Integrate mainline
[p5sagit/p5-mst-13.2.git] / pod / perlfaq4.pod
1 =head1 NAME
2
3 perlfaq4 - Data Manipulation ($Revision: 1.20 $, $Date: 2002/04/07 18:46:13 $)
4
5 =head1 DESCRIPTION
6
7 This section of the FAQ answers questions related to manipulating
8 numbers, dates, strings, arrays, hashes, and miscellaneous data issues.
9
10 =head1 Data: Numbers
11
12 =head2 Why am I getting long decimals (eg, 19.9499999999999) instead of the numbers I should be getting (eg, 19.95)?
13
14 The infinite set that a mathematician thinks of as the real numbers can
15 only be approximated on a computer, since the computer only has a finite
16 number of bits to store an infinite number of, um, numbers.
17
18 Internally, your computer represents floating-point numbers in binary.
19 Floating-point numbers read in from a file or appearing as literals
20 in your program are converted from their decimal floating-point
21 representation (eg, 19.95) to an internal binary representation.
22
23 However, 19.95 can't be precisely represented as a binary
24 floating-point number, just like 1/3 can't be exactly represented as a
25 decimal floating-point number.  The computer's binary representation
26 of 19.95, therefore, isn't exactly 19.95.
27
28 When a floating-point number gets printed, the binary floating-point
29 representation is converted back to decimal.  These decimal numbers
30 are displayed in either the format you specify with printf(), or the
31 current output format for numbers.  (See L<perlvar/"$#"> 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 Using pack and ord
218
219     $decimal = ord(pack('B8', '10110110'));
220
221 Using pack and unpack for larger strings
222
223     $int = unpack("N", pack("B32",
224         substr("0" x 32 . "11110101011011011111011101111", -32)));
225     $dec = sprintf("%d", $int);
226
227     # substr() is used to left pad a 32 character string with zeros.
228
229 Using Bit::Vector:
230
231     $vec = Bit::Vector->new_Bin(32, "11011110101011011011111011101111");
232     $dec = $vec->to_Dec();
233
234 =item B<How do I convert from decimal to binary:>
235
236 Using unpack;
237
238     $bin = unpack("B*", pack("N", 3735928559));
239
240 Using Bit::Vector:
241
242     use Bit::Vector;
243     $vec = Bit::Vector->new_Dec(32, -559038737);
244     $bin = $vec->to_Bin();
245
246 The remaining transformations (e.g. hex -> oct, bin -> hex, etc.)
247 are left as an exercise to the inclined reader.
248
249
250 =head2 Why doesn't & work the way I want it to?
251
252 The behavior of binary arithmetic operators depends on whether they're
253 used on numbers or strings.  The operators treat a string as a series
254 of bits and work with that (the string C<"3"> is the bit pattern
255 C<00110011>).  The operators work with the binary form of a number
256 (the number C<3> is treated as the bit pattern C<00000011>).
257
258 So, saying C<11 & 3> performs the "and" operation on numbers (yielding
259 C<1>).  Saying C<"11" & "3"> performs the "and" operation on strings
260 (yielding C<"1">).
261
262 Most problems with C<&> and C<|> arise because the programmer thinks
263 they have a number but really it's a string.  The rest arise because
264 the programmer says:
265
266     if ("\020\020" & "\101\101") {
267         # ...
268     }
269
270 but a string consisting of two null bytes (the result of C<"\020\020"
271 & "\101\101">) is not a false value in Perl.  You need:
272
273     if ( ("\020\020" & "\101\101") !~ /[^\000]/) {
274         # ...
275     }
276
277 =head2 How do I multiply matrices?
278
279 Use the Math::Matrix or Math::MatrixReal modules (available from CPAN)
280 or the PDL extension (also available from CPAN).
281
282 =head2 How do I perform an operation on a series of integers?
283
284 To call a function on each element in an array, and collect the
285 results, use:
286
287     @results = map { my_func($_) } @array;
288
289 For example:
290
291     @triple = map { 3 * $_ } @single;
292
293 To call a function on each element of an array, but ignore the
294 results:
295
296     foreach $iterator (@array) {
297         some_func($iterator);
298     }
299
300 To call a function on each integer in a (small) range, you B<can> use:
301
302     @results = map { some_func($_) } (5 .. 25);
303
304 but you should be aware that the C<..> operator creates an array of
305 all integers in the range.  This can take a lot of memory for large
306 ranges.  Instead use:
307
308     @results = ();
309     for ($i=5; $i < 500_005; $i++) {
310         push(@results, some_func($i));
311     }
312
313 This situation has been fixed in Perl5.005. Use of C<..> in a C<for>
314 loop will iterate over the range, without creating the entire range.
315
316     for my $i (5 .. 500_005) {
317         push(@results, some_func($i));
318     }
319
320 will not create a list of 500,000 integers.
321
322 =head2 How can I output Roman numerals?
323
324 Get the http://www.cpan.org/modules/by-module/Roman module.
325
326 =head2 Why aren't my random numbers random?
327
328 If you're using a version of Perl before 5.004, you must call C<srand>
329 once at the start of your program to seed the random number generator.
330 5.004 and later automatically call C<srand> at the beginning.  Don't
331 call C<srand> more than once--you make your numbers less random, rather
332 than more.
333
334 Computers are good at being predictable and bad at being random
335 (despite appearances caused by bugs in your programs :-).  see the
336 F<random> artitcle in the "Far More Than You Ever Wanted To Know"
337 collection in http://www.cpan.org/olddoc/FMTEYEWTK.tgz , courtesy of
338 Tom Phoenix, talks more about this.  John von Neumann said, ``Anyone
339 who attempts to generate random numbers by deterministic means is, of
340 course, living in a state of sin.''
341
342 If you want numbers that are more random than C<rand> with C<srand>
343 provides, you should also check out the Math::TrulyRandom module from
344 CPAN.  It uses the imperfections in your system's timer to generate
345 random numbers, but this takes quite a while.  If you want a better
346 pseudorandom generator than comes with your operating system, look at
347 ``Numerical Recipes in C'' at http://www.nr.com/ .
348
349 =head2 How do I get a random number between X and Y?
350
351 Use the following simple function.  It selects a random integer between
352 (and possibly including!) the two given integers, e.g.,
353 C<random_int_in(50,120)>
354
355    sub random_int_in ($$) {
356      my($min, $max) = @_;
357       # Assumes that the two arguments are integers themselves!
358      return $min if $min == $max;
359      ($min, $max) = ($max, $min)  if  $min > $max;
360      return $min + int rand(1 + $max - $min);
361    }
362
363 =head1 Data: Dates
364
365 =head2 How do I find the week-of-the-year/day-of-the-year?
366
367 The day of the year is in the array returned by localtime() (see
368 L<perlfunc/"localtime">):
369
370     $day_of_year = (localtime(time()))[7];
371
372 =head2 How do I find the current century or millennium?
373
374 Use the following simple functions:
375
376     sub get_century    { 
377         return int((((localtime(shift || time))[5] + 1999))/100);
378     } 
379     sub get_millennium { 
380         return 1+int((((localtime(shift || time))[5] + 1899))/1000);
381     } 
382
383 On some systems, you'll find that the POSIX module's strftime() function
384 has been extended in a non-standard way to use a C<%C> format, which they
385 sometimes claim is the "century".  It isn't, because on most such systems,
386 this is only the first two digits of the four-digit year, and thus cannot
387 be used to reliably determine the current century or millennium.
388
389 =head2 How can I compare two dates and find the difference?
390
391 If you're storing your dates as epoch seconds then simply subtract one
392 from the other.  If you've got a structured date (distinct year, day,
393 month, hour, minute, seconds values), then for reasons of accessibility,
394 simplicity, and efficiency, merely use either timelocal or timegm (from
395 the Time::Local module in the standard distribution) to reduce structured
396 dates to epoch seconds.  However, if you don't know the precise format of
397 your dates, then you should probably use either of the Date::Manip and
398 Date::Calc modules from CPAN before you go hacking up your own parsing
399 routine to handle arbitrary date formats.
400
401 =head2 How can I take a string and turn it into epoch seconds?
402
403 If it's a regular enough string that it always has the same format,
404 you can split it up and pass the parts to C<timelocal> in the standard
405 Time::Local module.  Otherwise, you should look into the Date::Calc
406 and Date::Manip modules from CPAN.
407
408 =head2 How can I find the Julian Day?
409
410 Use the Time::JulianDay module (part of the Time-modules bundle
411 available from CPAN.)
412
413 Before you immerse yourself too deeply in this, be sure to verify that
414 it is the I<Julian> Day you really want.  Are you interested in a way
415 of getting serial days so that you just can tell how many days they
416 are apart or so that you can do also other date arithmetic?  If you
417 are interested in performing date arithmetic, this can be done using
418 modules Date::Manip or Date::Calc.
419
420 There is too many details and much confusion on this issue to cover in
421 this FAQ, but the term is applied (correctly) to a calendar now
422 supplanted by the Gregorian Calendar, with the Julian Calendar failing
423 to adjust properly for leap years on centennial years (among other
424 annoyances).  The term is also used (incorrectly) to mean: [1] days in
425 the Gregorian Calendar; and [2] days since a particular starting time
426 or `epoch', usually 1970 in the Unix world and 1980 in the
427 MS-DOS/Windows world.  If you find that it is not the first meaning
428 that you really want, then check out the Date::Manip and Date::Calc
429 modules.  (Thanks to David Cassell for most of this text.)
430
431 =head2 How do I find yesterday's date?
432
433 The C<time()> function returns the current time in seconds since the
434 epoch.  Take twenty-four hours off that:
435
436     $yesterday = time() - ( 24 * 60 * 60 );
437
438 Then you can pass this to C<localtime()> and get the individual year,
439 month, day, hour, minute, seconds values.
440
441 Note very carefully that the code above assumes that your days are
442 twenty-four hours each.  For most people, there are two days a year
443 when they aren't: the switch to and from summer time throws this off.
444 A solution to this issue is offered by Russ Allbery.
445
446     sub yesterday {
447         my $now  = defined $_[0] ? $_[0] : time;
448         my $then = $now - 60 * 60 * 24;
449         my $ndst = (localtime $now)[8] > 0;
450         my $tdst = (localtime $then)[8] > 0;
451         $then - ($tdst - $ndst) * 60 * 60;
452     }
453     # Should give you "this time yesterday" in seconds since epoch relative to
454     # the first argument or the current time if no argument is given and
455     # suitable for passing to localtime or whatever else you need to do with
456     # it.  $ndst is whether we're currently in daylight savings time; $tdst is
457     # whether the point 24 hours ago was in daylight savings time.  If $tdst
458     # and $ndst are the same, a boundary wasn't crossed, and the correction
459     # will subtract 0.  If $tdst is 1 and $ndst is 0, subtract an hour more
460     # from yesterday's time since we gained an extra hour while going off
461     # daylight savings time.  If $tdst is 0 and $ndst is 1, subtract a
462     # negative hour (add an hour) to yesterday's time since we lost an hour.
463     #
464     # All of this is because during those days when one switches off or onto
465     # DST, a "day" isn't 24 hours long; it's either 23 or 25.
466     #
467     # The explicit settings of $ndst and $tdst are necessary because localtime
468     # only says it returns the system tm struct, and the system tm struct at
469     # least on Solaris doesn't guarantee any particular positive value (like,
470     # say, 1) for isdst, just a positive value.  And that value can
471     # potentially be negative, if DST information isn't available (this sub
472     # just treats those cases like no DST).
473     #
474     # Note that between 2am and 3am on the day after the time zone switches
475     # off daylight savings time, the exact hour of "yesterday" corresponding
476     # to the current hour is not clearly defined.  Note also that if used
477     # between 2am and 3am the day after the change to daylight savings time,
478     # the result will be between 3am and 4am of the previous day; it's
479     # arguable whether this is correct.
480     #
481     # This sub does not attempt to deal with leap seconds (most things don't).
482     #
483     # Copyright relinquished 1999 by Russ Allbery <rra@stanford.edu>
484     # This code is in the public domain
485
486 =head2 Does Perl have a Year 2000 problem?  Is Perl Y2K compliant?
487
488 Short answer: No, Perl does not have a Year 2000 problem.  Yes, Perl is
489 Y2K compliant (whatever that means).  The programmers you've hired to
490 use it, however, probably are not.
491
492 Long answer: The question belies a true understanding of the issue.
493 Perl is just as Y2K compliant as your pencil--no more, and no less.
494 Can you use your pencil to write a non-Y2K-compliant memo?  Of course
495 you can.  Is that the pencil's fault?  Of course it isn't.
496
497 The date and time functions supplied with Perl (gmtime and localtime)
498 supply adequate information to determine the year well beyond 2000
499 (2038 is when trouble strikes for 32-bit machines).  The year returned
500 by these functions when used in a list context is the year minus 1900.
501 For years between 1910 and 1999 this I<happens> to be a 2-digit decimal
502 number. To avoid the year 2000 problem simply do not treat the year as
503 a 2-digit number.  It isn't.
504
505 When gmtime() and localtime() are used in scalar context they return
506 a timestamp string that contains a fully-expanded year.  For example,
507 C<$timestamp = gmtime(1005613200)> sets $timestamp to "Tue Nov 13 01:00:00
508 2001".  There's no year 2000 problem here.
509
510 That doesn't mean that Perl can't be used to create non-Y2K compliant
511 programs.  It can.  But so can your pencil.  It's the fault of the user,
512 not the language.  At the risk of inflaming the NRA: ``Perl doesn't
513 break Y2K, people do.''  See http://language.perl.com/news/y2k.html for
514 a longer exposition.
515
516 =head1 Data: Strings
517
518 =head2 How do I validate input?
519
520 The answer to this question is usually a regular expression, perhaps
521 with auxiliary logic.  See the more specific questions (numbers, mail
522 addresses, etc.) for details.
523
524 =head2 How do I unescape a string?
525
526 It depends just what you mean by ``escape''.  URL escapes are dealt
527 with in L<perlfaq9>.  Shell escapes with the backslash (C<\>)
528 character are removed with
529
530     s/\\(.)/$1/g;
531
532 This won't expand C<"\n"> or C<"\t"> or any other special escapes.
533
534 =head2 How do I remove consecutive pairs of characters?
535
536 To turn C<"abbcccd"> into C<"abccd">:
537
538     s/(.)\1/$1/g;       # add /s to include newlines
539
540 Here's a solution that turns "abbcccd" to "abcd":
541
542     y///cs;     # y == tr, but shorter :-)
543
544 =head2 How do I expand function calls in a string?
545
546 This is documented in L<perlref>.  In general, this is fraught with
547 quoting and readability problems, but it is possible.  To interpolate
548 a subroutine call (in list context) into a string:
549
550     print "My sub returned @{[mysub(1,2,3)]} that time.\n";
551
552 If you prefer scalar context, similar chicanery is also useful for
553 arbitrary expressions:
554
555     print "That yields ${\($n + 5)} widgets\n";
556
557 Version 5.004 of Perl had a bug that gave list context to the
558 expression in C<${...}>, but this is fixed in version 5.005.
559
560 See also ``How can I expand variables in text strings?'' in this
561 section of the FAQ.
562
563 =head2 How do I find matching/nesting anything?
564
565 This isn't something that can be done in one regular expression, no
566 matter how complicated.  To find something between two single
567 characters, a pattern like C</x([^x]*)x/> will get the intervening
568 bits in $1. For multiple ones, then something more like
569 C</alpha(.*?)omega/> would be needed.  But none of these deals with
570 nested patterns, nor can they.  For that you'll have to write a
571 parser.
572
573 If you are serious about writing a parser, there are a number of
574 modules or oddities that will make your life a lot easier.  There are
575 the CPAN modules Parse::RecDescent, Parse::Yapp, and Text::Balanced;
576 and the byacc program.   Starting from perl 5.8 the Text::Balanced
577 is part of the standard distribution.
578
579 One simple destructive, inside-out approach that you might try is to
580 pull out the smallest nesting parts one at a time:
581
582     while (s/BEGIN((?:(?!BEGIN)(?!END).)*)END//gs) {
583         # do something with $1
584     } 
585
586 A more complicated and sneaky approach is to make Perl's regular
587 expression engine do it for you.  This is courtesy Dean Inada, and
588 rather has the nature of an Obfuscated Perl Contest entry, but it
589 really does work:
590
591     # $_ contains the string to parse
592     # BEGIN and END are the opening and closing markers for the
593     # nested text.
594
595     @( = ('(','');
596     @) = (')','');
597     ($re=$_)=~s/((BEGIN)|(END)|.)/$)[!$3]\Q$1\E$([!$2]/gs;
598     @$ = (eval{/$re/},$@!~/unmatched/i);
599     print join("\n",@$[0..$#$]) if( $$[-1] );
600
601 =head2 How do I reverse a string?
602
603 Use reverse() in scalar context, as documented in
604 L<perlfunc/reverse>.
605
606     $reversed = reverse $string;
607
608 =head2 How do I expand tabs in a string?
609
610 You can do it yourself:
611
612     1 while $string =~ s/\t+/' ' x (length($&) * 8 - length($`) % 8)/e;
613
614 Or you can just use the Text::Tabs module (part of the standard Perl
615 distribution).
616
617     use Text::Tabs;
618     @expanded_lines = expand(@lines_with_tabs);
619
620 =head2 How do I reformat a paragraph?
621
622 Use Text::Wrap (part of the standard Perl distribution):
623
624     use Text::Wrap;
625     print wrap("\t", '  ', @paragraphs);
626
627 The paragraphs you give to Text::Wrap should not contain embedded
628 newlines.  Text::Wrap doesn't justify the lines (flush-right).
629
630 Or use the CPAN module Text::Autoformat.  Formatting files can be easily
631 done by making a shell alias, like so:
632
633     alias fmt="perl -i -MText::Autoformat -n0777 \
634         -e 'print autoformat $_, {all=>1}' $*"
635
636 See the documentation for Text::Autoformat to appreciate its many
637 capabilities.
638
639 =head2 How can I access/change the first N letters of a string?
640
641 There are many ways.  If you just want to grab a copy, use
642 substr():
643
644     $first_byte = substr($a, 0, 1);
645
646 If you want to modify part of a string, the simplest way is often to
647 use substr() as an lvalue:
648
649     substr($a, 0, 3) = "Tom";
650
651 Although those with a pattern matching kind of thought process will
652 likely prefer
653
654     $a =~ s/^.../Tom/;
655
656 =head2 How do I change the Nth occurrence of something?
657
658 You have to keep track of N yourself.  For example, let's say you want
659 to change the fifth occurrence of C<"whoever"> or C<"whomever"> into
660 C<"whosoever"> or C<"whomsoever">, case insensitively.  These
661 all assume that $_ contains the string to be altered.
662
663     $count = 0;
664     s{((whom?)ever)}{
665         ++$count == 5           # is it the 5th?
666             ? "${2}soever"      # yes, swap
667             : $1                # renege and leave it there
668     }ige;
669
670 In the more general case, you can use the C</g> modifier in a C<while>
671 loop, keeping count of matches.
672
673     $WANT = 3;
674     $count = 0;
675     $_ = "One fish two fish red fish blue fish";
676     while (/(\w+)\s+fish\b/gi) {
677         if (++$count == $WANT) {
678             print "The third fish is a $1 one.\n";
679         }
680     }
681
682 That prints out: C<"The third fish is a red one.">  You can also use a
683 repetition count and repeated pattern like this:
684
685     /(?:\w+\s+fish\s+){2}(\w+)\s+fish/i;
686
687 =head2 How can I count the number of occurrences of a substring within a string?
688
689 There are a number of ways, with varying efficiency.  If you want a
690 count of a certain single character (X) within a string, you can use the
691 C<tr///> function like so:
692
693     $string = "ThisXlineXhasXsomeXx'sXinXit";
694     $count = ($string =~ tr/X//);
695     print "There are $count X characters in the string";
696
697 This is fine if you are just looking for a single character.  However,
698 if you are trying to count multiple character substrings within a
699 larger string, C<tr///> won't work.  What you can do is wrap a while()
700 loop around a global pattern match.  For example, let's count negative
701 integers:
702
703     $string = "-9 55 48 -2 23 -76 4 14 -44";
704     while ($string =~ /-\d+/g) { $count++ }
705     print "There are $count negative numbers in the string";
706
707 Another version uses a global match in list context, then assigns the
708 result to a scalar, producing a count of the number of matches.
709
710         $count = () = $string =~ /-\d+/g;
711
712 =head2 How do I capitalize all the words on one line?
713
714 To make the first letter of each word upper case:
715
716         $line =~ s/\b(\w)/\U$1/g;
717
718 This has the strange effect of turning "C<don't do it>" into "C<Don'T
719 Do It>".  Sometimes you might want this.  Other times you might need a
720 more thorough solution (Suggested by brian d foy):
721
722     $string =~ s/ (
723                  (^\w)    #at the beginning of the line
724                    |      # or
725                  (\s\w)   #preceded by whitespace
726                    )
727                 /\U$1/xg;
728     $string =~ /([\w']+)/\u\L$1/g;
729
730 To make the whole line upper case:
731
732         $line = uc($line);
733
734 To force each word to be lower case, with the first letter upper case:
735
736         $line =~ s/(\w+)/\u\L$1/g;
737
738 You can (and probably should) enable locale awareness of those
739 characters by placing a C<use locale> pragma in your program.
740 See L<perllocale> for endless details on locales.
741
742 This is sometimes referred to as putting something into "title
743 case", but that's not quite accurate.  Consider the proper
744 capitalization of the movie I<Dr. Strangelove or: How I Learned to
745 Stop Worrying and Love the Bomb>, for example.
746
747 =head2 How can I split a [character] delimited string except when inside
748 [character]? (Comma-separated files)
749
750 Take the example case of trying to split a string that is comma-separated
751 into its different fields.  (We'll pretend you said comma-separated, not
752 comma-delimited, which is different and almost never what you mean.) You
753 can't use C<split(/,/)> because you shouldn't split if the comma is inside
754 quotes.  For example, take a data line like this:
755
756     SAR001,"","Cimetrix, Inc","Bob Smith","CAM",N,8,1,0,7,"Error, Core Dumped"
757
758 Due to the restriction of the quotes, this is a fairly complex
759 problem.  Thankfully, we have Jeffrey Friedl, author of a highly
760 recommended book on regular expressions, to handle these for us.  He
761 suggests (assuming your string is contained in $text):
762
763      @new = ();
764      push(@new, $+) while $text =~ m{
765          "([^\"\\]*(?:\\.[^\"\\]*)*)",?  # groups the phrase inside the quotes
766        | ([^,]+),?
767        | ,
768      }gx;
769      push(@new, undef) if substr($text,-1,1) eq ',';
770
771 If you want to represent quotation marks inside a
772 quotation-mark-delimited field, escape them with backslashes (eg,
773 C<"like \"this\"">.  Unescaping them is a task addressed earlier in
774 this section.
775
776 Alternatively, the Text::ParseWords module (part of the standard Perl
777 distribution) lets you say:
778
779     use Text::ParseWords;
780     @new = quotewords(",", 0, $text);
781
782 There's also a Text::CSV (Comma-Separated Values) module on CPAN.
783
784 =head2 How do I strip blank space from the beginning/end of a string?
785
786 Although the simplest approach would seem to be
787
788     $string =~ s/^\s*(.*?)\s*$/$1/;
789
790 not only is this unnecessarily slow and destructive, it also fails with
791 embedded newlines.  It is much faster to do this operation in two steps:
792
793     $string =~ s/^\s+//;
794     $string =~ s/\s+$//;
795
796 Or more nicely written as:
797
798     for ($string) {
799         s/^\s+//;
800         s/\s+$//;
801     }
802
803 This idiom takes advantage of the C<foreach> loop's aliasing
804 behavior to factor out common code.  You can do this
805 on several strings at once, or arrays, or even the 
806 values of a hash if you use a slice:
807
808     # trim whitespace in the scalar, the array, 
809     # and all the values in the hash
810     foreach ($scalar, @array, @hash{keys %hash}) {
811         s/^\s+//;
812         s/\s+$//;
813     }
814
815 =head2 How do I pad a string with blanks or pad a number with zeroes?
816
817 (This answer contributed by Uri Guttman, with kibitzing from
818 Bart Lateur.) 
819
820 In the following examples, C<$pad_len> is the length to which you wish
821 to pad the string, C<$text> or C<$num> contains the string to be padded,
822 and C<$pad_char> contains the padding character. You can use a single
823 character string constant instead of the C<$pad_char> variable if you
824 know what it is in advance. And in the same way you can use an integer in
825 place of C<$pad_len> if you know the pad length in advance.
826
827 The simplest method uses the C<sprintf> function. It can pad on the left
828 or right with blanks and on the left with zeroes and it will not
829 truncate the result. The C<pack> function can only pad strings on the
830 right with blanks and it will truncate the result to a maximum length of
831 C<$pad_len>.
832
833     # Left padding a string with blanks (no truncation):
834     $padded = sprintf("%${pad_len}s", $text);
835
836     # Right padding a string with blanks (no truncation):
837     $padded = sprintf("%-${pad_len}s", $text);
838
839     # Left padding a number with 0 (no truncation): 
840     $padded = sprintf("%0${pad_len}d", $num);
841
842     # Right padding a string with blanks using pack (will truncate):
843     $padded = pack("A$pad_len",$text);
844
845 If you need to pad with a character other than blank or zero you can use
846 one of the following methods.  They all generate a pad string with the
847 C<x> operator and combine that with C<$text>. These methods do
848 not truncate C<$text>.
849
850 Left and right padding with any character, creating a new string:
851
852     $padded = $pad_char x ( $pad_len - length( $text ) ) . $text;
853     $padded = $text . $pad_char x ( $pad_len - length( $text ) );
854
855 Left and right padding with any character, modifying C<$text> directly:
856
857     substr( $text, 0, 0 ) = $pad_char x ( $pad_len - length( $text ) );
858     $text .= $pad_char x ( $pad_len - length( $text ) );
859
860 =head2 How do I extract selected columns from a string?
861
862 Use substr() or unpack(), both documented in L<perlfunc>.
863 If you prefer thinking in terms of columns instead of widths, 
864 you can use this kind of thing:
865
866     # determine the unpack format needed to split Linux ps output
867     # arguments are cut columns
868     my $fmt = cut2fmt(8, 14, 20, 26, 30, 34, 41, 47, 59, 63, 67, 72);
869
870     sub cut2fmt { 
871         my(@positions) = @_;
872         my $template  = '';
873         my $lastpos   = 1;
874         for my $place (@positions) {
875             $template .= "A" . ($place - $lastpos) . " "; 
876             $lastpos   = $place;
877         }
878         $template .= "A*";
879         return $template;
880     }
881
882 =head2 How do I find the soundex value of a string?
883
884 Use the standard Text::Soundex module distributed with Perl.
885 Before you do so, you may want to determine whether `soundex' is in
886 fact what you think it is.  Knuth's soundex algorithm compresses words
887 into a small space, and so it does not necessarily distinguish between
888 two words which you might want to appear separately.  For example, the
889 last names `Knuth' and `Kant' are both mapped to the soundex code K530.
890 If Text::Soundex does not do what you are looking for, you might want
891 to consider the String::Approx module available at CPAN.
892
893 =head2 How can I expand variables in text strings?
894
895 Let's assume that you have a string like:
896
897     $text = 'this has a $foo in it and a $bar';
898
899 If those were both global variables, then this would
900 suffice:
901
902     $text =~ s/\$(\w+)/${$1}/g;  # no /e needed
903
904 But since they are probably lexicals, or at least, they could
905 be, you'd have to do this:
906
907     $text =~ s/(\$\w+)/$1/eeg;
908     die if $@;                  # needed /ee, not /e
909
910 It's probably better in the general case to treat those
911 variables as entries in some special hash.  For example:
912
913     %user_defs = ( 
914         foo  => 23,
915         bar  => 19,
916     );
917     $text =~ s/\$(\w+)/$user_defs{$1}/g;
918
919 See also ``How do I expand function calls in a string?'' in this section
920 of the FAQ.
921
922 =head2 What's wrong with always quoting "$vars"?
923
924 The problem is that those double-quotes force stringification--
925 coercing numbers and references into strings--even when you
926 don't want them to be strings.  Think of it this way: double-quote
927 expansion is used to produce new strings.  If you already 
928 have a string, why do you need more?
929
930 If you get used to writing odd things like these:
931
932     print "$var";       # BAD
933     $new = "$old";      # BAD
934     somefunc("$var");   # BAD
935
936 You'll be in trouble.  Those should (in 99.8% of the cases) be
937 the simpler and more direct:
938
939     print $var;
940     $new = $old;
941     somefunc($var);
942
943 Otherwise, besides slowing you down, you're going to break code when
944 the thing in the scalar is actually neither a string nor a number, but
945 a reference:
946
947     func(\@array);
948     sub func {
949         my $aref = shift;
950         my $oref = "$aref";  # WRONG
951     }
952
953 You can also get into subtle problems on those few operations in Perl
954 that actually do care about the difference between a string and a
955 number, such as the magical C<++> autoincrement operator or the
956 syscall() function.
957
958 Stringification also destroys arrays.  
959
960     @lines = `command`;
961     print "@lines";             # WRONG - extra blanks
962     print @lines;               # right
963
964 =head2 Why don't my <<HERE documents work?
965
966 Check for these three things:
967
968 =over 4
969
970 =item 1. There must be no space after the << part.
971
972 =item 2. There (probably) should be a semicolon at the end.
973
974 =item 3. You can't (easily) have any space in front of the tag.
975
976 =back
977
978 If you want to indent the text in the here document, you 
979 can do this:
980
981     # all in one
982     ($VAR = <<HERE_TARGET) =~ s/^\s+//gm;
983         your text
984         goes here
985     HERE_TARGET
986
987 But the HERE_TARGET must still be flush against the margin.
988 If you want that indented also, you'll have to quote 
989 in the indentation.
990
991     ($quote = <<'    FINIS') =~ s/^\s+//gm;
992             ...we will have peace, when you and all your works have
993             perished--and the works of your dark master to whom you
994             would deliver us. You are a liar, Saruman, and a corrupter
995             of men's hearts.  --Theoden in /usr/src/perl/taint.c
996         FINIS
997     $quote =~ s/\s+--/\n--/;
998
999 A nice general-purpose fixer-upper function for indented here documents
1000 follows.  It expects to be called with a here document as its argument.
1001 It looks to see whether each line begins with a common substring, and
1002 if so, strips that substring off.  Otherwise, it takes the amount of leading
1003 whitespace found on the first line and removes that much off each
1004 subsequent line.
1005
1006     sub fix {
1007         local $_ = shift;
1008         my ($white, $leader);  # common whitespace and common leading string
1009         if (/^\s*(?:([^\w\s]+)(\s*).*\n)(?:\s*\1\2?.*\n)+$/) {
1010             ($white, $leader) = ($2, quotemeta($1));
1011         } else {
1012             ($white, $leader) = (/^(\s+)/, '');
1013         }
1014         s/^\s*?$leader(?:$white)?//gm;
1015         return $_;
1016     }
1017
1018 This works with leading special strings, dynamically determined:
1019
1020     $remember_the_main = fix<<'    MAIN_INTERPRETER_LOOP';
1021         @@@ int
1022         @@@ runops() {
1023         @@@     SAVEI32(runlevel);
1024         @@@     runlevel++;
1025         @@@     while ( op = (*op->op_ppaddr)() );
1026         @@@     TAINT_NOT;
1027         @@@     return 0;
1028         @@@ }
1029     MAIN_INTERPRETER_LOOP
1030
1031 Or with a fixed amount of leading whitespace, with remaining
1032 indentation correctly preserved:
1033
1034     $poem = fix<<EVER_ON_AND_ON;
1035        Now far ahead the Road has gone,
1036           And I must follow, if I can,
1037        Pursuing it with eager feet,
1038           Until it joins some larger way
1039        Where many paths and errands meet.
1040           And whither then? I cannot say.
1041                 --Bilbo in /usr/src/perl/pp_ctl.c
1042     EVER_ON_AND_ON
1043
1044 =head1 Data: Arrays
1045
1046 =head2 What is the difference between a list and an array?
1047
1048 An array has a changeable length.  A list does not.  An array is something
1049 you can push or pop, while a list is a set of values.  Some people make
1050 the distinction that a list is a value while an array is a variable.
1051 Subroutines are passed and return lists, you put things into list
1052 context, you initialize arrays with lists, and you foreach() across
1053 a list.  C<@> variables are arrays, anonymous arrays are arrays, arrays
1054 in scalar context behave like the number of elements in them, subroutines
1055 access their arguments through the array C<@_>, and push/pop/shift only work
1056 on arrays.
1057
1058 As a side note, there's no such thing as a list in scalar context.
1059 When you say
1060
1061     $scalar = (2, 5, 7, 9);
1062
1063 you're using the comma operator in scalar context, so it uses the scalar
1064 comma operator.  There never was a list there at all!  This causes the
1065 last value to be returned: 9.
1066
1067 =head2 What is the difference between $array[1] and @array[1]?
1068
1069 The former is a scalar value; the latter an array slice, making
1070 it a list with one (scalar) value.  You should use $ when you want a
1071 scalar value (most of the time) and @ when you want a list with one
1072 scalar value in it (very, very rarely; nearly never, in fact).
1073
1074 Sometimes it doesn't make a difference, but sometimes it does.
1075 For example, compare:
1076
1077     $good[0] = `some program that outputs several lines`;
1078
1079 with
1080
1081     @bad[0]  = `same program that outputs several lines`;
1082
1083 The C<use warnings> pragma and the B<-w> flag will warn you about these 
1084 matters.
1085
1086 =head2 How can I remove duplicate elements from a list or array?
1087
1088 There are several possible ways, depending on whether the array is
1089 ordered and whether you wish to preserve the ordering.
1090
1091 =over 4
1092
1093 =item a)
1094
1095 If @in is sorted, and you want @out to be sorted:
1096 (this assumes all true values in the array)
1097
1098     $prev = "not equal to $in[0]";
1099     @out = grep($_ ne $prev && ($prev = $_, 1), @in);
1100
1101 This is nice in that it doesn't use much extra memory, simulating
1102 uniq(1)'s behavior of removing only adjacent duplicates.  The ", 1"
1103 guarantees that the expression is true (so that grep picks it up)
1104 even if the $_ is 0, "", or undef.
1105
1106 =item b)
1107
1108 If you don't know whether @in is sorted:
1109
1110     undef %saw;
1111     @out = grep(!$saw{$_}++, @in);
1112
1113 =item c)
1114
1115 Like (b), but @in contains only small integers:
1116
1117     @out = grep(!$saw[$_]++, @in);
1118
1119 =item d)
1120
1121 A way to do (b) without any loops or greps:
1122
1123     undef %saw;
1124     @saw{@in} = ();
1125     @out = sort keys %saw;  # remove sort if undesired
1126
1127 =item e)
1128
1129 Like (d), but @in contains only small positive integers:
1130
1131     undef @ary;
1132     @ary[@in] = @in;
1133     @out = grep {defined} @ary;
1134
1135 =back
1136
1137 But perhaps you should have been using a hash all along, eh?
1138
1139 =head2 How can I tell whether a certain element is contained in a list or array?
1140
1141 Hearing the word "in" is an I<in>dication that you probably should have
1142 used a hash, not a list or array, to store your data.  Hashes are
1143 designed to answer this question quickly and efficiently.  Arrays aren't.
1144
1145 That being said, there are several ways to approach this.  If you
1146 are going to make this query many times over arbitrary string values,
1147 the fastest way is probably to invert the original array and maintain a
1148 hash whose keys are the first array's values.
1149
1150     @blues = qw/azure cerulean teal turquoise lapis-lazuli/;
1151     %is_blue = ();
1152     for (@blues) { $is_blue{$_} = 1 }
1153
1154 Now you can check whether $is_blue{$some_color}.  It might have been a
1155 good idea to keep the blues all in a hash in the first place.
1156
1157 If the values are all small integers, you could use a simple indexed
1158 array.  This kind of an array will take up less space:
1159
1160     @primes = (2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31);
1161     @is_tiny_prime = ();
1162     for (@primes) { $is_tiny_prime[$_] = 1 }
1163     # or simply  @istiny_prime[@primes] = (1) x @primes;
1164
1165 Now you check whether $is_tiny_prime[$some_number].
1166
1167 If the values in question are integers instead of strings, you can save
1168 quite a lot of space by using bit strings instead:
1169
1170     @articles = ( 1..10, 150..2000, 2017 );
1171     undef $read;
1172     for (@articles) { vec($read,$_,1) = 1 }
1173
1174 Now check whether C<vec($read,$n,1)> is true for some C<$n>.
1175
1176 Please do not use
1177
1178     ($is_there) = grep $_ eq $whatever, @array;
1179
1180 or worse yet
1181
1182     ($is_there) = grep /$whatever/, @array;
1183
1184 These are slow (checks every element even if the first matches),
1185 inefficient (same reason), and potentially buggy (what if there are
1186 regex characters in $whatever?).  If you're only testing once, then
1187 use:
1188
1189     $is_there = 0;
1190     foreach $elt (@array) {
1191         if ($elt eq $elt_to_find) {
1192             $is_there = 1;
1193             last;
1194         }
1195     }
1196     if ($is_there) { ... }
1197
1198 =head2 How do I compute the difference of two arrays?  How do I compute the intersection of two arrays?
1199
1200 Use a hash.  Here's code to do both and more.  It assumes that
1201 each element is unique in a given array:
1202
1203     @union = @intersection = @difference = ();
1204     %count = ();
1205     foreach $element (@array1, @array2) { $count{$element}++ }
1206     foreach $element (keys %count) {
1207         push @union, $element;
1208         push @{ $count{$element} > 1 ? \@intersection : \@difference }, $element;
1209     }
1210
1211 Note that this is the I<symmetric difference>, that is, all elements in
1212 either A or in B but not in both.  Think of it as an xor operation.
1213
1214 =head2 How do I test whether two arrays or hashes are equal?
1215
1216 The following code works for single-level arrays.  It uses a stringwise
1217 comparison, and does not distinguish defined versus undefined empty
1218 strings.  Modify if you have other needs.
1219
1220     $are_equal = compare_arrays(\@frogs, \@toads);
1221
1222     sub compare_arrays {
1223         my ($first, $second) = @_;
1224         no warnings;  # silence spurious -w undef complaints
1225         return 0 unless @$first == @$second;
1226         for (my $i = 0; $i < @$first; $i++) {
1227             return 0 if $first->[$i] ne $second->[$i];
1228         }
1229         return 1;
1230     }
1231
1232 For multilevel structures, you may wish to use an approach more
1233 like this one.  It uses the CPAN module FreezeThaw:
1234
1235     use FreezeThaw qw(cmpStr);
1236     @a = @b = ( "this", "that", [ "more", "stuff" ] );
1237
1238     printf "a and b contain %s arrays\n",
1239         cmpStr(\@a, \@b) == 0 
1240             ? "the same" 
1241             : "different";
1242
1243 This approach also works for comparing hashes.  Here
1244 we'll demonstrate two different answers:
1245
1246     use FreezeThaw qw(cmpStr cmpStrHard);
1247
1248     %a = %b = ( "this" => "that", "extra" => [ "more", "stuff" ] );
1249     $a{EXTRA} = \%b;
1250     $b{EXTRA} = \%a;                    
1251
1252     printf "a and b contain %s hashes\n",
1253         cmpStr(\%a, \%b) == 0 ? "the same" : "different";
1254
1255     printf "a and b contain %s hashes\n",
1256         cmpStrHard(\%a, \%b) == 0 ? "the same" : "different";
1257
1258
1259 The first reports that both those the hashes contain the same data,
1260 while the second reports that they do not.  Which you prefer is left as
1261 an exercise to the reader.
1262
1263 =head2 How do I find the first array element for which a condition is true?
1264
1265 You can use this if you care about the index:
1266
1267     for ($i= 0; $i < @array; $i++) {
1268         if ($array[$i] eq "Waldo") {
1269             $found_index = $i;
1270             last;
1271         }
1272     }
1273
1274 Now C<$found_index> has what you want.
1275
1276 =head2 How do I handle linked lists?
1277
1278 In general, you usually don't need a linked list in Perl, since with
1279 regular arrays, you can push and pop or shift and unshift at either end,
1280 or you can use splice to add and/or remove arbitrary number of elements at
1281 arbitrary points.  Both pop and shift are both O(1) operations on Perl's
1282 dynamic arrays.  In the absence of shifts and pops, push in general
1283 needs to reallocate on the order every log(N) times, and unshift will
1284 need to copy pointers each time.
1285
1286 If you really, really wanted, you could use structures as described in
1287 L<perldsc> or L<perltoot> and do just what the algorithm book tells you
1288 to do.  For example, imagine a list node like this:
1289
1290     $node = {
1291         VALUE => 42,
1292         LINK  => undef,
1293     };
1294
1295 You could walk the list this way:
1296
1297     print "List: ";
1298     for ($node = $head;  $node; $node = $node->{LINK}) {
1299         print $node->{VALUE}, " ";
1300     }
1301     print "\n";
1302
1303 You could add to the list this way:
1304
1305     my ($head, $tail);
1306     $tail = append($head, 1);       # grow a new head
1307     for $value ( 2 .. 10 ) {
1308         $tail = append($tail, $value);
1309     }
1310
1311     sub append {
1312         my($list, $value) = @_;
1313         my $node = { VALUE => $value };
1314         if ($list) {
1315             $node->{LINK} = $list->{LINK};
1316             $list->{LINK} = $node;
1317         } else {
1318             $_[0] = $node;      # replace caller's version
1319         }
1320         return $node;
1321     }
1322
1323 But again, Perl's built-in are virtually always good enough.
1324
1325 =head2 How do I handle circular lists?
1326
1327 Circular lists could be handled in the traditional fashion with linked
1328 lists, or you could just do something like this with an array:
1329
1330     unshift(@array, pop(@array));  # the last shall be first
1331     push(@array, shift(@array));   # and vice versa
1332
1333 =head2 How do I shuffle an array randomly?
1334
1335 If you either have Perl 5.8.0 or later installed, or if you have
1336 Scalar-List-Utils 1.03 or later installed, you can say:
1337
1338     use List::Util 'shuffle';
1339
1340         @shuffled = shuffle(@list);
1341
1342 If not, you can use a Fisher-Yates shuffle.
1343
1344     sub fisher_yates_shuffle {
1345         my $deck = shift;  # $deck is a reference to an array
1346         my $i = @$deck;
1347         while ($i--) {
1348             my $j = int rand ($i+1);
1349             @$deck[$i,$j] = @$deck[$j,$i];
1350         }
1351     }
1352
1353     # shuffle my mpeg collection
1354     #
1355     my @mpeg = <audio/*/*.mp3>;
1356     fisher_yates_shuffle( \@mpeg );    # randomize @mpeg in place
1357     print @mpeg;
1358
1359 Note that the above implementation shuffles an array in place,
1360 unlike the List::Util::shuffle() which takes a list and returns
1361 a new shuffled list.
1362
1363 You've probably seen shuffling algorithms that work using splice,
1364 randomly picking another element to swap the current element with
1365
1366     srand;
1367     @new = ();
1368     @old = 1 .. 10;  # just a demo
1369     while (@old) {
1370         push(@new, splice(@old, rand @old, 1));
1371     }
1372
1373 This is bad because splice is already O(N), and since you do it N times,
1374 you just invented a quadratic algorithm; that is, O(N**2).  This does
1375 not scale, although Perl is so efficient that you probably won't notice
1376 this until you have rather largish arrays.
1377
1378 =head2 How do I process/modify each element of an array?
1379
1380 Use C<for>/C<foreach>:
1381
1382     for (@lines) {
1383         s/foo/bar/;     # change that word
1384         y/XZ/ZX/;       # swap those letters
1385     }
1386
1387 Here's another; let's compute spherical volumes:
1388
1389     for (@volumes = @radii) {   # @volumes has changed parts
1390         $_ **= 3;
1391         $_ *= (4/3) * 3.14159;  # this will be constant folded
1392     }
1393
1394 If you want to do the same thing to modify the values of the hash,
1395 you may not use the C<values> function, oddly enough.  You need a slice:
1396
1397     for $orbit ( @orbits{keys %orbits} ) {
1398         ($orbit **= 3) *= (4/3) * 3.14159; 
1399     }
1400
1401 =head2 How do I select a random element from an array?
1402
1403 Use the rand() function (see L<perlfunc/rand>):
1404
1405     # at the top of the program:
1406     srand;                      # not needed for 5.004 and later
1407
1408     # then later on
1409     $index   = rand @array;
1410     $element = $array[$index];
1411
1412 Make sure you I<only call srand once per program, if then>.
1413 If you are calling it more than once (such as before each 
1414 call to rand), you're almost certainly doing something wrong.
1415
1416 =head2 How do I permute N elements of a list?
1417
1418 Here's a little program that generates all permutations
1419 of all the words on each line of input.  The algorithm embodied
1420 in the permute() function should work on any list:
1421
1422     #!/usr/bin/perl -n
1423     # tsc-permute: permute each word of input
1424     permute([split], []);
1425     sub permute {
1426         my @items = @{ $_[0] };
1427         my @perms = @{ $_[1] };
1428         unless (@items) {
1429             print "@perms\n";
1430         } else {
1431             my(@newitems,@newperms,$i);
1432             foreach $i (0 .. $#items) {
1433                 @newitems = @items;
1434                 @newperms = @perms;
1435                 unshift(@newperms, splice(@newitems, $i, 1));
1436                 permute([@newitems], [@newperms]);
1437             }
1438         }
1439     }
1440
1441 Unfortunately, this algorithm is very inefficient. The Algorithm::Permute
1442 module from CPAN runs at least an order of magnitude faster. If you don't
1443 have a C compiler (or a binary distribution of Algorithm::Permute), then
1444 you can use List::Permutor which is written in pure Perl, and is still
1445 several times faster than the algorithm above.
1446
1447 =head2 How do I sort an array by (anything)?
1448
1449 Supply a comparison function to sort() (described in L<perlfunc/sort>):
1450
1451     @list = sort { $a <=> $b } @list;
1452
1453 The default sort function is cmp, string comparison, which would
1454 sort C<(1, 2, 10)> into C<(1, 10, 2)>.  C<< <=> >>, used above, is
1455 the numerical comparison operator.
1456
1457 If you have a complicated function needed to pull out the part you
1458 want to sort on, then don't do it inside the sort function.  Pull it
1459 out first, because the sort BLOCK can be called many times for the
1460 same element.  Here's an example of how to pull out the first word
1461 after the first number on each item, and then sort those words
1462 case-insensitively.
1463
1464     @idx = ();
1465     for (@data) {
1466         ($item) = /\d+\s*(\S+)/;
1467         push @idx, uc($item);
1468     }
1469     @sorted = @data[ sort { $idx[$a] cmp $idx[$b] } 0 .. $#idx ];
1470
1471 which could also be written this way, using a trick
1472 that's come to be known as the Schwartzian Transform:
1473
1474     @sorted = map  { $_->[0] }
1475               sort { $a->[1] cmp $b->[1] }
1476               map  { [ $_, uc( (/\d+\s*(\S+)/)[0]) ] } @data;
1477
1478 If you need to sort on several fields, the following paradigm is useful.
1479
1480     @sorted = sort { field1($a) <=> field1($b) ||
1481                      field2($a) cmp field2($b) ||
1482                      field3($a) cmp field3($b)
1483                    }     @data;
1484
1485 This can be conveniently combined with precalculation of keys as given
1486 above.
1487
1488 See the F<sort> artitcle article in the "Far More Than You Ever Wanted
1489 To Know" collection in http://www.cpan.org/olddoc/FMTEYEWTK.tgz for
1490 more about this approach.
1491
1492 See also the question below on sorting hashes.
1493
1494 =head2 How do I manipulate arrays of bits?
1495
1496 Use pack() and unpack(), or else vec() and the bitwise operations.
1497
1498 For example, this sets $vec to have bit N set if $ints[N] was set:
1499
1500     $vec = '';
1501     foreach(@ints) { vec($vec,$_,1) = 1 }
1502
1503 Here's how, given a vector in $vec, you can
1504 get those bits into your @ints array:
1505
1506     sub bitvec_to_list {
1507         my $vec = shift;
1508         my @ints;
1509         # Find null-byte density then select best algorithm
1510         if ($vec =~ tr/\0// / length $vec > 0.95) {
1511             use integer;
1512             my $i;
1513             # This method is faster with mostly null-bytes
1514             while($vec =~ /[^\0]/g ) {
1515                 $i = -9 + 8 * pos $vec;
1516                 push @ints, $i if vec($vec, ++$i, 1);
1517                 push @ints, $i if vec($vec, ++$i, 1);
1518                 push @ints, $i if vec($vec, ++$i, 1);
1519                 push @ints, $i if vec($vec, ++$i, 1);
1520                 push @ints, $i if vec($vec, ++$i, 1);
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             }
1525         } else {
1526             # This method is a fast general algorithm
1527             use integer;
1528             my $bits = unpack "b*", $vec;
1529             push @ints, 0 if $bits =~ s/^(\d)// && $1;
1530             push @ints, pos $bits while($bits =~ /1/g);
1531         }
1532         return \@ints;
1533     }
1534
1535 This method gets faster the more sparse the bit vector is.
1536 (Courtesy of Tim Bunce and Winfried Koenig.)
1537
1538 Or use the CPAN module Bit::Vector:
1539
1540     $vector = Bit::Vector->new($num_of_bits);
1541     $vector->Index_List_Store(@ints);
1542     @ints = $vector->Index_List_Read();
1543
1544 Bit::Vector provides efficient methods for bit vector, sets of small integers
1545 and "big int" math. 
1546
1547 Here's a more extensive illustration using vec():
1548
1549     # vec demo
1550     $vector = "\xff\x0f\xef\xfe";
1551     print "Ilya's string \\xff\\x0f\\xef\\xfe represents the number ", 
1552         unpack("N", $vector), "\n";
1553     $is_set = vec($vector, 23, 1);
1554     print "Its 23rd bit is ", $is_set ? "set" : "clear", ".\n";
1555     pvec($vector);
1556
1557     set_vec(1,1,1);
1558     set_vec(3,1,1);
1559     set_vec(23,1,1);
1560
1561     set_vec(3,1,3);
1562     set_vec(3,2,3);
1563     set_vec(3,4,3);
1564     set_vec(3,4,7);
1565     set_vec(3,8,3);
1566     set_vec(3,8,7);
1567
1568     set_vec(0,32,17);
1569     set_vec(1,32,17);
1570
1571     sub set_vec { 
1572         my ($offset, $width, $value) = @_;
1573         my $vector = '';
1574         vec($vector, $offset, $width) = $value;
1575         print "offset=$offset width=$width value=$value\n";
1576         pvec($vector);
1577     }
1578
1579     sub pvec {
1580         my $vector = shift;
1581         my $bits = unpack("b*", $vector);
1582         my $i = 0;
1583         my $BASE = 8;
1584
1585         print "vector length in bytes: ", length($vector), "\n";
1586         @bytes = unpack("A8" x length($vector), $bits);
1587         print "bits are: @bytes\n\n";
1588     } 
1589
1590 =head2 Why does defined() return true on empty arrays and hashes?
1591
1592 The short story is that you should probably only use defined on scalars or
1593 functions, not on aggregates (arrays and hashes).  See L<perlfunc/defined>
1594 in the 5.004 release or later of Perl for more detail.
1595
1596 =head1 Data: Hashes (Associative Arrays)
1597
1598 =head2 How do I process an entire hash?
1599
1600 Use the each() function (see L<perlfunc/each>) if you don't care
1601 whether it's sorted:
1602
1603     while ( ($key, $value) = each %hash) {
1604         print "$key = $value\n";
1605     }
1606
1607 If you want it sorted, you'll have to use foreach() on the result of
1608 sorting the keys as shown in an earlier question.
1609
1610 =head2 What happens if I add or remove keys from a hash while iterating over it?
1611
1612 Don't do that. :-)
1613
1614 [lwall] In Perl 4, you were not allowed to modify a hash at all while
1615 iterating over it.  In Perl 5 you can delete from it, but you still
1616 can't add to it, because that might cause a doubling of the hash table,
1617 in which half the entries get copied up to the new top half of the
1618 table, at which point you've totally bamboozled the iterator code.
1619 Even if the table doesn't double, there's no telling whether your new
1620 entry will be inserted before or after the current iterator position.
1621
1622 Either treasure up your changes and make them after the iterator finishes
1623 or use keys to fetch all the old keys at once, and iterate over the list
1624 of keys.
1625
1626 =head2 How do I look up a hash element by value?
1627
1628 Create a reverse hash:
1629
1630     %by_value = reverse %by_key;
1631     $key = $by_value{$value};
1632
1633 That's not particularly efficient.  It would be more space-efficient
1634 to use:
1635
1636     while (($key, $value) = each %by_key) {
1637         $by_value{$value} = $key;
1638     }
1639
1640 If your hash could have repeated values, the methods above will only find
1641 one of the associated keys.   This may or may not worry you.  If it does
1642 worry you, you can always reverse the hash into a hash of arrays instead:
1643
1644      while (($key, $value) = each %by_key) {
1645          push @{$key_list_by_value{$value}}, $key;
1646      }
1647
1648 =head2 How can I know how many entries are in a hash?
1649
1650 If you mean how many keys, then all you have to do is
1651 use the keys() function in a scalar context:
1652
1653     $num_keys = keys %hash;
1654
1655 The keys() function also resets the iterator, which means that you may 
1656 see strange results if you use this between uses of other hash operators 
1657 such as each().
1658
1659 =head2 How do I sort a hash (optionally by value instead of key)?
1660
1661 Internally, hashes are stored in a way that prevents you from imposing
1662 an order on key-value pairs.  Instead, you have to sort a list of the
1663 keys or values:
1664
1665     @keys = sort keys %hash;    # sorted by key
1666     @keys = sort {
1667                     $hash{$a} cmp $hash{$b}
1668             } keys %hash;       # and by value
1669
1670 Here we'll do a reverse numeric sort by value, and if two keys are
1671 identical, sort by length of key, or if that fails, by straight ASCII
1672 comparison of the keys (well, possibly modified by your locale--see
1673 L<perllocale>).
1674
1675     @keys = sort {
1676                 $hash{$b} <=> $hash{$a}
1677                           ||
1678                 length($b) <=> length($a)
1679                           ||
1680                       $a cmp $b
1681     } keys %hash;
1682
1683 =head2 How can I always keep my hash sorted?
1684
1685 You can look into using the DB_File module and tie() using the
1686 $DB_BTREE hash bindings as documented in L<DB_File/"In Memory Databases">.
1687 The Tie::IxHash module from CPAN might also be instructive.
1688
1689 =head2 What's the difference between "delete" and "undef" with hashes?
1690
1691 Hashes are pairs of scalars: the first is the key, the second is the
1692 value.  The key will be coerced to a string, although the value can be
1693 any kind of scalar: string, number, or reference.  If a key C<$key> is
1694 present in the array, C<exists($key)> will return true.  The value for
1695 a given key can be C<undef>, in which case C<$array{$key}> will be
1696 C<undef> while C<$exists{$key}> will return true.  This corresponds to
1697 (C<$key>, C<undef>) being in the hash.
1698
1699 Pictures help...  here's the C<%ary> table:
1700
1701           keys  values
1702         +------+------+
1703         |  a   |  3   |
1704         |  x   |  7   |
1705         |  d   |  0   |
1706         |  e   |  2   |
1707         +------+------+
1708
1709 And these conditions hold
1710
1711         $ary{'a'}                       is true
1712         $ary{'d'}                       is false
1713         defined $ary{'d'}               is true
1714         defined $ary{'a'}               is true
1715         exists $ary{'a'}                is true (Perl5 only)
1716         grep ($_ eq 'a', keys %ary)     is true
1717
1718 If you now say
1719
1720         undef $ary{'a'}
1721
1722 your table now reads:
1723
1724
1725           keys  values
1726         +------+------+
1727         |  a   | undef|
1728         |  x   |  7   |
1729         |  d   |  0   |
1730         |  e   |  2   |
1731         +------+------+
1732
1733 and these conditions now hold; changes in caps:
1734
1735         $ary{'a'}                       is FALSE
1736         $ary{'d'}                       is false
1737         defined $ary{'d'}               is true
1738         defined $ary{'a'}               is FALSE
1739         exists $ary{'a'}                is true (Perl5 only)
1740         grep ($_ eq 'a', keys %ary)     is true
1741
1742 Notice the last two: you have an undef value, but a defined key!
1743
1744 Now, consider this:
1745
1746         delete $ary{'a'}
1747
1748 your table now reads:
1749
1750           keys  values
1751         +------+------+
1752         |  x   |  7   |
1753         |  d   |  0   |
1754         |  e   |  2   |
1755         +------+------+
1756
1757 and these conditions now hold; changes in caps:
1758
1759         $ary{'a'}                       is false
1760         $ary{'d'}                       is false
1761         defined $ary{'d'}               is true
1762         defined $ary{'a'}               is false
1763         exists $ary{'a'}                is FALSE (Perl5 only)
1764         grep ($_ eq 'a', keys %ary)     is FALSE
1765
1766 See, the whole entry is gone!
1767
1768 =head2 Why don't my tied hashes make the defined/exists distinction?
1769
1770 They may or may not implement the EXISTS() and DEFINED() methods
1771 differently.  For example, there isn't the concept of undef with hashes
1772 that are tied to DBM* files. This means the true/false tables above
1773 will give different results when used on such a hash.  It also means
1774 that exists and defined do the same thing with a DBM* file, and what
1775 they end up doing is not what they do with ordinary hashes.
1776
1777 =head2 How do I reset an each() operation part-way through?
1778
1779 Using C<keys %hash> in scalar context returns the number of keys in
1780 the hash I<and> resets the iterator associated with the hash.  You may
1781 need to do this if you use C<last> to exit a loop early so that when you
1782 re-enter it, the hash iterator has been reset.
1783
1784 =head2 How can I get the unique keys from two hashes?
1785
1786 First you extract the keys from the hashes into lists, then solve
1787 the "removing duplicates" problem described above.  For example:
1788
1789     %seen = ();
1790     for $element (keys(%foo), keys(%bar)) {
1791         $seen{$element}++;
1792     }
1793     @uniq = keys %seen;
1794
1795 Or more succinctly:
1796
1797     @uniq = keys %{{%foo,%bar}};
1798
1799 Or if you really want to save space:
1800
1801     %seen = ();
1802     while (defined ($key = each %foo)) {
1803         $seen{$key}++;
1804     }
1805     while (defined ($key = each %bar)) {
1806         $seen{$key}++;
1807     }
1808     @uniq = keys %seen;
1809
1810 =head2 How can I store a multidimensional array in a DBM file?
1811
1812 Either stringify the structure yourself (no fun), or else
1813 get the MLDBM (which uses Data::Dumper) module from CPAN and layer
1814 it on top of either DB_File or GDBM_File.
1815
1816 =head2 How can I make my hash remember the order I put elements into it?
1817
1818 Use the Tie::IxHash from CPAN.
1819
1820     use Tie::IxHash;
1821     tie(%myhash, Tie::IxHash);
1822     for ($i=0; $i<20; $i++) {
1823         $myhash{$i} = 2*$i;
1824     }
1825     @keys = keys %myhash;
1826     # @keys = (0,1,2,3,...)
1827
1828 =head2 Why does passing a subroutine an undefined element in a hash create it?
1829
1830 If you say something like:
1831
1832     somefunc($hash{"nonesuch key here"});
1833
1834 Then that element "autovivifies"; that is, it springs into existence
1835 whether you store something there or not.  That's because functions
1836 get scalars passed in by reference.  If somefunc() modifies C<$_[0]>,
1837 it has to be ready to write it back into the caller's version.
1838
1839 This has been fixed as of Perl5.004.
1840
1841 Normally, merely accessing a key's value for a nonexistent key does
1842 I<not> cause that key to be forever there.  This is different than
1843 awk's behavior.
1844
1845 =head2 How can I make the Perl equivalent of a C structure/C++ class/hash or array of hashes or arrays?
1846
1847 Usually a hash ref, perhaps like this:
1848
1849     $record = {
1850         NAME   => "Jason",
1851         EMPNO  => 132,
1852         TITLE  => "deputy peon",
1853         AGE    => 23,
1854         SALARY => 37_000,
1855         PALS   => [ "Norbert", "Rhys", "Phineas"],
1856     };
1857
1858 References are documented in L<perlref> and the upcoming L<perlreftut>.
1859 Examples of complex data structures are given in L<perldsc> and
1860 L<perllol>.  Examples of structures and object-oriented classes are
1861 in L<perltoot>.
1862
1863 =head2 How can I use a reference as a hash key?
1864
1865 You can't do this directly, but you could use the standard Tie::RefHash
1866 module distributed with Perl.
1867
1868 =head1 Data: Misc
1869
1870 =head2 How do I handle binary data correctly?
1871
1872 Perl is binary clean, so this shouldn't be a problem.  For example,
1873 this works fine (assuming the files are found):
1874
1875     if (`cat /vmunix` =~ /gzip/) {
1876         print "Your kernel is GNU-zip enabled!\n";
1877     }
1878
1879 On less elegant (read: Byzantine) systems, however, you have
1880 to play tedious games with "text" versus "binary" files.  See
1881 L<perlfunc/"binmode"> or L<perlopentut>.  Most of these ancient-thinking
1882 systems are curses out of Microsoft, who seem to be committed to putting
1883 the backward into backward compatibility.
1884
1885 If you're concerned about 8-bit ASCII data, then see L<perllocale>.
1886
1887 If you want to deal with multibyte characters, however, there are
1888 some gotchas.  See the section on Regular Expressions.
1889
1890 =head2 How do I determine whether a scalar is a number/whole/integer/float?
1891
1892 Assuming that you don't care about IEEE notations like "NaN" or
1893 "Infinity", you probably just want to use a regular expression.
1894
1895    if (/\D/)            { print "has nondigits\n" }
1896    if (/^\d+$/)         { print "is a whole number\n" }
1897    if (/^-?\d+$/)       { print "is an integer\n" }
1898    if (/^[+-]?\d+$/)    { print "is a +/- integer\n" }
1899    if (/^-?\d+\.?\d*$/) { print "is a real number\n" }
1900    if (/^-?(?:\d+(?:\.\d*)?|\.\d+)$/) { print "is a decimal number\n" }
1901    if (/^([+-]?)(?=\d|\.\d)\d*(\.\d*)?([Ee]([+-]?\d+))?$/)
1902                         { print "a C float\n" }
1903
1904 If you're on a POSIX system, Perl's supports the C<POSIX::strtod>
1905 function.  Its semantics are somewhat cumbersome, so here's a C<getnum>
1906 wrapper function for more convenient access.  This function takes
1907 a string and returns the number it found, or C<undef> for input that
1908 isn't a C float.  The C<is_numeric> function is a front end to C<getnum>
1909 if you just want to say, ``Is this a float?''
1910
1911     sub getnum {
1912         use POSIX qw(strtod);
1913         my $str = shift;
1914         $str =~ s/^\s+//;
1915         $str =~ s/\s+$//;
1916         $! = 0;
1917         my($num, $unparsed) = strtod($str);
1918         if (($str eq '') || ($unparsed != 0) || $!) {
1919             return undef;
1920         } else {
1921             return $num;
1922         } 
1923     } 
1924
1925     sub is_numeric { defined getnum($_[0]) } 
1926
1927 Or you could check out the String::Scanf module on CPAN instead.  The
1928 POSIX module (part of the standard Perl distribution) provides the
1929 C<strtod> and C<strtol> for converting strings to double and longs,
1930 respectively.
1931
1932 =head2 How do I keep persistent data across program calls?
1933
1934 For some specific applications, you can use one of the DBM modules.
1935 See L<AnyDBM_File>.  More generically, you should consult the FreezeThaw
1936 or Storable modules from CPAN.  Starting from Perl 5.8 Storable is part
1937 of the standard distribution.  Here's one example using Storable's C<store>
1938 and C<retrieve> functions:
1939
1940     use Storable; 
1941     store(\%hash, "filename");
1942
1943     # later on...  
1944     $href = retrieve("filename");        # by ref
1945     %hash = %{ retrieve("filename") };   # direct to hash
1946
1947 =head2 How do I print out or copy a recursive data structure?
1948
1949 The Data::Dumper module on CPAN (or the 5.005 release of Perl) is great
1950 for printing out data structures.  The Storable module, found on CPAN,
1951 provides a function called C<dclone> that recursively copies its argument.
1952
1953     use Storable qw(dclone); 
1954     $r2 = dclone($r1);
1955
1956 Where $r1 can be a reference to any kind of data structure you'd like.
1957 It will be deeply copied.  Because C<dclone> takes and returns references,
1958 you'd have to add extra punctuation if you had a hash of arrays that
1959 you wanted to copy.
1960
1961     %newhash = %{ dclone(\%oldhash) };
1962
1963 =head2 How do I define methods for every class/object?
1964
1965 Use the UNIVERSAL class (see L<UNIVERSAL>).
1966
1967 =head2 How do I verify a credit card checksum?
1968
1969 Get the Business::CreditCard module from CPAN.
1970
1971 =head2 How do I pack arrays of doubles or floats for XS code?
1972
1973 The kgbpack.c code in the PGPLOT module on CPAN does just this.
1974 If you're doing a lot of float or double processing, consider using
1975 the PDL module from CPAN instead--it makes number-crunching easy.
1976
1977 =head1 AUTHOR AND COPYRIGHT
1978
1979 Copyright (c) 1997-2002 Tom Christiansen and Nathan Torkington.
1980 All rights reserved.
1981
1982 This documentation is free; you can redistribute it and/or modify it
1983 under the same terms as Perl itself.
1984
1985 Irrespective of its distribution, all code examples in this file
1986 are hereby placed into the public domain.  You are permitted and
1987 encouraged to use this code in your own programs for fun
1988 or for profit as you see fit.  A simple comment in the code giving
1989 credit would be courteous but is not required.