sv_setnv( ST(0), (double)timep);
  498.           }
  499.           else{
  500.                ST(0) = &sv_undef;
  501.           }
  502.           }
  503.  
  504. To return an empty list one must use a PPCODE: block and
  505. then not push return values on the stack.
  506.  
  507.      void
  508.      rpcb_gettime(host)
  509.           char *  host
  510.           PPCODE:
  511.           {
  512.           time_t  timep;
  513.           if( rpcb_gettime( host, &timep ) )
  514.                PUSHs(sv_2mortal(newSVnv(timep)));
  515.           else{
  516.           /* Nothing pushed on stack, so an empty */
  517.           /* list is implicitly returned. */
  518.           }
  519.           }
  520.  
  521. =head2 The CLEANUP: Keyword
  522.  
  523. This keyword can be used when an XSUB requires special cleanup procedures
  524. before it terminates.  When the CLEANUP:  keyword is used it must follow
  525. any CODE:, PPCODE:, or OUTPUT: blocks which are present in the XSUB.  The
  526. code specified for the cleanup block will be added as the last statements
  527. in the XSUB.
  528.  
  529. =head2 The BOOT: Keyword
  530.  
  531. The BOOT: keyword is used to add code to the extension's bootstrap
  532. function.  The bootstrap function is generated by the B<xsubpp> compiler and
  533. normally holds the statements necessary to register any XSUBs with Perl.
  534. With the BOOT: keyword the programmer can tell the compiler to add extra
  535. statements to the bootstrap function.
  536.  
  537. This keyword may be used any time after the first MODULE keyword and should
  538. appear on a line by itself.  The first blank line after the keyword will
  539. terminate the code block.
  540.  
  541.      BOOT:
  542.      # The following message will be printed when the
  543.      # bootstrap function executes.
  544.      printf("Hello from the bootstrap!\n");
  545.  
  546. =head2 Inserting Comments and C Preprocessor Directives
  547.  
  548. Comments and C preprocessor directives are allowed within
  549. CODE:, PPCODE:, BOOT:, and CLEANUP: blocks.  The compiler
  550. will pass the preprocessor directives through untouched and
  551. will remove the commented lines.  Comments can be added to
  552. XSUBs by placing a C<#> at the beginning of the line.  Care
  553. should be taken to avoid making the comment look like a C
  554. preprocessor directive, lest it be interpreted as such.
  555.  
  556. =head2 Using XS With C++
  557.  
  558. If a function is defined as a C++ method then it will assume
  559. its first argument is an object pointer.  The object pointer
  560. will be stored in a variable called THIS.  The object should
  561. have been created by C++ with the new() function and should
  562. be blessed by Perl with the sv_setptrobj() macro.  The
  563. blessing of the object by Perl can be handled by the
  564. T_PTROBJ typemap.
  565.  
  566. If the method is defined as static it will call the C++
  567. function using the class::method() syntax.  If the method is not static
  568. the function will be called using the THIS->method() syntax.
  569.  
  570. =head2 Perl Variables
  571.  
  572. The following demonstrates how the Perl variable $host can
  573. be accessed from an XSUB.  The function B<perl_get_sv()> is
  574. used to obtain a pointer to the variable, known as an B<SV>
  575. (Scalar Variable) internally.  The package name C<RPC> will be
  576. added to the name of the variable so perl_get_sv() will know
  577. in which package $host can be found.  If the package name is
  578. not supplied then perl_get_sv() will search package C<main> for
  579. the variable.  The macro B<SvPVX()> is then used to dereference
  580. the SV to obtain a C<char*> pointer to its contents.
  581.  
  582.      void
  583.      rpcb_gettime()
  584.           PPCODE:
  585.           {
  586.           char *host;
  587.           SV *hostsv;
  588.           time_t timep;
  589.  
  590.           hostsv = perl_get_sv( "RPC::host", FALSE );
  591.           if( hostsv != NULL ){
  592.                host = SvPVX( hostsv );
  593.                if( rpcb_gettime( host, &timep ) )
  594.                     PUSHs(sv_2mortal(newSVnv(timep)));
  595.           }
  596.           }
  597.  
  598. This Perl code can be used to call that XSUB.
  599.  
  600.      $RPC::host = "localhost";
  601.      $timep = rpcb_gettime();
  602.  
  603. In the above example the SV contained a C C<char*> but a Perl
  604. scalar variable may also contain numbers and references.  If
  605. the SV is expected to have a C C<int> then the macro B<SvIVX()>
  606. should be used to dereference the SV.  When the SV contains
  607. a C double then B<SvNVX()> should be used.
  608.  
  609. The macro B<SvRV()> can be used to dereference an SV when it is a Perl
  610. reference.  The result will be another SV which points to the actual Perl
  611. variable.  This can then be dereferenced with SvPVX(), SvNVX(), or
  612. SvIVX().  The following XSUB will use SvRV().
  613.  
  614.     void rpcb_gettime()
  615.           PPCODE:
  616.           {
  617.           char *host;
  618.           SV *rv;
  619.           SV *hostsv;
  620.           time_t timep;
  621.  
  622.           rv = perl_get_sv( "RPC::host", FALSE );
  623.           if( rv != NULL ){
  624.                hostsv = SvRV( rv );
  625.                host = SvPVX( hostsv );
  626.                if( rpcb_gettime( host, &timep ) )
  627.                     PUSHs(sv_2mortal(newSVnv(timep)));
  628.           }
  629.           }
  630.  
  631. This Perl code will create a variable $RPC::host which is a
  632. reference to $MY::host.  The variable $MY::host contains the
  633. hostname which will be used.
  634.  
  635.      $MY::host = "localhost";
  636.      $RPC::host = \$MY::host;
  637.      $timep = rpcb_gettime();
  638.  
  639. The second argument to perl_get_sv() will normally be B<FALSE>
  640. as shown in the above examples.  An argument of B<TRUE> will
  641. cause variables to be created if they do not already exist.
  642. One should not use TRUE unless steps are taken to deal with
  643. a possibly empty SV.
  644.  
  645. XSUBs may use B<perl_get_av()>, B<perl_get_hv()>, and B<perl_get_cv()> to
  646. access Perl arrays, hashes, and code values.
  647.  
  648. =head2 Interface Stategy
  649.  
  650. When designing an interface between Perl and a C library a straight
  651. translation from C to XS is often sufficient.  The interface will often be
  652. very C-like and occasionally nonintuitive, especially when the C function
  653. modifies one of its parameters.  In cases where the programmer wishes to
  654. create a more Perl-like interface the following strategy may help to
  655. identify the more critical parts of the interface.
  656.  
  657. Identify the C functions which modify their parameters.  The XSUBs for
  658. these functions may be able to return lists to Perl, or may be
  659. candidates to return undef or an empty list in case of failure.
  660.  
  661. Identify which values are used only by the C and XSUB functions
  662. themselves.  If Perl does not need to access the contents of the value
  663. then it may not be necessary to provide a translation for that value
  664. from C to Perl.
  665.  
  666. Identify the pointers in the C function parameter lists and return
  667. values.  Some pointers can be handled in XS with the & unary operator on
  668. the variable name while others will require the use of the * operator on
  669. the type name.  In general it is easier to work with the & operator.
  670.  
  671. Identify the structures used by the C functions.  In many
  672. cases it may be helpful to use the T_PTROBJ typemap for
  673. these structures so they can be manipulated by Perl as
  674. blessed objects.
  675.  
  676. =head2 The Perl Module
  677.  
  678. The Perl module is the link between the extension library,
  679. which was generated from XS code, and the Perl interpreter.
  680. The module is used to tell Perl what the extension library
  681. contains.  The name and package of the module should match
  682. the name of the library.
  683.  
  684. The following is a Perl module for an extension containing
  685. some ONC+ RPC bind library functions.
  686.  
  687.      package RPC;
  688.  
  689.      require Exporter;
  690.      require DynaLoader;
  691.      @ISA = qw(Exporter DynaLoader);
  692.      @EXPORT = qw( rpcb_gettime rpcb_getmaps rpcb_getaddr
  693.                      rpcb_rmtcall rpcb_set rpcb_unset );
  694.  
  695.      bootstrap RPC;
  696.      1;
  697.  
  698. The RPC extension contains the functions found in the
  699. @EXPORT list.  By using the C<Exporter> module the RPC module
  700. can make these function names visible to the rest of the
  701. Perl program.  The C<DynaLoader> module will allow the RPC
  702. module to bootstrap the extension library.  To load this
  703. extension and make the functions available, the following
  704. Perl statement should be used.
  705.  
  706.      use RPC;
  707.  
  708. For more information about the DynaLoader consult its documentation in the
  709. ext/DynaLoader directory in the Perl source.
  710.  
  711. =head2 Perl Objects And C Structures
  712.  
  713. When dealing with C structures one should select either
  714. B<T_PTROBJ> or B<T_PTRREF> for the XS type.  Both types are
  715. designed to handle pointers to complex objects.  The
  716. T_PTRREF type will allow the Perl object to be unblessed
  717. while the T_PTROBJ type requires that the object be blessed.
  718. By using T_PTROBJ one can achieve a form of type-checking
  719. since the XSUB will attempt to verify that the Perl object
  720. is of the expected type.
  721.  
  722. The following XS code shows the getnetconfigent() function which is used
  723. with ONC TIRPC.  The getnetconfigent() function will return a pointer to a
  724. C structure and has the C prototype shown below.  The example will
  725. demonstrate how the C pointer will become a Perl reference.  Perl will
  726. consider this reference to be a pointer to a blessed object and will
  727. attempt to call a destructor for the object.  A destructor will be
  728. provided in the XS source to free the memory used by getnetconfigent().
  729. Destructors in XS can be created by specifying an XSUB function whose name
  730. ends with the word B<DESTROY>.  XS destructors can be used to free memory
  731. which may have been malloc'd by another XSUB.
  732.  
  733.      struct netconfig *getnetconfigent(const char *netid);
  734.  
  735. A C<typedef> will be created for C<struct netconfig>.  The Perl
  736. object will be blessed in a class matching the name of the C
  737. type, with the tag C<Ptr> appended, and the name should not
  738. have embedded spaces if it will be a Perl package name.  The
  739. destructor will be placed in a class corresponding to the
  740. class of the object and the PREFIX keyword will be used to
  741. trim the name to the word DESTROY as Perl will expect.
  742.  
  743.      typedef struct netconfig Netconfig;
  744.  
  745.      MODULE = RPC  PACKAGE = RPC
  746.  
  747.      Netconfig *
  748.      getnetconfigent(netid)
  749.           char *  netid
  750.  
  751.      MODULE = RPC  PACKAGE = NetconfigPtr  PREFIX = rpcb_
  752.  
  753.      void
  754.      rpcb_DESTROY(netconf)
  755.           Netconfig *  netconf
  756.           CODE:
  757.           printf("Now in NetconfigPtr::DESTROY\n");
  758.           free( netconf );
  759.  
  760. This example requires the following typemap entry.  Consult the typemap
  761. section for more information about adding new typemaps for an extension.
  762.  
  763.      TYPEMAP
  764.      Netconfig *  T_PTROBJ
  765.  
  766. This example will be used with the following Perl statements.
  767.  
  768.      use RPC;
  769.      $netconf = getnetconfigent("udp");
  770.  
  771. When Perl destroys the object referenced by $netconf it will send the
  772. object to the supplied XSUB DESTROY function.  Perl cannot determine, and
  773. does not care, that this object is a C struct and not a Perl object.  In
  774. this sense, there is no difference between the object created by the
  775. getnetconfigent() XSUB and an object created by a normal Perl subroutine.
  776.  
  777. =head2 C Headers and Perl
  778.  
  779. The B<h2xs> compiler is designed to convert C header files in
  780. /usr/include into Perl extensions.  This compiler will
  781. create a directory under the C<ext> directory of the Perl
  782. source and will populate it with a Makefile, a Perl Module,
  783. an XS source file, and a MANIFEST file.
  784.  
  785. The following command will create an extension called C<Rusers>
  786. from the <rpcsvc/rusers.h> header.
  787.  
  788.      h2xs rpcsvc/rusers
  789.  
  790. When the Rusers extension has been compiled and installed
  791. Perl can use it to retrieve any C<#define> statements which
  792. were in the C header.
  793.  
  794.      use Rusers;
  795.      print "RPC program number for rusers service: ";
  796.      print &RUSERSPROG, "\n";
  797.  
  798. =head2 Creating A New Extension
  799.  
  800. The B<h2xs> compiler can generate template source files and
  801. Makefiles.  These templates offer a suitable starting point
  802. for most extensions.  The following example demonstrates how
  803. one might use B<h2xs> to create an extension containing the RPC
  804. functions in this document.
  805.  
  806. The extension will not use autoloaded functions and will not define
  807. constants, so the B<-A> option will be given to B<h2xs>.  When run from the
  808. Perl source directory, the B<h2xs> compiler will create the directory
  809. ext/RPC and will populate it with files called RPC.xs, RPC.pm, Makefile.PL,
  810. and MANIFEST.  The XS code for the RPC functions should be added to the
  811. RPC.xs file.  The @EXPORT list in RPC.pm should be updated to include the
  812. functions from RPC.xs.
  813.  
  814.      h2xs -An RPC
  815.  
  816. To compile the extension for dynamic loading the following
  817. command should be executed from the ext/RPC directory.
  818.  
  819.      make dynamic
  820.  
  821. If the extension will be statically linked into the Perl
  822. binary then the makefile (use C<makefile>, not C<Makefile>) in the
  823. Perl source directory should be edited to add C<ext/RPC/RPC.a>
  824. to the C<static_ext> variable.  Before making this change Perl
  825. should have already been built.  After the makefile has been
  826. updated the following command should be executed from the
  827. Perl source directory.
  828.  
  829.      make
  830.  
  831. Perl's B<Configure> script can also be used to add extensions.  The extension
  832. should be placed in the C<ext> directory under the Perl source before Perl
  833. has been built and prior to running Configure.  When Configure is run it
  834. will find the extension along with the other extensions in the C<ext>
  835. directory and will add it to the list of extensions to be built.  When make
  836. is run the extension will be built along with the other extensions.
  837.  
  838. Configure recognizes extensions if they have an XS source
  839. file which matches the name of the extension directory.  If
  840. the extension directory includes a MANIFEST file Configure
  841. will search that file for any B<.SH> files and extract them
  842. after it extracts all the other .SH files listed in the main
  843. MANIFEST.  The main Perl Makefile will then run B<make> in the
  844. extension's directory if it finds an XS file matching the
  845. name of the extension's directory.
  846.  
  847. =head2 The Typemap
  848.  
  849. The typemap is a collection of code fragments which are used by the B<xsubpp>
  850. compiler to map C function parameters and values to Perl values.  The
  851. typemap file may consist of three sections labeled C<TYPEMAP>, C<INPUT>, and
  852. C<OUTPUT>.  The INPUT section tells the compiler how to translate Perl values
  853. into variables of certain C types.  The OUTPUT section tells the compiler
  854. how to translate the values from certain C types into values Perl can
  855. understand.  The TYPEMAP section tells the compiler which of the INPUT and
  856. OUTPUT code fragments should be used to map a given C type to a Perl value.
  857. Each of the sections of the typemap must be preceded by one of the TYPEMAP,
  858. INPUT, or OUTPUT keywords.
  859.  
  860. The default typemap in the C<ext> directory of the Perl source contains many
  861. useful types which can be used by Perl extensions.  Some extensions define
  862. additional typemaps which they keep in their own directory.  These
  863. additional typemaps may reference INPUT and OUTPUT maps in the main
  864. typemap.  The B<xsubpp> compiler will allow the extension's own typemap to
  865. override any mappings which are in the default typemap.
  866.  
  867. Most extensions which require a custom typemap will need only the TYPEMAP
  868. section of the typemap file.  The custom typemap used in the
  869. getnetconfigent() example shown earlier demonstrates what may be the typical
  870. use of extension typemaps.  That typemap is used to equate a C structure
  871. with the T_PTROBJ typemap.  The typemap used by getnetconfigent() is shown
  872. here.  Note that the C type is separated from the XS type with a tab and
  873. that the C unary operator C<*> is considered to be a part of the C type name.
  874.  
  875.      TYPEMAP
  876.      Netconfig *<tab>T_PTROBJ
  877.  
  878. =head1 EXAMPLES
  879.  
  880. File C<RPC.xs>: Interface to some ONC+ RPC bind library functions.
  881.  
  882.      #include "EXTERN.h"
  883.      #include "perl.h"
  884.      #include "XSUB.h"
  885.  
  886.      #include <rpc/rpc.h>
  887.  
  888.      typedef struct netconfig Netconfig;
  889.  
  890.      MODULE = RPC  PACKAGE = RPC
  891.  
  892.      void
  893.      rpcb_gettime(host="localhost")
  894.           char *  host
  895.           CODE:
  896.           {
  897.           time_t  timep;
  898.           ST(0) = sv_newmortal();
  899.           if( rpcb_gettime( host, &timep ) )
  900.                sv_setnv( ST(0), (double)timep );
  901.           }
  902.  
  903.      Netconfig *
  904.      getnetconfigent(netid="udp")
  905.           char *  netid
  906.  
  907.      MODULE = RPC  PACKAGE = NetconfigPtr  PREFIX = rpcb_
  908.  
  909.      void
  910.      rpcb_DESTROY(netconf)
  911.           Netconfig *  netconf
  912.           CODE:
  913.           printf("NetconfigPtr::DESTROY\n");
  914.           free( netconf );
  915.  
  916. File C<typemap>: Custom typemap for RPC.xs.
  917.  
  918.      TYPEMAP
  919.      Netconfig *  T_PTROBJ
  920.  
  921. File C<RPC.pm>: Perl module for the RPC extension.
  922.  
  923.      package RPC;
  924.  
  925.      require Exporter;
  926.      require DynaLoader;
  927.      @ISA = qw(Exporter DynaLoader);
  928.      @EXPORT = qw(rpcb_gettime getnetconfigent);
  929.  
  930.      bootstrap RPC;
  931.      1;
  932.  
  933. File C<rpctest.pl>: Perl test program for the RPC extension.
  934.  
  935.      use RPC;
  936.  
  937.      $netconf = getnetconfigent();
  938.      $a = rpcb_gettime();
  939.      print "time = $a\n";
  940.      print "netconf = $netconf\n";
  941.  
  942.      $netconf = getnetconfigent("tcp");
  943.      $a = rpcb_gettime("poplar");
  944.      print "time = $a\n";
  945.      print "netconf = $netconf\n";
  946.  
  947.  
  948. =head1 AUTHOR
  949.  
  950. Dean Roehrich <roehrich@cray.com>
  951. September 27, 1994
  952.