perlinro (use $fh filehandler + not to use built in function name in sub example)
[p5sagit/p5-mst-13.2.git] / pod / perlintro.pod
1 =head1 NAME
2
3 perlintro -- a brief introduction and overview of Perl
4
5 =head1 DESCRIPTION
6
7 This document is intended to give you a quick overview of the Perl
8 programming language, along with pointers to further documentation.  It
9 is intended as a "bootstrap" guide for those who are new to the
10 language, and provides just enough information for you to be able to
11 read other peoples' Perl and understand roughly what it's doing, or
12 write your own simple scripts.
13
14 This introductory document does not aim to be complete.  It does not
15 even aim to be entirely accurate.  In some cases perfection has been
16 sacrificed in the goal of getting the general idea across.  You are
17 I<strongly> advised to follow this introduction with more information
18 from the full Perl manual, the table of contents to which can be found
19 in L<perltoc>.
20
21 Throughout this document you'll see references to other parts of the 
22 Perl documentation.  You can read that documentation using the C<perldoc>
23 command or whatever method you're using to read this document.
24
25 =head2 What is Perl?
26
27 Perl is a general-purpose programming language originally developed for 
28 text manipulation and now used for a wide range of tasks including 
29 system administration, web development, network programming, GUI 
30 development, and more.
31
32 The language is intended to be practical (easy to use, efficient,
33 complete) rather than beautiful (tiny, elegant, minimal).  Its major
34 features are that it's easy to use, supports both procedural and
35 object-oriented (OO) programming, has powerful built-in support for text
36 processing, and has one of the world's most impressive collections of
37 third-party modules.
38
39 Different definitions of Perl are given in L<perl>, L<perlfaq1> and 
40 no doubt other places.  From this we can determine that Perl is different 
41 things to different people, but that lots of people think it's at least
42 worth writing about.
43
44 =head2 Running Perl programs
45
46 To run a Perl program from the Unix command line:
47
48     perl progname.pl
49
50 Alternatively, put this as the first line of your script:
51
52     #!/usr/bin/env perl
53
54 ... and run the script as C</path/to/script.pl>.  Of course, it'll need
55 to be executable first, so C<chmod 755 script.pl> (under Unix).
56
57 For more information, including instructions for other platforms such as
58 Windows and Mac OS, read L<perlrun>.
59
60 =head2 Basic syntax overview
61
62 A Perl script or program consists of one or more statements.  These
63 statements are simply written in the script in a straightforward
64 fashion.  There is no need to have a C<main()> function or anything of
65 that kind.
66
67 Perl statements end in a semi-colon:
68
69     print "Hello, world";
70
71 Comments start with a hash symbol and run to the end of the line
72
73     # This is a comment
74
75 Whitespace is irrelevant:
76
77     print 
78         "Hello, world"
79         ;
80
81 ... except inside quoted strings:
82
83     # this would print with a linebreak in the middle
84     print "Hello
85     world";
86
87 Double quotes or single quotes may be used around literal strings:
88
89     print "Hello, world";
90     print 'Hello, world';
91
92 However, only double quotes "interpolate" variables and special
93 characters such as newlines (C<\n>):
94
95     print "Hello, $name\n";     # works fine
96     print 'Hello, $name\n';     # prints $name\n literally
97
98 Numbers don't need quotes around them:
99
100     print 42;
101
102 You can use parentheses for functions' arguments or omit them
103 according to your personal taste.  They are only required 
104 occasionally to clarify issues of precedence.
105
106     print("Hello, world\n");
107     print "Hello, world\n";
108
109 More detailed information about Perl syntax can be found in L<perlsyn>.
110
111 =head2 Perl variable types
112
113 Perl has three main variable types: scalars, arrays, and hashes.
114
115 =over 4
116
117 =item Scalars
118
119 A scalar represents a single value:
120
121     my $animal = "camel";
122     my $answer = 42;
123
124 Scalar values can be strings, integers or floating point numbers, and Perl 
125 will automatically convert between them as required.  There is no need 
126 to pre-declare your variable types.
127
128 Scalar values can be used in various ways:
129
130     print $animal;
131     print "The animal is $animal\n";
132     print "The square of $answer is ", $answer * $answer, "\n";
133
134 There are a number of "magic" scalars with names that look like
135 punctuation or line noise.  These special variables are used for all
136 kinds of purposes, and are documented in L<perlvar>.  The only one you
137 need to know about for now is C<$_> which is the "default variable".
138 It's used as the default argument to a number of functions in Perl, and
139 it's set implicitly by certain looping constructs.  
140
141     print;          # prints contents of $_ by default
142
143 =item Arrays
144
145 An array represents a list of values:
146
147     my @animals = ("camel", "llama", "owl");
148     my @numbers = (23, 42, 69);
149     my @mixed   = ("camel", 42, 1.23);
150
151 Arrays are zero-indexed.  Here's how you get at elements in an array:
152
153     print $animals[0];              # prints "camel"
154     print $animals[1];              # prints "llama"
155
156 The special variable C<$#array> tells you the index of the last element 
157 of an array:
158
159     print $mixed[$#mixed];       # last element, prints 1.23
160
161 You might be tempted to use C<$#array + 1> to tell you how many items there 
162 are in an array.  Don't bother.  As it happens, using C<@array> where Perl
163 expects to find a scalar value ("in scalar context") will give you the number
164 of elements in the array:
165
166     if (@animals < 5) { ... }
167
168 The elements we're getting from the array start with a C<$> because 
169 we're getting just a single value out of the array -- you ask for a scalar, 
170 you get a scalar.
171
172 To get multiple values from an array:
173
174     @animals[0,1];                  # gives ("camel", "llama");
175     @animals[0..2];                 # gives ("camel", "llama", "owl");
176     @animals[1..$#animals];         # gives all except the first element
177
178 This is called an "array slice".
179
180 You can do various useful things to lists:
181
182     my @sorted    = sort @animals;
183     my @backwards = reverse @numbers;
184
185 There are a couple of special arrays too, such as C<@ARGV> (the command
186 line arguments to your script) and C<@_> (the arguments passed to a
187 subroutine).  These are documented in L<perlvar>.
188
189 =item Hashes
190
191 A hash represents a set of key/value pairs:
192
193     my %fruit_color = ("apple", "red", "banana", "yellow");
194
195 You can use whitespace and the C<< => >> operator to lay them out more
196 nicely:
197
198     my %fruit_color = (
199         apple  => "red",
200         banana => "yellow",
201     );
202
203 To get at hash elements:
204
205     $fruit_color{"apple"};           # gives "red"
206
207 You can get at lists of keys and values with C<keys()> and
208 C<values()>.
209
210     my @fruits = keys %fruit_colors;
211     my @colors = values %fruit_colors;
212
213 Hashes have no particular internal order, though you can sort the keys
214 and loop through them.
215
216 Just like special scalars and arrays, there are also special hashes.  
217 The most well known of these is C<%ENV> which contains environment
218 variables.  Read all about it (and other special variables) in
219 L<perlvar>.
220
221 =back
222
223 Scalars, arrays and hashes are documented more fully in L<perldata>.
224
225 More complex data types can be constructed using references, which allow
226 you to build lists and hashes within lists and hashes.
227
228 A reference is a scalar value and can refer to any other Perl data
229 type. So by storing a reference as the value of an array or hash
230 element, you can easily create lists and hashes within lists and    
231 hashes. The following example shows a 2 level hash of hash
232 structure using anonymous hash references.
233
234     my $variables = {
235         scalar  =>  { 
236                      description => "single item",
237                      sigil => '$',
238                     },
239         array   =>  {
240                      description => "ordered list of items",
241                      sigil => '@',
242                     },
243         hash    =>  {
244                      description => "key/value pairs",
245                      sigil => '%',
246                     },
247     };
248
249     print "Scalars begin with a $variables->{'scalar'}->{'sigil'}\n";
250
251 Exhaustive information on the topic of references can be found in
252 L<perlreftut>, L<perllol>, L<perlref> and L<perldsc>.
253
254 =head2 Variable scoping
255
256 Throughout the previous section all the examples have used the syntax:
257
258     my $var = "value";
259
260 The C<my> is actually not required; you could just use:
261
262     $var = "value";
263
264 However, the above usage will create global variables throughout your
265 program, which is bad programming practice.  C<my> creates lexically
266 scoped variables instead.  The variables are scoped to the block
267 (i.e. a bunch of statements surrounded by curly-braces) in which they
268 are defined.
269
270     my $a = "foo";
271     if ($some_condition) {
272         my $b = "bar";
273         print $a;           # prints "foo"
274         print $b;           # prints "bar"
275     }
276     print $a;               # prints "foo"
277     print $b;               # prints nothing; $b has fallen out of scope
278
279 Using C<my> in combination with a C<use strict;> at the top of
280 your Perl scripts means that the interpreter will pick up certain common 
281 programming errors.  For instance, in the example above, the final
282 C<print $b> would cause a compile-time error and prevent you from
283 running the program.  Using C<strict> is highly recommended.
284
285 =head2 Conditional and looping constructs
286
287 Perl has most of the usual conditional and looping constructs except for
288 case/switch (but if you really want it, there is a Switch module in Perl
289 5.8 and newer, and on CPAN. See the section on modules, below, for more
290 information about modules and CPAN).
291
292 The conditions can be any Perl expression.  See the list of operators in
293 the next section for information on comparison and boolean logic operators, 
294 which are commonly used in conditional statements.
295
296 =over 4
297
298 =item if
299
300     if ( condition ) {
301         ...
302     } elsif ( other condition ) {
303         ...
304     } else {
305         ...
306     }
307
308 There's also a negated version of it:
309
310     unless ( condition ) {
311         ...
312     }
313
314 This is provided as a more readable version of C<if (!I<condition>)>.
315
316 Note that the braces are required in Perl, even if you've only got one
317 line in the block.  However, there is a clever way of making your one-line
318 conditional blocks more English like:
319
320     # the traditional way
321     if ($zippy) {
322         print "Yow!";
323     }
324
325     # the Perlish post-condition way
326     print "Yow!" if $zippy;
327     print "We have no bananas" unless $bananas;
328
329 =item while
330
331     while ( condition ) {
332         ...
333     }
334
335 There's also a negated version, for the same reason we have C<unless>:
336
337     until ( condition ) {
338         ...
339     }
340
341 You can also use C<while> in a post-condition:
342
343     print "LA LA LA\n" while 1;          # loops forever
344
345 =item for
346
347 Exactly like C:
348
349     for ($i=0; $i <= $max; $i++) {
350         ...
351     }
352
353 The C style for loop is rarely needed in Perl since Perl provides
354 the more friendly list scanning C<foreach> loop.
355
356 =item foreach
357
358     foreach (@array) {
359         print "This element is $_\n";
360     }
361
362     print $list[$_] foreach 1 .. $max;
363
364     # you don't have to use the default $_ either...
365     foreach my $key (keys %hash) {
366         print "The value of $key is $hash{$key}\n";
367     }
368
369 =back
370
371 For more detail on looping constructs (and some that weren't mentioned in
372 this overview) see L<perlsyn>.
373
374 =head2 Builtin operators and functions
375
376 Perl comes with a wide selection of builtin functions.  Some of the ones
377 we've already seen include C<print>, C<sort> and C<reverse>.  A list of
378 them is given at the start of L<perlfunc> and you can easily read 
379 about any given function by using C<perldoc -f I<functionname>>.
380
381 Perl operators are documented in full in L<perlop>, but here are a few
382 of the most common ones:
383
384 =over 4
385
386 =item Arithmetic
387
388     +   addition
389     -   subtraction
390     *   multiplication
391     /   division
392
393 =item Numeric comparison
394
395     ==  equality
396     !=  inequality
397     <   less than
398     >   greater than
399     <=  less than or equal
400     >=  greater than or equal
401
402 =item String comparison
403
404     eq  equality
405     ne  inequality
406     lt  less than
407     gt  greater than
408     le  less than or equal
409     ge  greater than or equal
410
411 (Why do we have separate numeric and string comparisons?  Because we don't 
412 have special variable types, and Perl needs to know whether to sort 
413 numerically (where 99 is less than 100) or alphabetically (where 100 comes
414 before 99).
415
416 =item Boolean logic
417
418     &&  and
419     ||  or
420     !   not
421
422 (C<and>, C<or> and C<not> aren't just in the above table as descriptions 
423 of the operators -- they're also supported as operators in their own
424 right.  They're more readable than the C-style operators, but have 
425 different precedence to C<&&> and friends.  Check L<perlop> for more 
426 detail.)
427
428 =item Miscellaneous
429
430     =   assignment
431     .   string concatenation
432     x   string multiplication
433     ..  range operator (creates a list of numbers)
434
435 =back
436
437 Many operators can be combined with a C<=> as follows:
438
439     $a += 1;        # same as $a = $a + 1
440     $a -= 1;        # same as $a = $a - 1
441     $a .= "\n";     # same as $a = $a . "\n";
442
443 =head2 Files and I/O
444
445 You can open a file for input or output using the C<open()> function.
446 It's documented in extravagant detail in L<perlfunc> and L<perlopentut>, 
447 but in short:
448
449     open(my $in,  "<",  "input.txt")  or die "Can't open input.txt: $!";
450     open(my $out, ">",  "output.txt") or die "Can't open output.txt: $!";
451     open(my $log, ">>", "my.log")     or die "Can't open my.log: $!";
452
453 You can read from an open filehandle using the C<< <> >> operator.  In
454 scalar context it reads a single line from the filehandle, and in list
455 context it reads the whole file in, assigning each line to an element of
456 the list:
457
458     my $line  = <$in>;
459     my @lines = <$in>;
460
461 Reading in the whole file at one time is called slurping. It can
462 be useful but it may be a memory hog. Most text file processing
463 can be done a line at a time with Perl's looping constructs.
464
465 The C<< <> >> operator is most often seen in a C<while> loop:
466
467     while (<$in>) {     # assigns each line in turn to $_ 
468         print "Just read in this line: $_";
469     }
470
471 We've already seen how to print to standard output using C<print()>.
472 However, C<print()> can also take an optional first argument specifying
473 which filehandle to print to:
474
475     print STDERR "This is your final warning.\n";
476     print $out $record;
477     print $log $logmessage;
478
479 When you're done with your filehandles, you should C<close()> them
480 (though to be honest, Perl will clean up after you if you forget):
481
482     close $in or die "$in: $!";
483
484 =head2 Regular expressions
485
486 Perl's regular expression support is both broad and deep, and is the
487 subject of lengthy documentation in L<perlrequick>, L<perlretut>, and
488 elsewhere.  However, in short:
489
490 =over 4
491
492 =item Simple matching
493
494     if (/foo/)       { ... }  # true if $_ contains "foo"
495     if ($a =~ /foo/) { ... }  # true if $a contains "foo"
496
497 The C<//> matching operator is documented in L<perlop>.  It operates on
498 C<$_> by default, or can be bound to another variable using the C<=~>
499 binding operator (also documented in L<perlop>).
500
501 =item Simple substitution
502
503     s/foo/bar/;               # replaces foo with bar in $_
504     $a =~ s/foo/bar/;         # replaces foo with bar in $a
505     $a =~ s/foo/bar/g;        # replaces ALL INSTANCES of foo with bar in $a
506
507 The C<s///> substitution operator is documented in L<perlop>.
508
509 =item More complex regular expressions
510
511 You don't just have to match on fixed strings.  In fact, you can match
512 on just about anything you could dream of by using more complex regular
513 expressions.  These are documented at great length in L<perlre>, but for
514 the meantime, here's a quick cheat sheet:
515
516     .                   a single character
517     \s                  a whitespace character (space, tab, newline)
518     \S                  non-whitespace character
519     \d                  a digit (0-9)
520     \D                  a non-digit
521     \w                  a word character (a-z, A-Z, 0-9, _)
522     \W                  a non-word character
523     [aeiou]             matches a single character in the given set
524     [^aeiou]            matches a single character outside the given set
525     (foo|bar|baz)       matches any of the alternatives specified
526
527     ^                   start of string
528     $                   end of string
529
530 Quantifiers can be used to specify how many of the previous thing you 
531 want to match on, where "thing" means either a literal character, one 
532 of the metacharacters listed above, or a group of characters or 
533 metacharacters in parentheses.
534
535     *                   zero or more of the previous thing
536     +                   one or more of the previous thing
537     ?                   zero or one of the previous thing
538     {3}                 matches exactly 3 of the previous thing
539     {3,6}               matches between 3 and 6 of the previous thing
540     {3,}                matches 3 or more of the previous thing
541
542 Some brief examples:
543
544     /^\d+/              string starts with one or more digits
545     /^$/                nothing in the string (start and end are adjacent)
546     /(\d\s){3}/         a three digits, each followed by a whitespace 
547                         character (eg "3 4 5 ")
548     /(a.)+/             matches a string in which every odd-numbered letter 
549                         is a (eg "abacadaf")
550
551     # This loop reads from STDIN, and prints non-blank lines:
552     while (<>) {
553         next if /^$/;
554         print;
555     }
556
557 =item Parentheses for capturing
558
559 As well as grouping, parentheses serve a second purpose.  They can be 
560 used to capture the results of parts of the regexp match for later use.
561 The results end up in C<$1>, C<$2> and so on.
562
563     # a cheap and nasty way to break an email address up into parts
564
565     if ($email =~ /([^@]+)@(.+)/) {
566         print "Username is $1\n";
567         print "Hostname is $2\n";
568     }
569
570 =item Other regexp features
571
572 Perl regexps also support backreferences, lookaheads, and all kinds of
573 other complex details.  Read all about them in L<perlrequick>,
574 L<perlretut>, and L<perlre>.
575
576 =back
577
578 =head2 Writing subroutines
579
580 Writing subroutines is easy:
581
582     sub logger {
583         my $logmessage = shift;
584         open my $logfile, ">>", "my.log" or die "Could not open my.log: $!";
585         print $logfile $logmessage;
586     }
587
588 Now we can use the subroutine just as any other built-in function:
589
590     logger("We have a logger subroutine!");
591
592 What's that C<shift>?  Well, the arguments to a subroutine are available
593 to us as a special array called C<@_> (see L<perlvar> for more on that).
594 The default argument to the C<shift> function just happens to be C<@_>.
595 So C<my $logmessage = shift;> shifts the first item off the list of
596 arguments and assigns it to C<$logmessage>. 
597
598 We can manipulate C<@_> in other ways too:
599
600     my ($logmessage, $priority) = @_;       # common
601     my $logmessage = $_[0];                 # uncommon, and ugly
602
603 Subroutines can also return values:
604
605     sub square {
606         my $num = shift;
607         my $result = $num * $num;
608         return $result;
609     }
610
611 Then use it like:
612
613     $sq = square(8);
614
615 For more information on writing subroutines, see L<perlsub>.
616
617 =head2 OO Perl
618
619 OO Perl is relatively simple and is implemented using references which
620 know what sort of object they are based on Perl's concept of packages.
621 However, OO Perl is largely beyond the scope of this document.  
622 Read L<perlboot>, L<perltoot>, L<perltooc> and L<perlobj>.
623
624 As a beginning Perl programmer, your most common use of OO Perl will be
625 in using third-party modules, which are documented below.
626
627 =head2 Using Perl modules
628
629 Perl modules provide a range of features to help you avoid reinventing
630 the wheel, and can be downloaded from CPAN ( http://www.cpan.org/ ).  A
631 number of popular modules are included with the Perl distribution
632 itself.
633
634 Categories of modules range from text manipulation to network protocols
635 to database integration to graphics.  A categorized list of modules is
636 also available from CPAN.
637
638 To learn how to install modules you download from CPAN, read
639 L<perlmodinstall>
640
641 To learn how to use a particular module, use C<perldoc I<Module::Name>>.
642 Typically you will want to C<use I<Module::Name>>, which will then give
643 you access to exported functions or an OO interface to the module.
644
645 L<perlfaq> contains questions and answers related to many common
646 tasks, and often provides suggestions for good CPAN modules to use.
647
648 L<perlmod> describes Perl modules in general.  L<perlmodlib> lists the
649 modules which came with your Perl installation.
650
651 If you feel the urge to write Perl modules, L<perlnewmod> will give you
652 good advice.
653
654 =head1 AUTHOR
655
656 Kirrily "Skud" Robert <skud@cpan.org>