Update todo, removing things done and adding new things.
[p5sagit/p5-mst-13.2.git] / pod / perlfaq4.pod
1 =head1 NAME
2
3 perlfaq4 - Data Manipulation ($Revision: 1.21 $, $Date: 2002/05/06 13:08:46 $)
4
5 =head1 DESCRIPTION
6
7 This section of the FAQ answers questions related to manipulating
8 numbers, dates, strings, arrays, hashes, and miscellaneous data issues.
9
10 =head1 Data: Numbers
11
12 =head2 Why am I getting long decimals (eg, 19.9499999999999) instead of the numbers I should be getting (eg, 19.95)?
13
14 The infinite set that a mathematician thinks of as the real numbers can
15 only be approximated on a computer, since the computer only has a finite
16 number of bits to store an infinite number of, um, numbers.
17
18 Internally, your computer represents floating-point numbers in binary.
19 Floating-point numbers read in from a file or appearing as literals
20 in your program are converted from their decimal floating-point
21 representation (eg, 19.95) to an internal binary representation.
22
23 However, 19.95 can't be precisely represented as a binary
24 floating-point number, just like 1/3 can't be exactly represented as a
25 decimal floating-point number.  The computer's binary representation
26 of 19.95, therefore, isn't exactly 19.95.
27
28 When a floating-point number gets printed, the binary floating-point
29 representation is converted back to decimal.  These decimal numbers
30 are displayed in either the format you specify with printf(), or the
31 current output format for numbers.  (See L<perlvar/"$#"> if you use
32 print.  C<$#> has a different default value in Perl5 than it did in
33 Perl4.  Changing C<$#> yourself is deprecated.)
34
35 This affects B<all> computer languages that represent decimal
36 floating-point numbers in binary, not just Perl.  Perl provides
37 arbitrary-precision decimal numbers with the Math::BigFloat module
38 (part of the standard Perl distribution), but mathematical operations
39 are consequently slower.
40
41 If precision is important, such as when dealing with money, it's good
42 to work with integers and then divide at the last possible moment.
43 For example, work in pennies (1995) instead of dollars and cents
44 (19.95) and divide by 100 at the end.
45
46 To get rid of the superfluous digits, just use a format (eg,
47 C<printf("%.2f", 19.95)>) to get the required precision.
48 See L<perlop/"Floating-point Arithmetic">.  
49
50 =head2 Why isn't my octal data interpreted correctly?
51
52 Perl only understands octal and hex numbers as such when they occur
53 as literals in your program.  Octal literals in perl must start with 
54 a leading "0" and hexadecimal literals must start with a leading "0x".
55 If they are read in from somewhere and assigned, no automatic 
56 conversion takes place.  You must explicitly use oct() or hex() if you 
57 want the values converted to decimal.  oct() interprets
58 both hex ("0x350") numbers and octal ones ("0350" or even without the
59 leading "0", like "377"), while hex() only converts hexadecimal ones,
60 with or without a leading "0x", like "0x255", "3A", "ff", or "deadbeef".
61 The inverse mapping from decimal to octal can be done with either the
62 "%o" or "%O" sprintf() formats.  To get from decimal to hex try either 
63 the "%x" or the "%X" formats to sprintf().
64
65 This problem shows up most often when people try using chmod(), mkdir(),
66 umask(), or sysopen(), which by widespread tradition typically take 
67 permissions in octal.
68
69     chmod(644,  $file); # WRONG
70     chmod(0644, $file); # right
71
72 Note the mistake in the first line was specifying the decimal literal 
73 644, rather than the intended octal literal 0644.  The problem can
74 be seen with:
75
76     printf("%#o",644); # prints 01204
77
78 Surely you had not intended C<chmod(01204, $file);> - did you?  If you
79 want to use numeric literals as arguments to chmod() et al. then please
80 try to express them as octal constants, that is with a leading zero and 
81 with the following digits restricted to the set 0..7.
82
83 =head2 Does Perl have a round() function?  What about ceil() and floor()?  Trig functions?
84
85 Remember that int() merely truncates toward 0.  For rounding to a
86 certain number of digits, sprintf() or printf() is usually the easiest
87 route.
88
89     printf("%.3f", 3.1415926535);       # prints 3.142
90
91 The POSIX module (part of the standard Perl distribution) implements
92 ceil(), floor(), and a number of other mathematical and trigonometric
93 functions.
94
95     use POSIX;
96     $ceil   = ceil(3.5);                        # 4
97     $floor  = floor(3.5);                       # 3
98
99 In 5.000 to 5.003 perls, trigonometry was done in the Math::Complex
100 module.  With 5.004, the Math::Trig module (part of the standard Perl
101 distribution) implements the trigonometric functions. Internally it
102 uses the Math::Complex module and some functions can break out from
103 the real axis into the complex plane, for example the inverse sine of
104 2.
105
106 Rounding in financial applications can have serious implications, and
107 the rounding method used should be specified precisely.  In these
108 cases, it probably pays not to trust whichever system rounding is
109 being used by Perl, but to instead implement the rounding function you
110 need yourself.
111
112 To see why, notice how you'll still have an issue on half-way-point
113 alternation:
114
115     for ($i = 0; $i < 1.01; $i += 0.05) { printf "%.1f ",$i}
116
117     0.0 0.1 0.1 0.2 0.2 0.2 0.3 0.3 0.4 0.4 0.5 0.5 0.6 0.7 0.7 
118     0.8 0.8 0.9 0.9 1.0 1.0
119
120 Don't blame Perl.  It's the same as in C.  IEEE says we have to do this.
121 Perl numbers whose absolute values are integers under 2**31 (on 32 bit
122 machines) will work pretty much like mathematical integers.  Other numbers
123 are not guaranteed.
124
125 =head2 How do I convert between numeric representations?
126
127 As always with Perl there is more than one way to do it.  Below
128 are a few examples of approaches to making common conversions
129 between number representations.  This is intended to be representational
130 rather than exhaustive.
131
132 Some of the examples below use the Bit::Vector module from CPAN.
133 The reason you might choose Bit::Vector over the perl built in
134 functions is that it works with numbers of ANY size, that it is
135 optimized for speed on some operations, and for at least some
136 programmers the notation might be familiar.
137
138 =item B<How do I convert hexadecimal into decimal:>
139
140 Using perl's built in conversion of 0x notation:
141
142     $int = 0xDEADBEEF;
143     $dec = sprintf("%d", $int);
144
145 Using the hex function:
146
147     $int = hex("DEADBEEF");
148     $dec = sprintf("%d", $int);
149
150 Using pack:
151
152     $int = unpack("N", pack("H8", substr("0" x 8 . "DEADBEEF", -8)));
153     $dec = sprintf("%d", $int);
154
155 Using the CPAN module Bit::Vector:
156
157     use Bit::Vector;
158     $vec = Bit::Vector->new_Hex(32, "DEADBEEF");
159     $dec = $vec->to_Dec();
160
161 =item B<How do I convert from decimal to hexadecimal:>
162
163 Using sprint:
164
165     $hex = sprintf("%X", 3735928559);
166
167 Using unpack
168
169     $hex = unpack("H*", pack("N", 3735928559));
170
171 Using Bit::Vector
172
173     use Bit::Vector;
174     $vec = Bit::Vector->new_Dec(32, -559038737);
175     $hex = $vec->to_Hex();
176
177 And Bit::Vector supports odd bit counts:
178
179     use Bit::Vector;
180     $vec = Bit::Vector->new_Dec(33, 3735928559);
181     $vec->Resize(32); # suppress leading 0 if unwanted
182     $hex = $vec->to_Hex();
183
184 =item B<How do I convert from octal to decimal:>
185
186 Using Perl's built in conversion of numbers with leading zeros:
187
188     $int = 033653337357; # note the leading 0!
189     $dec = sprintf("%d", $int);
190
191 Using the oct function:
192
193     $int = oct("33653337357");
194     $dec = sprintf("%d", $int);
195
196 Using Bit::Vector:
197
198     use Bit::Vector;
199     $vec = Bit::Vector->new(32);
200     $vec->Chunk_List_Store(3, split(//, reverse "33653337357"));
201     $dec = $vec->to_Dec();
202
203 =item B<How do I convert from decimal to octal:>
204
205 Using sprintf:
206
207     $oct = sprintf("%o", 3735928559);
208
209 Using Bit::Vector
210
211     use Bit::Vector;
212     $vec = Bit::Vector->new_Dec(32, -559038737);
213     $oct = reverse join('', $vec->Chunk_List_Read(3));
214
215 =item B<How do I convert from binary to decimal:>
216
217 Perl 5.6 lets you write binary numbers directly with
218 the 0b notation:
219
220         $number = 0b10110110;
221
222 Using pack and ord
223
224     $decimal = ord(pack('B8', '10110110'));
225
226 Using pack and unpack for larger strings
227
228     $int = unpack("N", pack("B32",
229         substr("0" x 32 . "11110101011011011111011101111", -32)));
230     $dec = sprintf("%d", $int);
231
232     # substr() is used to left pad a 32 character string with zeros.
233
234 Using Bit::Vector:
235
236     $vec = Bit::Vector->new_Bin(32, "11011110101011011011111011101111");
237     $dec = $vec->to_Dec();
238
239 =item B<How do I convert from decimal to binary:>
240
241 Using unpack;
242
243     $bin = unpack("B*", pack("N", 3735928559));
244
245 Using Bit::Vector:
246
247     use Bit::Vector;
248     $vec = Bit::Vector->new_Dec(32, -559038737);
249     $bin = $vec->to_Bin();
250
251 The remaining transformations (e.g. hex -> oct, bin -> hex, etc.)
252 are left as an exercise to the inclined reader.
253
254
255 =head2 Why doesn't & work the way I want it to?
256
257 The behavior of binary arithmetic operators depends on whether they're
258 used on numbers or strings.  The operators treat a string as a series
259 of bits and work with that (the string C<"3"> is the bit pattern
260 C<00110011>).  The operators work with the binary form of a number
261 (the number C<3> is treated as the bit pattern C<00000011>).
262
263 So, saying C<11 & 3> performs the "and" operation on numbers (yielding
264 C<1>).  Saying C<"11" & "3"> performs the "and" operation on strings
265 (yielding C<"1">).
266
267 Most problems with C<&> and C<|> arise because the programmer thinks
268 they have a number but really it's a string.  The rest arise because
269 the programmer says:
270
271     if ("\020\020" & "\101\101") {
272         # ...
273     }
274
275 but a string consisting of two null bytes (the result of C<"\020\020"
276 & "\101\101">) is not a false value in Perl.  You need:
277
278     if ( ("\020\020" & "\101\101") !~ /[^\000]/) {
279         # ...
280     }
281
282 =head2 How do I multiply matrices?
283
284 Use the Math::Matrix or Math::MatrixReal modules (available from CPAN)
285 or the PDL extension (also available from CPAN).
286
287 =head2 How do I perform an operation on a series of integers?
288
289 To call a function on each element in an array, and collect the
290 results, use:
291
292     @results = map { my_func($_) } @array;
293
294 For example:
295
296     @triple = map { 3 * $_ } @single;
297
298 To call a function on each element of an array, but ignore the
299 results:
300
301     foreach $iterator (@array) {
302         some_func($iterator);
303     }
304
305 To call a function on each integer in a (small) range, you B<can> use:
306
307     @results = map { some_func($_) } (5 .. 25);
308
309 but you should be aware that the C<..> operator creates an array of
310 all integers in the range.  This can take a lot of memory for large
311 ranges.  Instead use:
312
313     @results = ();
314     for ($i=5; $i < 500_005; $i++) {
315         push(@results, some_func($i));
316     }
317
318 This situation has been fixed in Perl5.005. Use of C<..> in a C<for>
319 loop will iterate over the range, without creating the entire range.
320
321     for my $i (5 .. 500_005) {
322         push(@results, some_func($i));
323     }
324
325 will not create a list of 500,000 integers.
326
327 =head2 How can I output Roman numerals?
328
329 Get the http://www.cpan.org/modules/by-module/Roman module.
330
331 =head2 Why aren't my random numbers random?
332
333 If you're using a version of Perl before 5.004, you must call C<srand>
334 once at the start of your program to seed the random number generator.
335 5.004 and later automatically call C<srand> at the beginning.  Don't
336 call C<srand> more than once--you make your numbers less random, rather
337 than more.
338
339 Computers are good at being predictable and bad at being random
340 (despite appearances caused by bugs in your programs :-).  see the
341 F<random> artitcle in the "Far More Than You Ever Wanted To Know"
342 collection in http://www.cpan.org/olddoc/FMTEYEWTK.tgz , courtesy of
343 Tom Phoenix, talks more about this.  John von Neumann said, ``Anyone
344 who attempts to generate random numbers by deterministic means is, of
345 course, living in a state of sin.''
346
347 If you want numbers that are more random than C<rand> with C<srand>
348 provides, you should also check out the Math::TrulyRandom module from
349 CPAN.  It uses the imperfections in your system's timer to generate
350 random numbers, but this takes quite a while.  If you want a better
351 pseudorandom generator than comes with your operating system, look at
352 ``Numerical Recipes in C'' at http://www.nr.com/ .
353
354 =head2 How do I get a random number between X and Y?
355
356 Use the following simple function.  It selects a random integer between
357 (and possibly including!) the two given integers, e.g.,
358 C<random_int_in(50,120)>
359
360    sub random_int_in ($$) {
361      my($min, $max) = @_;
362       # Assumes that the two arguments are integers themselves!
363      return $min if $min == $max;
364      ($min, $max) = ($max, $min)  if  $min > $max;
365      return $min + int rand(1 + $max - $min);
366    }
367
368 =head1 Data: Dates
369
370 =head2 How do I find the week-of-the-year/day-of-the-year?
371
372 The day of the year is in the array returned by localtime() (see
373 L<perlfunc/"localtime">):
374
375     $day_of_year = (localtime(time()))[7];
376
377 =head2 How do I find the current century or millennium?
378
379 Use the following simple functions:
380
381     sub get_century    { 
382         return int((((localtime(shift || time))[5] + 1999))/100);
383     } 
384     sub get_millennium { 
385         return 1+int((((localtime(shift || time))[5] + 1899))/1000);
386     } 
387
388 On some systems, you'll find that the POSIX module's strftime() function
389 has been extended in a non-standard way to use a C<%C> format, which they
390 sometimes claim is the "century".  It isn't, because on most such systems,
391 this is only the first two digits of the four-digit year, and thus cannot
392 be used to reliably determine the current century or millennium.
393
394 =head2 How can I compare two dates and find the difference?
395
396 If you're storing your dates as epoch seconds then simply subtract one
397 from the other.  If you've got a structured date (distinct year, day,
398 month, hour, minute, seconds values), then for reasons of accessibility,
399 simplicity, and efficiency, merely use either timelocal or timegm (from
400 the Time::Local module in the standard distribution) to reduce structured
401 dates to epoch seconds.  However, if you don't know the precise format of
402 your dates, then you should probably use either of the Date::Manip and
403 Date::Calc modules from CPAN before you go hacking up your own parsing
404 routine to handle arbitrary date formats.
405
406 =head2 How can I take a string and turn it into epoch seconds?
407
408 If it's a regular enough string that it always has the same format,
409 you can split it up and pass the parts to C<timelocal> in the standard
410 Time::Local module.  Otherwise, you should look into the Date::Calc
411 and Date::Manip modules from CPAN.
412
413 =head2 How can I find the Julian Day?
414
415 Use the Time::JulianDay module (part of the Time-modules bundle
416 available from CPAN.)
417
418 Before you immerse yourself too deeply in this, be sure to verify that
419 it is the I<Julian> Day you really want.  Are you interested in a way
420 of getting serial days so that you just can tell how many days they
421 are apart or so that you can do also other date arithmetic?  If you
422 are interested in performing date arithmetic, this can be done using
423 modules Date::Manip or Date::Calc.
424
425 There is too many details and much confusion on this issue to cover in
426 this FAQ, but the term is applied (correctly) to a calendar now
427 supplanted by the Gregorian Calendar, with the Julian Calendar failing
428 to adjust properly for leap years on centennial years (among other
429 annoyances).  The term is also used (incorrectly) to mean: [1] days in
430 the Gregorian Calendar; and [2] days since a particular starting time
431 or `epoch', usually 1970 in the Unix world and 1980 in the
432 MS-DOS/Windows world.  If you find that it is not the first meaning
433 that you really want, then check out the Date::Manip and Date::Calc
434 modules.  (Thanks to David Cassell for most of this text.)
435
436 =head2 How do I find yesterday's date?
437
438 The C<time()> function returns the current time in seconds since the
439 epoch.  Take twenty-four hours off that:
440
441     $yesterday = time() - ( 24 * 60 * 60 );
442
443 Then you can pass this to C<localtime()> and get the individual year,
444 month, day, hour, minute, seconds values.
445
446 Note very carefully that the code above assumes that your days are
447 twenty-four hours each.  For most people, there are two days a year
448 when they aren't: the switch to and from summer time throws this off.
449 A solution to this issue is offered by Russ Allbery.
450
451     sub yesterday {
452         my $now  = defined $_[0] ? $_[0] : time;
453         my $then = $now - 60 * 60 * 24;
454         my $ndst = (localtime $now)[8] > 0;
455         my $tdst = (localtime $then)[8] > 0;
456         $then - ($tdst - $ndst) * 60 * 60;
457     }
458     # Should give you "this time yesterday" in seconds since epoch relative to
459     # the first argument or the current time if no argument is given and
460     # suitable for passing to localtime or whatever else you need to do with
461     # it.  $ndst is whether we're currently in daylight savings time; $tdst is
462     # whether the point 24 hours ago was in daylight savings time.  If $tdst
463     # and $ndst are the same, a boundary wasn't crossed, and the correction
464     # will subtract 0.  If $tdst is 1 and $ndst is 0, subtract an hour more
465     # from yesterday's time since we gained an extra hour while going off
466     # daylight savings time.  If $tdst is 0 and $ndst is 1, subtract a
467     # negative hour (add an hour) to yesterday's time since we lost an hour.
468     #
469     # All of this is because during those days when one switches off or onto
470     # DST, a "day" isn't 24 hours long; it's either 23 or 25.
471     #
472     # The explicit settings of $ndst and $tdst are necessary because localtime
473     # only says it returns the system tm struct, and the system tm struct at
474     # least on Solaris doesn't guarantee any particular positive value (like,
475     # say, 1) for isdst, just a positive value.  And that value can
476     # potentially be negative, if DST information isn't available (this sub
477     # just treats those cases like no DST).
478     #
479     # Note that between 2am and 3am on the day after the time zone switches
480     # off daylight savings time, the exact hour of "yesterday" corresponding
481     # to the current hour is not clearly defined.  Note also that if used
482     # between 2am and 3am the day after the change to daylight savings time,
483     # the result will be between 3am and 4am of the previous day; it's
484     # arguable whether this is correct.
485     #
486     # This sub does not attempt to deal with leap seconds (most things don't).
487     #
488     # Copyright relinquished 1999 by Russ Allbery <rra@stanford.edu>
489     # This code is in the public domain
490
491 =head2 Does Perl have a Year 2000 problem?  Is Perl Y2K compliant?
492
493 Short answer: No, Perl does not have a Year 2000 problem.  Yes, Perl is
494 Y2K compliant (whatever that means).  The programmers you've hired to
495 use it, however, probably are not.
496
497 Long answer: The question belies a true understanding of the issue.
498 Perl is just as Y2K compliant as your pencil--no more, and no less.
499 Can you use your pencil to write a non-Y2K-compliant memo?  Of course
500 you can.  Is that the pencil's fault?  Of course it isn't.
501
502 The date and time functions supplied with Perl (gmtime and localtime)
503 supply adequate information to determine the year well beyond 2000
504 (2038 is when trouble strikes for 32-bit machines).  The year returned
505 by these functions when used in a list context is the year minus 1900.
506 For years between 1910 and 1999 this I<happens> to be a 2-digit decimal
507 number. To avoid the year 2000 problem simply do not treat the year as
508 a 2-digit number.  It isn't.
509
510 When gmtime() and localtime() are used in scalar context they return
511 a timestamp string that contains a fully-expanded year.  For example,
512 C<$timestamp = gmtime(1005613200)> sets $timestamp to "Tue Nov 13 01:00:00
513 2001".  There's no year 2000 problem here.
514
515 That doesn't mean that Perl can't be used to create non-Y2K compliant
516 programs.  It can.  But so can your pencil.  It's the fault of the user,
517 not the language.  At the risk of inflaming the NRA: ``Perl doesn't
518 break Y2K, people do.''  See http://language.perl.com/news/y2k.html for
519 a longer exposition.
520
521 =head1 Data: Strings
522
523 =head2 How do I validate input?
524
525 The answer to this question is usually a regular expression, perhaps
526 with auxiliary logic.  See the more specific questions (numbers, mail
527 addresses, etc.) for details.
528
529 =head2 How do I unescape a string?
530
531 It depends just what you mean by ``escape''.  URL escapes are dealt
532 with in L<perlfaq9>.  Shell escapes with the backslash (C<\>)
533 character are removed with
534
535     s/\\(.)/$1/g;
536
537 This won't expand C<"\n"> or C<"\t"> or any other special escapes.
538
539 =head2 How do I remove consecutive pairs of characters?
540
541 To turn C<"abbcccd"> into C<"abccd">:
542
543     s/(.)\1/$1/g;       # add /s to include newlines
544
545 Here's a solution that turns "abbcccd" to "abcd":
546
547     y///cs;     # y == tr, but shorter :-)
548
549 =head2 How do I expand function calls in a string?
550
551 This is documented in L<perlref>.  In general, this is fraught with
552 quoting and readability problems, but it is possible.  To interpolate
553 a subroutine call (in list context) into a string:
554
555     print "My sub returned @{[mysub(1,2,3)]} that time.\n";
556
557 If you prefer scalar context, similar chicanery is also useful for
558 arbitrary expressions:
559
560     print "That yields ${\($n + 5)} widgets\n";
561
562 Version 5.004 of Perl had a bug that gave list context to the
563 expression in C<${...}>, but this is fixed in version 5.005.
564
565 See also ``How can I expand variables in text strings?'' in this
566 section of the FAQ.
567
568 =head2 How do I find matching/nesting anything?
569
570 This isn't something that can be done in one regular expression, no
571 matter how complicated.  To find something between two single
572 characters, a pattern like C</x([^x]*)x/> will get the intervening
573 bits in $1. For multiple ones, then something more like
574 C</alpha(.*?)omega/> would be needed.  But none of these deals with
575 nested patterns, nor can they.  For that you'll have to write a
576 parser.
577
578 If you are serious about writing a parser, there are a number of
579 modules or oddities that will make your life a lot easier.  There are
580 the CPAN modules Parse::RecDescent, Parse::Yapp, and Text::Balanced;
581 and the byacc program.   Starting from perl 5.8 the Text::Balanced
582 is part of the standard distribution.
583
584 One simple destructive, inside-out approach that you might try is to
585 pull out the smallest nesting parts one at a time:
586
587     while (s/BEGIN((?:(?!BEGIN)(?!END).)*)END//gs) {
588         # do something with $1
589     } 
590
591 A more complicated and sneaky approach is to make Perl's regular
592 expression engine do it for you.  This is courtesy Dean Inada, and
593 rather has the nature of an Obfuscated Perl Contest entry, but it
594 really does work:
595
596     # $_ contains the string to parse
597     # BEGIN and END are the opening and closing markers for the
598     # nested text.
599
600     @( = ('(','');
601     @) = (')','');
602     ($re=$_)=~s/((BEGIN)|(END)|.)/$)[!$3]\Q$1\E$([!$2]/gs;
603     @$ = (eval{/$re/},$@!~/unmatched/i);
604     print join("\n",@$[0..$#$]) if( $$[-1] );
605
606 =head2 How do I reverse a string?
607
608 Use reverse() in scalar context, as documented in
609 L<perlfunc/reverse>.
610
611     $reversed = reverse $string;
612
613 =head2 How do I expand tabs in a string?
614
615 You can do it yourself:
616
617     1 while $string =~ s/\t+/' ' x (length($&) * 8 - length($`) % 8)/e;
618
619 Or you can just use the Text::Tabs module (part of the standard Perl
620 distribution).
621
622     use Text::Tabs;
623     @expanded_lines = expand(@lines_with_tabs);
624
625 =head2 How do I reformat a paragraph?
626
627 Use Text::Wrap (part of the standard Perl distribution):
628
629     use Text::Wrap;
630     print wrap("\t", '  ', @paragraphs);
631
632 The paragraphs you give to Text::Wrap should not contain embedded
633 newlines.  Text::Wrap doesn't justify the lines (flush-right).
634
635 Or use the CPAN module Text::Autoformat.  Formatting files can be easily
636 done by making a shell alias, like so:
637
638     alias fmt="perl -i -MText::Autoformat -n0777 \
639         -e 'print autoformat $_, {all=>1}' $*"
640
641 See the documentation for Text::Autoformat to appreciate its many
642 capabilities.
643
644 =head2 How can I access/change the first N letters of a string?
645
646 There are many ways.  If you just want to grab a copy, use
647 substr():
648
649     $first_byte = substr($a, 0, 1);
650
651 If you want to modify part of a string, the simplest way is often to
652 use substr() as an lvalue:
653
654     substr($a, 0, 3) = "Tom";
655
656 Although those with a pattern matching kind of thought process will
657 likely prefer
658
659     $a =~ s/^.../Tom/;
660
661 =head2 How do I change the Nth occurrence of something?
662
663 You have to keep track of N yourself.  For example, let's say you want
664 to change the fifth occurrence of C<"whoever"> or C<"whomever"> into
665 C<"whosoever"> or C<"whomsoever">, case insensitively.  These
666 all assume that $_ contains the string to be altered.
667
668     $count = 0;
669     s{((whom?)ever)}{
670         ++$count == 5           # is it the 5th?
671             ? "${2}soever"      # yes, swap
672             : $1                # renege and leave it there
673     }ige;
674
675 In the more general case, you can use the C</g> modifier in a C<while>
676 loop, keeping count of matches.
677
678     $WANT = 3;
679     $count = 0;
680     $_ = "One fish two fish red fish blue fish";
681     while (/(\w+)\s+fish\b/gi) {
682         if (++$count == $WANT) {
683             print "The third fish is a $1 one.\n";
684         }
685     }
686
687 That prints out: C<"The third fish is a red one.">  You can also use a
688 repetition count and repeated pattern like this:
689
690     /(?:\w+\s+fish\s+){2}(\w+)\s+fish/i;
691
692 =head2 How can I count the number of occurrences of a substring within a string?
693
694 There are a number of ways, with varying efficiency.  If you want a
695 count of a certain single character (X) within a string, you can use the
696 C<tr///> function like so:
697
698     $string = "ThisXlineXhasXsomeXx'sXinXit";
699     $count = ($string =~ tr/X//);
700     print "There are $count X characters in the string";
701
702 This is fine if you are just looking for a single character.  However,
703 if you are trying to count multiple character substrings within a
704 larger string, C<tr///> won't work.  What you can do is wrap a while()
705 loop around a global pattern match.  For example, let's count negative
706 integers:
707
708     $string = "-9 55 48 -2 23 -76 4 14 -44";
709     while ($string =~ /-\d+/g) { $count++ }
710     print "There are $count negative numbers in the string";
711
712 Another version uses a global match in list context, then assigns the
713 result to a scalar, producing a count of the number of matches.
714
715         $count = () = $string =~ /-\d+/g;
716
717 =head2 How do I capitalize all the words on one line?
718
719 To make the first letter of each word upper case:
720
721         $line =~ s/\b(\w)/\U$1/g;
722
723 This has the strange effect of turning "C<don't do it>" into "C<Don'T
724 Do It>".  Sometimes you might want this.  Other times you might need a
725 more thorough solution (Suggested by brian d foy):
726
727     $string =~ s/ (
728                  (^\w)    #at the beginning of the line
729                    |      # or
730                  (\s\w)   #preceded by whitespace
731                    )
732                 /\U$1/xg;
733     $string =~ /([\w']+)/\u\L$1/g;
734
735 To make the whole line upper case:
736
737         $line = uc($line);
738
739 To force each word to be lower case, with the first letter upper case:
740
741         $line =~ s/(\w+)/\u\L$1/g;
742
743 You can (and probably should) enable locale awareness of those
744 characters by placing a C<use locale> pragma in your program.
745 See L<perllocale> for endless details on locales.
746
747 This is sometimes referred to as putting something into "title
748 case", but that's not quite accurate.  Consider the proper
749 capitalization of the movie I<Dr. Strangelove or: How I Learned to
750 Stop Worrying and Love the Bomb>, for example.
751
752 =head2 How can I split a [character] delimited string except when inside
753 [character]? (Comma-separated files)
754
755 Take the example case of trying to split a string that is comma-separated
756 into its different fields.  (We'll pretend you said comma-separated, not
757 comma-delimited, which is different and almost never what you mean.) You
758 can't use C<split(/,/)> because you shouldn't split if the comma is inside
759 quotes.  For example, take a data line like this:
760
761     SAR001,"","Cimetrix, Inc","Bob Smith","CAM",N,8,1,0,7,"Error, Core Dumped"
762
763 Due to the restriction of the quotes, this is a fairly complex
764 problem.  Thankfully, we have Jeffrey Friedl, author of a highly
765 recommended book on regular expressions, to handle these for us.  He
766 suggests (assuming your string is contained in $text):
767
768      @new = ();
769      push(@new, $+) while $text =~ m{
770          "([^\"\\]*(?:\\.[^\"\\]*)*)",?  # groups the phrase inside the quotes
771        | ([^,]+),?
772        | ,
773      }gx;
774      push(@new, undef) if substr($text,-1,1) eq ',';
775
776 If you want to represent quotation marks inside a
777 quotation-mark-delimited field, escape them with backslashes (eg,
778 C<"like \"this\"">.  Unescaping them is a task addressed earlier in
779 this section.
780
781 Alternatively, the Text::ParseWords module (part of the standard Perl
782 distribution) lets you say:
783
784     use Text::ParseWords;
785     @new = quotewords(",", 0, $text);
786
787 There's also a Text::CSV (Comma-Separated Values) module on CPAN.
788
789 =head2 How do I strip blank space from the beginning/end of a string?
790
791 Although the simplest approach would seem to be
792
793     $string =~ s/^\s*(.*?)\s*$/$1/;
794
795 not only is this unnecessarily slow and destructive, it also fails with
796 embedded newlines.  It is much faster to do this operation in two steps:
797
798     $string =~ s/^\s+//;
799     $string =~ s/\s+$//;
800
801 Or more nicely written as:
802
803     for ($string) {
804         s/^\s+//;
805         s/\s+$//;
806     }
807
808 This idiom takes advantage of the C<foreach> loop's aliasing
809 behavior to factor out common code.  You can do this
810 on several strings at once, or arrays, or even the 
811 values of a hash if you use a slice:
812
813     # trim whitespace in the scalar, the array, 
814     # and all the values in the hash
815     foreach ($scalar, @array, @hash{keys %hash}) {
816         s/^\s+//;
817         s/\s+$//;
818     }
819
820 =head2 How do I pad a string with blanks or pad a number with zeroes?
821
822 (This answer contributed by Uri Guttman, with kibitzing from
823 Bart Lateur.) 
824
825 In the following examples, C<$pad_len> is the length to which you wish
826 to pad the string, C<$text> or C<$num> contains the string to be padded,
827 and C<$pad_char> contains the padding character. You can use a single
828 character string constant instead of the C<$pad_char> variable if you
829 know what it is in advance. And in the same way you can use an integer in
830 place of C<$pad_len> if you know the pad length in advance.
831
832 The simplest method uses the C<sprintf> function. It can pad on the left
833 or right with blanks and on the left with zeroes and it will not
834 truncate the result. The C<pack> function can only pad strings on the
835 right with blanks and it will truncate the result to a maximum length of
836 C<$pad_len>.
837
838     # Left padding a string with blanks (no truncation):
839     $padded = sprintf("%${pad_len}s", $text);
840
841     # Right padding a string with blanks (no truncation):
842     $padded = sprintf("%-${pad_len}s", $text);
843
844     # Left padding a number with 0 (no truncation): 
845     $padded = sprintf("%0${pad_len}d", $num);
846
847     # Right padding a string with blanks using pack (will truncate):
848     $padded = pack("A$pad_len",$text);
849
850 If you need to pad with a character other than blank or zero you can use
851 one of the following methods.  They all generate a pad string with the
852 C<x> operator and combine that with C<$text>. These methods do
853 not truncate C<$text>.
854
855 Left and right padding with any character, creating a new string:
856
857     $padded = $pad_char x ( $pad_len - length( $text ) ) . $text;
858     $padded = $text . $pad_char x ( $pad_len - length( $text ) );
859
860 Left and right padding with any character, modifying C<$text> directly:
861
862     substr( $text, 0, 0 ) = $pad_char x ( $pad_len - length( $text ) );
863     $text .= $pad_char x ( $pad_len - length( $text ) );
864
865 =head2 How do I extract selected columns from a string?
866
867 Use substr() or unpack(), both documented in L<perlfunc>.
868 If you prefer thinking in terms of columns instead of widths, 
869 you can use this kind of thing:
870
871     # determine the unpack format needed to split Linux ps output
872     # arguments are cut columns
873     my $fmt = cut2fmt(8, 14, 20, 26, 30, 34, 41, 47, 59, 63, 67, 72);
874
875     sub cut2fmt { 
876         my(@positions) = @_;
877         my $template  = '';
878         my $lastpos   = 1;
879         for my $place (@positions) {
880             $template .= "A" . ($place - $lastpos) . " "; 
881             $lastpos   = $place;
882         }
883         $template .= "A*";
884         return $template;
885     }
886
887 =head2 How do I find the soundex value of a string?
888
889 Use the standard Text::Soundex module distributed with Perl.
890 Before you do so, you may want to determine whether `soundex' is in
891 fact what you think it is.  Knuth's soundex algorithm compresses words
892 into a small space, and so it does not necessarily distinguish between
893 two words which you might want to appear separately.  For example, the
894 last names `Knuth' and `Kant' are both mapped to the soundex code K530.
895 If Text::Soundex does not do what you are looking for, you might want
896 to consider the String::Approx module available at CPAN.
897
898 =head2 How can I expand variables in text strings?
899
900 Let's assume that you have a string like:
901
902     $text = 'this has a $foo in it and a $bar';
903
904 If those were both global variables, then this would
905 suffice:
906
907     $text =~ s/\$(\w+)/${$1}/g;  # no /e needed
908
909 But since they are probably lexicals, or at least, they could
910 be, you'd have to do this:
911
912     $text =~ s/(\$\w+)/$1/eeg;
913     die if $@;                  # needed /ee, not /e
914
915 It's probably better in the general case to treat those
916 variables as entries in some special hash.  For example:
917
918     %user_defs = ( 
919         foo  => 23,
920         bar  => 19,
921     );
922     $text =~ s/\$(\w+)/$user_defs{$1}/g;
923
924 See also ``How do I expand function calls in a string?'' in this section
925 of the FAQ.
926
927 =head2 What's wrong with always quoting "$vars"?
928
929 The problem is that those double-quotes force stringification--
930 coercing numbers and references into strings--even when you
931 don't want them to be strings.  Think of it this way: double-quote
932 expansion is used to produce new strings.  If you already 
933 have a string, why do you need more?
934
935 If you get used to writing odd things like these:
936
937     print "$var";       # BAD
938     $new = "$old";      # BAD
939     somefunc("$var");   # BAD
940
941 You'll be in trouble.  Those should (in 99.8% of the cases) be
942 the simpler and more direct:
943
944     print $var;
945     $new = $old;
946     somefunc($var);
947
948 Otherwise, besides slowing you down, you're going to break code when
949 the thing in the scalar is actually neither a string nor a number, but
950 a reference:
951
952     func(\@array);
953     sub func {
954         my $aref = shift;
955         my $oref = "$aref";  # WRONG
956     }
957
958 You can also get into subtle problems on those few operations in Perl
959 that actually do care about the difference between a string and a
960 number, such as the magical C<++> autoincrement operator or the
961 syscall() function.
962
963 Stringification also destroys arrays.  
964
965     @lines = `command`;
966     print "@lines";             # WRONG - extra blanks
967     print @lines;               # right
968
969 =head2 Why don't my <<HERE documents work?
970
971 Check for these three things:
972
973 =over 4
974
975 =item 1. There must be no space after the << part.
976
977 =item 2. There (probably) should be a semicolon at the end.
978
979 =item 3. You can't (easily) have any space in front of the tag.
980
981 =back
982
983 If you want to indent the text in the here document, you 
984 can do this:
985
986     # all in one
987     ($VAR = <<HERE_TARGET) =~ s/^\s+//gm;
988         your text
989         goes here
990     HERE_TARGET
991
992 But the HERE_TARGET must still be flush against the margin.
993 If you want that indented also, you'll have to quote 
994 in the indentation.
995
996     ($quote = <<'    FINIS') =~ s/^\s+//gm;
997             ...we will have peace, when you and all your works have
998             perished--and the works of your dark master to whom you
999             would deliver us. You are a liar, Saruman, and a corrupter
1000             of men's hearts.  --Theoden in /usr/src/perl/taint.c
1001         FINIS
1002     $quote =~ s/\s+--/\n--/;
1003
1004 A nice general-purpose fixer-upper function for indented here documents
1005 follows.  It expects to be called with a here document as its argument.
1006 It looks to see whether each line begins with a common substring, and
1007 if so, strips that substring off.  Otherwise, it takes the amount of leading
1008 whitespace found on the first line and removes that much off each
1009 subsequent line.
1010
1011     sub fix {
1012         local $_ = shift;
1013         my ($white, $leader);  # common whitespace and common leading string
1014         if (/^\s*(?:([^\w\s]+)(\s*).*\n)(?:\s*\1\2?.*\n)+$/) {
1015             ($white, $leader) = ($2, quotemeta($1));
1016         } else {
1017             ($white, $leader) = (/^(\s+)/, '');
1018         }
1019         s/^\s*?$leader(?:$white)?//gm;
1020         return $_;
1021     }
1022
1023 This works with leading special strings, dynamically determined:
1024
1025     $remember_the_main = fix<<'    MAIN_INTERPRETER_LOOP';
1026         @@@ int
1027         @@@ runops() {
1028         @@@     SAVEI32(runlevel);
1029         @@@     runlevel++;
1030         @@@     while ( op = (*op->op_ppaddr)() );
1031         @@@     TAINT_NOT;
1032         @@@     return 0;
1033         @@@ }
1034     MAIN_INTERPRETER_LOOP
1035
1036 Or with a fixed amount of leading whitespace, with remaining
1037 indentation correctly preserved:
1038
1039     $poem = fix<<EVER_ON_AND_ON;
1040        Now far ahead the Road has gone,
1041           And I must follow, if I can,
1042        Pursuing it with eager feet,
1043           Until it joins some larger way
1044        Where many paths and errands meet.
1045           And whither then? I cannot say.
1046                 --Bilbo in /usr/src/perl/pp_ctl.c
1047     EVER_ON_AND_ON
1048
1049 =head1 Data: Arrays
1050
1051 =head2 What is the difference between a list and an array?
1052
1053 An array has a changeable length.  A list does not.  An array is something
1054 you can push or pop, while a list is a set of values.  Some people make
1055 the distinction that a list is a value while an array is a variable.
1056 Subroutines are passed and return lists, you put things into list
1057 context, you initialize arrays with lists, and you foreach() across
1058 a list.  C<@> variables are arrays, anonymous arrays are arrays, arrays
1059 in scalar context behave like the number of elements in them, subroutines
1060 access their arguments through the array C<@_>, and push/pop/shift only work
1061 on arrays.
1062
1063 As a side note, there's no such thing as a list in scalar context.
1064 When you say
1065
1066     $scalar = (2, 5, 7, 9);
1067
1068 you're using the comma operator in scalar context, so it uses the scalar
1069 comma operator.  There never was a list there at all!  This causes the
1070 last value to be returned: 9.
1071
1072 =head2 What is the difference between $array[1] and @array[1]?
1073
1074 The former is a scalar value; the latter an array slice, making
1075 it a list with one (scalar) value.  You should use $ when you want a
1076 scalar value (most of the time) and @ when you want a list with one
1077 scalar value in it (very, very rarely; nearly never, in fact).
1078
1079 Sometimes it doesn't make a difference, but sometimes it does.
1080 For example, compare:
1081
1082     $good[0] = `some program that outputs several lines`;
1083
1084 with
1085
1086     @bad[0]  = `same program that outputs several lines`;
1087
1088 The C<use warnings> pragma and the B<-w> flag will warn you about these 
1089 matters.
1090
1091 =head2 How can I remove duplicate elements from a list or array?
1092
1093 There are several possible ways, depending on whether the array is
1094 ordered and whether you wish to preserve the ordering.
1095
1096 =over 4
1097
1098 =item a)
1099
1100 If @in is sorted, and you want @out to be sorted:
1101 (this assumes all true values in the array)
1102
1103     $prev = "not equal to $in[0]";
1104     @out = grep($_ ne $prev && ($prev = $_, 1), @in);
1105
1106 This is nice in that it doesn't use much extra memory, simulating
1107 uniq(1)'s behavior of removing only adjacent duplicates.  The ", 1"
1108 guarantees that the expression is true (so that grep picks it up)
1109 even if the $_ is 0, "", or undef.
1110
1111 =item b)
1112
1113 If you don't know whether @in is sorted:
1114
1115     undef %saw;
1116     @out = grep(!$saw{$_}++, @in);
1117
1118 =item c)
1119
1120 Like (b), but @in contains only small integers:
1121
1122     @out = grep(!$saw[$_]++, @in);
1123
1124 =item d)
1125
1126 A way to do (b) without any loops or greps:
1127
1128     undef %saw;
1129     @saw{@in} = ();
1130     @out = sort keys %saw;  # remove sort if undesired
1131
1132 =item e)
1133
1134 Like (d), but @in contains only small positive integers:
1135
1136     undef @ary;
1137     @ary[@in] = @in;
1138     @out = grep {defined} @ary;
1139
1140 =back
1141
1142 But perhaps you should have been using a hash all along, eh?
1143
1144 =head2 How can I tell whether a certain element is contained in a list or array?
1145
1146 Hearing the word "in" is an I<in>dication that you probably should have
1147 used a hash, not a list or array, to store your data.  Hashes are
1148 designed to answer this question quickly and efficiently.  Arrays aren't.
1149
1150 That being said, there are several ways to approach this.  If you
1151 are going to make this query many times over arbitrary string values,
1152 the fastest way is probably to invert the original array and maintain a
1153 hash whose keys are the first array's values.
1154
1155     @blues = qw/azure cerulean teal turquoise lapis-lazuli/;
1156     %is_blue = ();
1157     for (@blues) { $is_blue{$_} = 1 }
1158
1159 Now you can check whether $is_blue{$some_color}.  It might have been a
1160 good idea to keep the blues all in a hash in the first place.
1161
1162 If the values are all small integers, you could use a simple indexed
1163 array.  This kind of an array will take up less space:
1164
1165     @primes = (2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31);
1166     @is_tiny_prime = ();
1167     for (@primes) { $is_tiny_prime[$_] = 1 }
1168     # or simply  @istiny_prime[@primes] = (1) x @primes;
1169
1170 Now you check whether $is_tiny_prime[$some_number].
1171
1172 If the values in question are integers instead of strings, you can save
1173 quite a lot of space by using bit strings instead:
1174
1175     @articles = ( 1..10, 150..2000, 2017 );
1176     undef $read;
1177     for (@articles) { vec($read,$_,1) = 1 }
1178
1179 Now check whether C<vec($read,$n,1)> is true for some C<$n>.
1180
1181 Please do not use
1182
1183     ($is_there) = grep $_ eq $whatever, @array;
1184
1185 or worse yet
1186
1187     ($is_there) = grep /$whatever/, @array;
1188
1189 These are slow (checks every element even if the first matches),
1190 inefficient (same reason), and potentially buggy (what if there are
1191 regex characters in $whatever?).  If you're only testing once, then
1192 use:
1193
1194     $is_there = 0;
1195     foreach $elt (@array) {
1196         if ($elt eq $elt_to_find) {
1197             $is_there = 1;
1198             last;
1199         }
1200     }
1201     if ($is_there) { ... }
1202
1203 =head2 How do I compute the difference of two arrays?  How do I compute the intersection of two arrays?
1204
1205 Use a hash.  Here's code to do both and more.  It assumes that
1206 each element is unique in a given array:
1207
1208     @union = @intersection = @difference = ();
1209     %count = ();
1210     foreach $element (@array1, @array2) { $count{$element}++ }
1211     foreach $element (keys %count) {
1212         push @union, $element;
1213         push @{ $count{$element} > 1 ? \@intersection : \@difference }, $element;
1214     }
1215
1216 Note that this is the I<symmetric difference>, that is, all elements in
1217 either A or in B but not in both.  Think of it as an xor operation.
1218
1219 =head2 How do I test whether two arrays or hashes are equal?
1220
1221 The following code works for single-level arrays.  It uses a stringwise
1222 comparison, and does not distinguish defined versus undefined empty
1223 strings.  Modify if you have other needs.
1224
1225     $are_equal = compare_arrays(\@frogs, \@toads);
1226
1227     sub compare_arrays {
1228         my ($first, $second) = @_;
1229         no warnings;  # silence spurious -w undef complaints
1230         return 0 unless @$first == @$second;
1231         for (my $i = 0; $i < @$first; $i++) {
1232             return 0 if $first->[$i] ne $second->[$i];
1233         }
1234         return 1;
1235     }
1236
1237 For multilevel structures, you may wish to use an approach more
1238 like this one.  It uses the CPAN module FreezeThaw:
1239
1240     use FreezeThaw qw(cmpStr);
1241     @a = @b = ( "this", "that", [ "more", "stuff" ] );
1242
1243     printf "a and b contain %s arrays\n",
1244         cmpStr(\@a, \@b) == 0 
1245             ? "the same" 
1246             : "different";
1247
1248 This approach also works for comparing hashes.  Here
1249 we'll demonstrate two different answers:
1250
1251     use FreezeThaw qw(cmpStr cmpStrHard);
1252
1253     %a = %b = ( "this" => "that", "extra" => [ "more", "stuff" ] );
1254     $a{EXTRA} = \%b;
1255     $b{EXTRA} = \%a;                    
1256
1257     printf "a and b contain %s hashes\n",
1258         cmpStr(\%a, \%b) == 0 ? "the same" : "different";
1259
1260     printf "a and b contain %s hashes\n",
1261         cmpStrHard(\%a, \%b) == 0 ? "the same" : "different";
1262
1263
1264 The first reports that both those the hashes contain the same data,
1265 while the second reports that they do not.  Which you prefer is left as
1266 an exercise to the reader.
1267
1268 =head2 How do I find the first array element for which a condition is true?
1269
1270 You can use this if you care about the index:
1271
1272     for ($i= 0; $i < @array; $i++) {
1273         if ($array[$i] eq "Waldo") {
1274             $found_index = $i;
1275             last;
1276         }
1277     }
1278
1279 Now C<$found_index> has what you want.
1280
1281 =head2 How do I handle linked lists?
1282
1283 In general, you usually don't need a linked list in Perl, since with
1284 regular arrays, you can push and pop or shift and unshift at either end,
1285 or you can use splice to add and/or remove arbitrary number of elements at
1286 arbitrary points.  Both pop and shift are both O(1) operations on Perl's
1287 dynamic arrays.  In the absence of shifts and pops, push in general
1288 needs to reallocate on the order every log(N) times, and unshift will
1289 need to copy pointers each time.
1290
1291 If you really, really wanted, you could use structures as described in
1292 L<perldsc> or L<perltoot> and do just what the algorithm book tells you
1293 to do.  For example, imagine a list node like this:
1294
1295     $node = {
1296         VALUE => 42,
1297         LINK  => undef,
1298     };
1299
1300 You could walk the list this way:
1301
1302     print "List: ";
1303     for ($node = $head;  $node; $node = $node->{LINK}) {
1304         print $node->{VALUE}, " ";
1305     }
1306     print "\n";
1307
1308 You could add to the list this way:
1309
1310     my ($head, $tail);
1311     $tail = append($head, 1);       # grow a new head
1312     for $value ( 2 .. 10 ) {
1313         $tail = append($tail, $value);
1314     }
1315
1316     sub append {
1317         my($list, $value) = @_;
1318         my $node = { VALUE => $value };
1319         if ($list) {
1320             $node->{LINK} = $list->{LINK};
1321             $list->{LINK} = $node;
1322         } else {
1323             $_[0] = $node;      # replace caller's version
1324         }
1325         return $node;
1326     }
1327
1328 But again, Perl's built-in are virtually always good enough.
1329
1330 =head2 How do I handle circular lists?
1331
1332 Circular lists could be handled in the traditional fashion with linked
1333 lists, or you could just do something like this with an array:
1334
1335     unshift(@array, pop(@array));  # the last shall be first
1336     push(@array, shift(@array));   # and vice versa
1337
1338 =head2 How do I shuffle an array randomly?
1339
1340 If you either have Perl 5.8.0 or later installed, or if you have
1341 Scalar-List-Utils 1.03 or later installed, you can say:
1342
1343     use List::Util 'shuffle';
1344
1345         @shuffled = shuffle(@list);
1346
1347 If not, you can use a Fisher-Yates shuffle.
1348
1349     sub fisher_yates_shuffle {
1350         my $deck = shift;  # $deck is a reference to an array
1351         my $i = @$deck;
1352         while ($i--) {
1353             my $j = int rand ($i+1);
1354             @$deck[$i,$j] = @$deck[$j,$i];
1355         }
1356     }
1357
1358     # shuffle my mpeg collection
1359     #
1360     my @mpeg = <audio/*/*.mp3>;
1361     fisher_yates_shuffle( \@mpeg );    # randomize @mpeg in place
1362     print @mpeg;
1363
1364 Note that the above implementation shuffles an array in place,
1365 unlike the List::Util::shuffle() which takes a list and returns
1366 a new shuffled list.
1367
1368 You've probably seen shuffling algorithms that work using splice,
1369 randomly picking another element to swap the current element with
1370
1371     srand;
1372     @new = ();
1373     @old = 1 .. 10;  # just a demo
1374     while (@old) {
1375         push(@new, splice(@old, rand @old, 1));
1376     }
1377
1378 This is bad because splice is already O(N), and since you do it N times,
1379 you just invented a quadratic algorithm; that is, O(N**2).  This does
1380 not scale, although Perl is so efficient that you probably won't notice
1381 this until you have rather largish arrays.
1382
1383 =head2 How do I process/modify each element of an array?
1384
1385 Use C<for>/C<foreach>:
1386
1387     for (@lines) {
1388         s/foo/bar/;     # change that word
1389         y/XZ/ZX/;       # swap those letters
1390     }
1391
1392 Here's another; let's compute spherical volumes:
1393
1394     for (@volumes = @radii) {   # @volumes has changed parts
1395         $_ **= 3;
1396         $_ *= (4/3) * 3.14159;  # this will be constant folded
1397     }
1398
1399 If you want to do the same thing to modify the values of the hash,
1400 you may not use the C<values> function, oddly enough.  You need a slice:
1401
1402     for $orbit ( @orbits{keys %orbits} ) {
1403         ($orbit **= 3) *= (4/3) * 3.14159; 
1404     }
1405
1406 =head2 How do I select a random element from an array?
1407
1408 Use the rand() function (see L<perlfunc/rand>):
1409
1410     # at the top of the program:
1411     srand;                      # not needed for 5.004 and later
1412
1413     # then later on
1414     $index   = rand @array;
1415     $element = $array[$index];
1416
1417 Make sure you I<only call srand once per program, if then>.
1418 If you are calling it more than once (such as before each 
1419 call to rand), you're almost certainly doing something wrong.
1420
1421 =head2 How do I permute N elements of a list?
1422
1423 Here's a little program that generates all permutations
1424 of all the words on each line of input.  The algorithm embodied
1425 in the permute() function should work on any list:
1426
1427     #!/usr/bin/perl -n
1428     # tsc-permute: permute each word of input
1429     permute([split], []);
1430     sub permute {
1431         my @items = @{ $_[0] };
1432         my @perms = @{ $_[1] };
1433         unless (@items) {
1434             print "@perms\n";
1435         } else {
1436             my(@newitems,@newperms,$i);
1437             foreach $i (0 .. $#items) {
1438                 @newitems = @items;
1439                 @newperms = @perms;
1440                 unshift(@newperms, splice(@newitems, $i, 1));
1441                 permute([@newitems], [@newperms]);
1442             }
1443         }
1444     }
1445
1446 Unfortunately, this algorithm is very inefficient. The Algorithm::Permute
1447 module from CPAN runs at least an order of magnitude faster. If you don't
1448 have a C compiler (or a binary distribution of Algorithm::Permute), then
1449 you can use List::Permutor which is written in pure Perl, and is still
1450 several times faster than the algorithm above.
1451
1452 =head2 How do I sort an array by (anything)?
1453
1454 Supply a comparison function to sort() (described in L<perlfunc/sort>):
1455
1456     @list = sort { $a <=> $b } @list;
1457
1458 The default sort function is cmp, string comparison, which would
1459 sort C<(1, 2, 10)> into C<(1, 10, 2)>.  C<< <=> >>, used above, is
1460 the numerical comparison operator.
1461
1462 If you have a complicated function needed to pull out the part you
1463 want to sort on, then don't do it inside the sort function.  Pull it
1464 out first, because the sort BLOCK can be called many times for the
1465 same element.  Here's an example of how to pull out the first word
1466 after the first number on each item, and then sort those words
1467 case-insensitively.
1468
1469     @idx = ();
1470     for (@data) {
1471         ($item) = /\d+\s*(\S+)/;
1472         push @idx, uc($item);
1473     }
1474     @sorted = @data[ sort { $idx[$a] cmp $idx[$b] } 0 .. $#idx ];
1475
1476 which could also be written this way, using a trick
1477 that's come to be known as the Schwartzian Transform:
1478
1479     @sorted = map  { $_->[0] }
1480               sort { $a->[1] cmp $b->[1] }
1481               map  { [ $_, uc( (/\d+\s*(\S+)/)[0]) ] } @data;
1482
1483 If you need to sort on several fields, the following paradigm is useful.
1484
1485     @sorted = sort { field1($a) <=> field1($b) ||
1486                      field2($a) cmp field2($b) ||
1487                      field3($a) cmp field3($b)
1488                    }     @data;
1489
1490 This can be conveniently combined with precalculation of keys as given
1491 above.
1492
1493 See the F<sort> artitcle article in the "Far More Than You Ever Wanted
1494 To Know" collection in http://www.cpan.org/olddoc/FMTEYEWTK.tgz for
1495 more about this approach.
1496
1497 See also the question below on sorting hashes.
1498
1499 =head2 How do I manipulate arrays of bits?
1500
1501 Use pack() and unpack(), or else vec() and the bitwise operations.
1502
1503 For example, this sets $vec to have bit N set if $ints[N] was set:
1504
1505     $vec = '';
1506     foreach(@ints) { vec($vec,$_,1) = 1 }
1507
1508 Here's how, given a vector in $vec, you can
1509 get those bits into your @ints array:
1510
1511     sub bitvec_to_list {
1512         my $vec = shift;
1513         my @ints;
1514         # Find null-byte density then select best algorithm
1515         if ($vec =~ tr/\0// / length $vec > 0.95) {
1516             use integer;
1517             my $i;
1518             # This method is faster with mostly null-bytes
1519             while($vec =~ /[^\0]/g ) {
1520                 $i = -9 + 8 * pos $vec;
1521                 push @ints, $i if vec($vec, ++$i, 1);
1522                 push @ints, $i if vec($vec, ++$i, 1);
1523                 push @ints, $i if vec($vec, ++$i, 1);
1524                 push @ints, $i if vec($vec, ++$i, 1);
1525                 push @ints, $i if vec($vec, ++$i, 1);
1526                 push @ints, $i if vec($vec, ++$i, 1);
1527                 push @ints, $i if vec($vec, ++$i, 1);
1528                 push @ints, $i if vec($vec, ++$i, 1);
1529             }
1530         } else {
1531             # This method is a fast general algorithm
1532             use integer;
1533             my $bits = unpack "b*", $vec;
1534             push @ints, 0 if $bits =~ s/^(\d)// && $1;
1535             push @ints, pos $bits while($bits =~ /1/g);
1536         }
1537         return \@ints;
1538     }
1539
1540 This method gets faster the more sparse the bit vector is.
1541 (Courtesy of Tim Bunce and Winfried Koenig.)
1542
1543 Or use the CPAN module Bit::Vector:
1544
1545     $vector = Bit::Vector->new($num_of_bits);
1546     $vector->Index_List_Store(@ints);
1547     @ints = $vector->Index_List_Read();
1548
1549 Bit::Vector provides efficient methods for bit vector, sets of small integers
1550 and "big int" math. 
1551
1552 Here's a more extensive illustration using vec():
1553
1554     # vec demo
1555     $vector = "\xff\x0f\xef\xfe";
1556     print "Ilya's string \\xff\\x0f\\xef\\xfe represents the number ", 
1557         unpack("N", $vector), "\n";
1558     $is_set = vec($vector, 23, 1);
1559     print "Its 23rd bit is ", $is_set ? "set" : "clear", ".\n";
1560     pvec($vector);
1561
1562     set_vec(1,1,1);
1563     set_vec(3,1,1);
1564     set_vec(23,1,1);
1565
1566     set_vec(3,1,3);
1567     set_vec(3,2,3);
1568     set_vec(3,4,3);
1569     set_vec(3,4,7);
1570     set_vec(3,8,3);
1571     set_vec(3,8,7);
1572
1573     set_vec(0,32,17);
1574     set_vec(1,32,17);
1575
1576     sub set_vec { 
1577         my ($offset, $width, $value) = @_;
1578         my $vector = '';
1579         vec($vector, $offset, $width) = $value;
1580         print "offset=$offset width=$width value=$value\n";
1581         pvec($vector);
1582     }
1583
1584     sub pvec {
1585         my $vector = shift;
1586         my $bits = unpack("b*", $vector);
1587         my $i = 0;
1588         my $BASE = 8;
1589
1590         print "vector length in bytes: ", length($vector), "\n";
1591         @bytes = unpack("A8" x length($vector), $bits);
1592         print "bits are: @bytes\n\n";
1593     } 
1594
1595 =head2 Why does defined() return true on empty arrays and hashes?
1596
1597 The short story is that you should probably only use defined on scalars or
1598 functions, not on aggregates (arrays and hashes).  See L<perlfunc/defined>
1599 in the 5.004 release or later of Perl for more detail.
1600
1601 =head1 Data: Hashes (Associative Arrays)
1602
1603 =head2 How do I process an entire hash?
1604
1605 Use the each() function (see L<perlfunc/each>) if you don't care
1606 whether it's sorted:
1607
1608     while ( ($key, $value) = each %hash) {
1609         print "$key = $value\n";
1610     }
1611
1612 If you want it sorted, you'll have to use foreach() on the result of
1613 sorting the keys as shown in an earlier question.
1614
1615 =head2 What happens if I add or remove keys from a hash while iterating over it?
1616
1617 Don't do that. :-)
1618
1619 [lwall] In Perl 4, you were not allowed to modify a hash at all while
1620 iterating over it.  In Perl 5 you can delete from it, but you still
1621 can't add to it, because that might cause a doubling of the hash table,
1622 in which half the entries get copied up to the new top half of the
1623 table, at which point you've totally bamboozled the iterator code.
1624 Even if the table doesn't double, there's no telling whether your new
1625 entry will be inserted before or after the current iterator position.
1626
1627 Either treasure up your changes and make them after the iterator finishes
1628 or use keys to fetch all the old keys at once, and iterate over the list
1629 of keys.
1630
1631 =head2 How do I look up a hash element by value?
1632
1633 Create a reverse hash:
1634
1635     %by_value = reverse %by_key;
1636     $key = $by_value{$value};
1637
1638 That's not particularly efficient.  It would be more space-efficient
1639 to use:
1640
1641     while (($key, $value) = each %by_key) {
1642         $by_value{$value} = $key;
1643     }
1644
1645 If your hash could have repeated values, the methods above will only find
1646 one of the associated keys.   This may or may not worry you.  If it does
1647 worry you, you can always reverse the hash into a hash of arrays instead:
1648
1649      while (($key, $value) = each %by_key) {
1650          push @{$key_list_by_value{$value}}, $key;
1651      }
1652
1653 =head2 How can I know how many entries are in a hash?
1654
1655 If you mean how many keys, then all you have to do is
1656 use the keys() function in a scalar context:
1657
1658     $num_keys = keys %hash;
1659
1660 The keys() function also resets the iterator, which means that you may 
1661 see strange results if you use this between uses of other hash operators 
1662 such as each().
1663
1664 =head2 How do I sort a hash (optionally by value instead of key)?
1665
1666 Internally, hashes are stored in a way that prevents you from imposing
1667 an order on key-value pairs.  Instead, you have to sort a list of the
1668 keys or values:
1669
1670     @keys = sort keys %hash;    # sorted by key
1671     @keys = sort {
1672                     $hash{$a} cmp $hash{$b}
1673             } keys %hash;       # and by value
1674
1675 Here we'll do a reverse numeric sort by value, and if two keys are
1676 identical, sort by length of key, or if that fails, by straight ASCII
1677 comparison of the keys (well, possibly modified by your locale--see
1678 L<perllocale>).
1679
1680     @keys = sort {
1681                 $hash{$b} <=> $hash{$a}
1682                           ||
1683                 length($b) <=> length($a)
1684                           ||
1685                       $a cmp $b
1686     } keys %hash;
1687
1688 =head2 How can I always keep my hash sorted?
1689
1690 You can look into using the DB_File module and tie() using the
1691 $DB_BTREE hash bindings as documented in L<DB_File/"In Memory Databases">.
1692 The Tie::IxHash module from CPAN might also be instructive.
1693
1694 =head2 What's the difference between "delete" and "undef" with hashes?
1695
1696 Hashes are pairs of scalars: the first is the key, the second is the
1697 value.  The key will be coerced to a string, although the value can be
1698 any kind of scalar: string, number, or reference.  If a key C<$key> is
1699 present in the array, C<exists($key)> will return true.  The value for
1700 a given key can be C<undef>, in which case C<$array{$key}> will be
1701 C<undef> while C<$exists{$key}> will return true.  This corresponds to
1702 (C<$key>, C<undef>) being in the hash.
1703
1704 Pictures help...  here's the C<%ary> table:
1705
1706           keys  values
1707         +------+------+
1708         |  a   |  3   |
1709         |  x   |  7   |
1710         |  d   |  0   |
1711         |  e   |  2   |
1712         +------+------+
1713
1714 And these conditions hold
1715
1716         $ary{'a'}                       is true
1717         $ary{'d'}                       is false
1718         defined $ary{'d'}               is true
1719         defined $ary{'a'}               is true
1720         exists $ary{'a'}                is true (Perl5 only)
1721         grep ($_ eq 'a', keys %ary)     is true
1722
1723 If you now say
1724
1725         undef $ary{'a'}
1726
1727 your table now reads:
1728
1729
1730           keys  values
1731         +------+------+
1732         |  a   | undef|
1733         |  x   |  7   |
1734         |  d   |  0   |
1735         |  e   |  2   |
1736         +------+------+
1737
1738 and these conditions now hold; changes in caps:
1739
1740         $ary{'a'}                       is FALSE
1741         $ary{'d'}                       is false
1742         defined $ary{'d'}               is true
1743         defined $ary{'a'}               is FALSE
1744         exists $ary{'a'}                is true (Perl5 only)
1745         grep ($_ eq 'a', keys %ary)     is true
1746
1747 Notice the last two: you have an undef value, but a defined key!
1748
1749 Now, consider this:
1750
1751         delete $ary{'a'}
1752
1753 your table now reads:
1754
1755           keys  values
1756         +------+------+
1757         |  x   |  7   |
1758         |  d   |  0   |
1759         |  e   |  2   |
1760         +------+------+
1761
1762 and these conditions now hold; changes in caps:
1763
1764         $ary{'a'}                       is false
1765         $ary{'d'}                       is false
1766         defined $ary{'d'}               is true
1767         defined $ary{'a'}               is false
1768         exists $ary{'a'}                is FALSE (Perl5 only)
1769         grep ($_ eq 'a', keys %ary)     is FALSE
1770
1771 See, the whole entry is gone!
1772
1773 =head2 Why don't my tied hashes make the defined/exists distinction?
1774
1775 They may or may not implement the EXISTS() and DEFINED() methods
1776 differently.  For example, there isn't the concept of undef with hashes
1777 that are tied to DBM* files. This means the true/false tables above
1778 will give different results when used on such a hash.  It also means
1779 that exists and defined do the same thing with a DBM* file, and what
1780 they end up doing is not what they do with ordinary hashes.
1781
1782 =head2 How do I reset an each() operation part-way through?
1783
1784 Using C<keys %hash> in scalar context returns the number of keys in
1785 the hash I<and> resets the iterator associated with the hash.  You may
1786 need to do this if you use C<last> to exit a loop early so that when you
1787 re-enter it, the hash iterator has been reset.
1788
1789 =head2 How can I get the unique keys from two hashes?
1790
1791 First you extract the keys from the hashes into lists, then solve
1792 the "removing duplicates" problem described above.  For example:
1793
1794     %seen = ();
1795     for $element (keys(%foo), keys(%bar)) {
1796         $seen{$element}++;
1797     }
1798     @uniq = keys %seen;
1799
1800 Or more succinctly:
1801
1802     @uniq = keys %{{%foo,%bar}};
1803
1804 Or if you really want to save space:
1805
1806     %seen = ();
1807     while (defined ($key = each %foo)) {
1808         $seen{$key}++;
1809     }
1810     while (defined ($key = each %bar)) {
1811         $seen{$key}++;
1812     }
1813     @uniq = keys %seen;
1814
1815 =head2 How can I store a multidimensional array in a DBM file?
1816
1817 Either stringify the structure yourself (no fun), or else
1818 get the MLDBM (which uses Data::Dumper) module from CPAN and layer
1819 it on top of either DB_File or GDBM_File.
1820
1821 =head2 How can I make my hash remember the order I put elements into it?
1822
1823 Use the Tie::IxHash from CPAN.
1824
1825     use Tie::IxHash;
1826     tie(%myhash, Tie::IxHash);
1827     for ($i=0; $i<20; $i++) {
1828         $myhash{$i} = 2*$i;
1829     }
1830     @keys = keys %myhash;
1831     # @keys = (0,1,2,3,...)
1832
1833 =head2 Why does passing a subroutine an undefined element in a hash create it?
1834
1835 If you say something like:
1836
1837     somefunc($hash{"nonesuch key here"});
1838
1839 Then that element "autovivifies"; that is, it springs into existence
1840 whether you store something there or not.  That's because functions
1841 get scalars passed in by reference.  If somefunc() modifies C<$_[0]>,
1842 it has to be ready to write it back into the caller's version.
1843
1844 This has been fixed as of Perl5.004.
1845
1846 Normally, merely accessing a key's value for a nonexistent key does
1847 I<not> cause that key to be forever there.  This is different than
1848 awk's behavior.
1849
1850 =head2 How can I make the Perl equivalent of a C structure/C++ class/hash or array of hashes or arrays?
1851
1852 Usually a hash ref, perhaps like this:
1853
1854     $record = {
1855         NAME   => "Jason",
1856         EMPNO  => 132,
1857         TITLE  => "deputy peon",
1858         AGE    => 23,
1859         SALARY => 37_000,
1860         PALS   => [ "Norbert", "Rhys", "Phineas"],
1861     };
1862
1863 References are documented in L<perlref> and the upcoming L<perlreftut>.
1864 Examples of complex data structures are given in L<perldsc> and
1865 L<perllol>.  Examples of structures and object-oriented classes are
1866 in L<perltoot>.
1867
1868 =head2 How can I use a reference as a hash key?
1869
1870 You can't do this directly, but you could use the standard Tie::RefHash
1871 module distributed with Perl.
1872
1873 =head1 Data: Misc
1874
1875 =head2 How do I handle binary data correctly?
1876
1877 Perl is binary clean, so this shouldn't be a problem.  For example,
1878 this works fine (assuming the files are found):
1879
1880     if (`cat /vmunix` =~ /gzip/) {
1881         print "Your kernel is GNU-zip enabled!\n";
1882     }
1883
1884 On less elegant (read: Byzantine) systems, however, you have
1885 to play tedious games with "text" versus "binary" files.  See
1886 L<perlfunc/"binmode"> or L<perlopentut>.  Most of these ancient-thinking
1887 systems are curses out of Microsoft, who seem to be committed to putting
1888 the backward into backward compatibility.
1889
1890 If you're concerned about 8-bit ASCII data, then see L<perllocale>.
1891
1892 If you want to deal with multibyte characters, however, there are
1893 some gotchas.  See the section on Regular Expressions.
1894
1895 =head2 How do I determine whether a scalar is a number/whole/integer/float?
1896
1897 Assuming that you don't care about IEEE notations like "NaN" or
1898 "Infinity", you probably just want to use a regular expression.
1899
1900    if (/\D/)            { print "has nondigits\n" }
1901    if (/^\d+$/)         { print "is a whole number\n" }
1902    if (/^-?\d+$/)       { print "is an integer\n" }
1903    if (/^[+-]?\d+$/)    { print "is a +/- integer\n" }
1904    if (/^-?\d+\.?\d*$/) { print "is a real number\n" }
1905    if (/^-?(?:\d+(?:\.\d*)?|\.\d+)$/) { print "is a decimal number\n" }
1906    if (/^([+-]?)(?=\d|\.\d)\d*(\.\d*)?([Ee]([+-]?\d+))?$/)
1907                         { print "a C float\n" }
1908
1909 If you're on a POSIX system, Perl's supports the C<POSIX::strtod>
1910 function.  Its semantics are somewhat cumbersome, so here's a C<getnum>
1911 wrapper function for more convenient access.  This function takes
1912 a string and returns the number it found, or C<undef> for input that
1913 isn't a C float.  The C<is_numeric> function is a front end to C<getnum>
1914 if you just want to say, ``Is this a float?''
1915
1916     sub getnum {
1917         use POSIX qw(strtod);
1918         my $str = shift;
1919         $str =~ s/^\s+//;
1920         $str =~ s/\s+$//;
1921         $! = 0;
1922         my($num, $unparsed) = strtod($str);
1923         if (($str eq '') || ($unparsed != 0) || $!) {
1924             return undef;
1925         } else {
1926             return $num;
1927         } 
1928     } 
1929
1930     sub is_numeric { defined getnum($_[0]) } 
1931
1932 Or you could check out the String::Scanf module on CPAN instead.  The
1933 POSIX module (part of the standard Perl distribution) provides the
1934 C<strtod> and C<strtol> for converting strings to double and longs,
1935 respectively.
1936
1937 =head2 How do I keep persistent data across program calls?
1938
1939 For some specific applications, you can use one of the DBM modules.
1940 See L<AnyDBM_File>.  More generically, you should consult the FreezeThaw
1941 or Storable modules from CPAN.  Starting from Perl 5.8 Storable is part
1942 of the standard distribution.  Here's one example using Storable's C<store>
1943 and C<retrieve> functions:
1944
1945     use Storable; 
1946     store(\%hash, "filename");
1947
1948     # later on...  
1949     $href = retrieve("filename");        # by ref
1950     %hash = %{ retrieve("filename") };   # direct to hash
1951
1952 =head2 How do I print out or copy a recursive data structure?
1953
1954 The Data::Dumper module on CPAN (or the 5.005 release of Perl) is great
1955 for printing out data structures.  The Storable module, found on CPAN,
1956 provides a function called C<dclone> that recursively copies its argument.
1957
1958     use Storable qw(dclone); 
1959     $r2 = dclone($r1);
1960
1961 Where $r1 can be a reference to any kind of data structure you'd like.
1962 It will be deeply copied.  Because C<dclone> takes and returns references,
1963 you'd have to add extra punctuation if you had a hash of arrays that
1964 you wanted to copy.
1965
1966     %newhash = %{ dclone(\%oldhash) };
1967
1968 =head2 How do I define methods for every class/object?
1969
1970 Use the UNIVERSAL class (see L<UNIVERSAL>).
1971
1972 =head2 How do I verify a credit card checksum?
1973
1974 Get the Business::CreditCard module from CPAN.
1975
1976 =head2 How do I pack arrays of doubles or floats for XS code?
1977
1978 The kgbpack.c code in the PGPLOT module on CPAN does just this.
1979 If you're doing a lot of float or double processing, consider using
1980 the PDL module from CPAN instead--it makes number-crunching easy.
1981
1982 =head1 AUTHOR AND COPYRIGHT
1983
1984 Copyright (c) 1997-2002 Tom Christiansen and Nathan Torkington.
1985 All rights reserved.
1986
1987 This documentation is free; you can redistribute it and/or modify it
1988 under the same terms as Perl itself.
1989
1990 Irrespective of its distribution, all code examples in this file
1991 are hereby placed into the public domain.  You are permitted and
1992 encouraged to use this code in your own programs for fun
1993 or for profit as you see fit.  A simple comment in the code giving
1994 credit would be courteous but is not required.