-x should be C<-x>, reported by Gerben Wierda.
[p5sagit/p5-mst-13.2.git] / pod / perlmod.pod
1 =head1 NAME
2
3 perlmod - Perl modules (packages and symbol tables)
4
5 =head1 DESCRIPTION
6
7 =head2 Packages
8
9 Perl provides a mechanism for alternative namespaces to protect packages
10 from stomping on each other's variables.  In fact, there's really no such
11 thing as a global variable in Perl (although some identifiers default
12 to the main package instead of the current one).  The package statement
13 declares the compilation unit as
14 being in the given namespace.  The scope of the package declaration
15 is from the declaration itself through the end of the enclosing block,
16 C<eval>, C<sub>, or end of file, whichever comes first (the same scope
17 as the my() and local() operators).  All further unqualified dynamic
18 identifiers will be in this namespace.  A package statement only affects
19 dynamic variables--including those you've used local() on--but
20 I<not> lexical variables created with my().  Typically it would be
21 the first declaration in a file to be included by the C<require> or
22 C<use> operator.  You can switch into a package in more than one place;
23 it merely influences which symbol table is used by the compiler for the
24 rest of that block.  You can refer to variables and filehandles in other
25 packages by prefixing the identifier with the package name and a double
26 colon: C<$Package::Variable>.  If the package name is null, the C<main>
27 package is assumed.  That is, C<$::sail> is equivalent to C<$main::sail>.
28
29 The old package delimiter was a single quote, but double colon is now the
30 preferred delimiter, in part because it's more readable to humans, and
31 in part because it's more readable to B<emacs> macros.  It also makes C++
32 programmers feel like they know what's going on--as opposed to using the
33 single quote as separator, which was there to make Ada programmers feel
34 like they knew what's going on.  Because the old-fashioned syntax is still
35 supported for backwards compatibility, if you try to use a string like
36 C<"This is $owner's house">, you'll be accessing C<$owner::s>; that is,
37 the $s variable in package C<owner>, which is probably not what you meant.
38 Use braces to disambiguate, as in C<"This is ${owner}'s house">.
39
40 Packages may be nested inside other packages: C<$OUTER::INNER::var>.  This
41 implies nothing about the order of name lookups, however.  All symbols
42 are either local to the current package, or must be fully qualified
43 from the outer package name down.  For instance, there is nowhere
44 within package C<OUTER> that C<$INNER::var> refers to C<$OUTER::INNER::var>.
45 It would treat package C<INNER> as a totally separate global package.
46
47 Only identifiers starting with letters (or underscore) are stored in a
48 package's symbol table.  All other symbols are kept in package C<main>,
49 including all of the punctuation variables like $_.  In addition, when
50 unqualified, the identifiers STDIN, STDOUT, STDERR, ARGV, ARGVOUT, ENV,
51 INC, and SIG are forced to be in package C<main>, even when used for other
52 purposes than their builtin one.  Note also that, if you have a package
53 called C<m>, C<s>, or C<y>, then you can't use the qualified form of an
54 identifier because it will be interpreted instead as a pattern match,
55 a substitution, or a transliteration.
56
57 (Variables beginning with underscore used to be forced into package
58 main, but we decided it was more useful for package writers to be able
59 to use leading underscore to indicate private variables and method names.
60 $_ is still global though.)
61
62 Eval()ed strings are compiled in the package in which the eval() was
63 compiled.  (Assignments to C<$SIG{}>, however, assume the signal
64 handler specified is in the C<main> package.  Qualify the signal handler
65 name if you wish to have a signal handler in a package.)  For an
66 example, examine F<perldb.pl> in the Perl library.  It initially switches
67 to the C<DB> package so that the debugger doesn't interfere with variables
68 in the script you are trying to debug.  At various points, however, it
69 temporarily switches back to the C<main> package to evaluate various
70 expressions in the context of the C<main> package (or wherever you came
71 from).  See L<perldebug>.
72
73 The special symbol C<__PACKAGE__> contains the current package, but cannot
74 (easily) be used to construct variables.
75
76 See L<perlsub> for other scoping issues related to my() and local(),
77 and L<perlref> regarding closures.
78
79 =head2 Symbol Tables
80
81 The symbol table for a package happens to be stored in the hash of that
82 name with two colons appended.  The main symbol table's name is thus
83 C<%main::>, or C<%::> for short.  Likewise symbol table for the nested
84 package mentioned earlier is named C<%OUTER::INNER::>.
85
86 The value in each entry of the hash is what you are referring to when you
87 use the C<*name> typeglob notation.  In fact, the following have the same
88 effect, though the first is more efficient because it does the symbol
89 table lookups at compile time:
90
91     local *main::foo    = *main::bar;
92     local $main::{foo}  = $main::{bar};
93
94 You can use this to print out all the variables in a package, for
95 instance.  The standard F<dumpvar.pl> library and the CPAN module
96 Devel::Symdump make use of this.
97
98 Assignment to a typeglob performs an aliasing operation, i.e.,
99
100     *dick = *richard;
101
102 causes variables, subroutines, formats, and file and directory handles
103 accessible via the identifier C<richard> also to be accessible via the
104 identifier C<dick>.  If you want to alias only a particular variable or
105 subroutine, you can assign a reference instead:
106
107     *dick = \$richard;
108
109 Which makes $richard and $dick the same variable, but leaves
110 @richard and @dick as separate arrays.  Tricky, eh?
111
112 This mechanism may be used to pass and return cheap references
113 into or from subroutines if you won't want to copy the whole
114 thing.  It only works when assigning to dynamic variables, not
115 lexicals.
116
117     %some_hash = ();                    # can't be my()
118     *some_hash = fn( \%another_hash );
119     sub fn {
120         local *hashsym = shift;
121         # now use %hashsym normally, and you
122         # will affect the caller's %another_hash
123         my %nhash = (); # do what you want
124         return \%nhash;
125     }
126
127 On return, the reference will overwrite the hash slot in the
128 symbol table specified by the *some_hash typeglob.  This
129 is a somewhat tricky way of passing around references cheaply
130 when you won't want to have to remember to dereference variables
131 explicitly.
132
133 Another use of symbol tables is for making "constant"  scalars.
134
135     *PI = \3.14159265358979;
136
137 Now you cannot alter $PI, which is probably a good thing all in all.
138 This isn't the same as a constant subroutine, which is subject to
139 optimization at compile-time.  This isn't.  A constant subroutine is one
140 prototyped to take no arguments and to return a constant expression.
141 See L<perlsub> for details on these.  The C<use constant> pragma is a
142 convenient shorthand for these.
143
144 You can say C<*foo{PACKAGE}> and C<*foo{NAME}> to find out what name and
145 package the *foo symbol table entry comes from.  This may be useful
146 in a subroutine that gets passed typeglobs as arguments:
147
148     sub identify_typeglob {
149         my $glob = shift;
150         print 'You gave me ', *{$glob}{PACKAGE}, '::', *{$glob}{NAME}, "\n";
151     }
152     identify_typeglob *foo;
153     identify_typeglob *bar::baz;
154
155 This prints
156
157     You gave me main::foo
158     You gave me bar::baz
159
160 The *foo{THING} notation can also be used to obtain references to the
161 individual elements of *foo, see L<perlref>.
162
163 =head2 Package Constructors and Destructors
164
165 There are two special subroutine definitions that function as package
166 constructors and destructors.  These are the C<BEGIN> and C<END>
167 routines.  The C<sub> is optional for these routines.
168
169 A C<BEGIN> subroutine is executed as soon as possible, that is, the moment
170 it is completely defined, even before the rest of the containing file
171 is parsed.  You may have multiple C<BEGIN> blocks within a file--they
172 will execute in order of definition.  Because a C<BEGIN> block executes
173 immediately, it can pull in definitions of subroutines and such from other
174 files in time to be visible to the rest of the file.  Once a C<BEGIN>
175 has run, it is immediately undefined and any code it used is returned to
176 Perl's memory pool.  This means you can't ever explicitly call a C<BEGIN>.
177
178 An C<END> subroutine is executed as late as possible, that is, when
179 the interpreter is being exited, even if it is exiting as a result of
180 a die() function.  (But not if it's polymorphing into another program
181 via C<exec>, or being blown out of the water by a signal--you have to
182 trap that yourself (if you can).)  You may have multiple C<END> blocks
183 within a file--they will execute in reverse order of definition; that is:
184 last in, first out (LIFO).
185
186 Inside an C<END> subroutine, C<$?> contains the value that the script is
187 going to pass to C<exit()>.  You can modify C<$?> to change the exit
188 value of the script.  Beware of changing C<$?> by accident (e.g. by
189 running something via C<system>).
190
191 Note that when you use the B<-n> and B<-p> switches to Perl, C<BEGIN> and
192 C<END> work just as they do in B<awk>, as a degenerate case.  As currently
193 implemented (and subject to change, since its inconvenient at best),
194 both C<BEGIN> I<and> C<END> blocks are run when you use the B<-c> switch
195 for a compile-only syntax check, although your main code is not.
196
197 =head2 Perl Classes
198
199 There is no special class syntax in Perl, but a package may function
200 as a class if it provides subroutines to act as methods.  Such a
201 package may also derive some of its methods from another class (package)
202 by listing the other package name in its global @ISA array (which 
203 must be a package global, not a lexical).
204
205 For more on this, see L<perltoot> and L<perlobj>.
206
207 =head2 Perl Modules
208
209 A module is just a package that is defined in a library file of
210 the same name, and is designed to be reusable.  It may do this by
211 providing a mechanism for exporting some of its symbols into the symbol
212 table of any package using it.  Or it may function as a class
213 definition and make its semantics available implicitly through method
214 calls on the class and its objects, without explicit exportation of any
215 symbols.  Or it can do a little of both.
216
217 For example, to start a normal module called Some::Module, create
218 a file called Some/Module.pm and start with this template:
219
220     package Some::Module;  # assumes Some/Module.pm
221
222     use strict;
223
224     BEGIN {
225         use Exporter   ();
226         use vars       qw($VERSION @ISA @EXPORT @EXPORT_OK %EXPORT_TAGS);
227
228         # set the version for version checking
229         $VERSION     = 1.00;
230         # if using RCS/CVS, this may be preferred
231         $VERSION = do { my @r = (q$Revision: 2.21 $ =~ /\d+/g); sprintf "%d."."%02d" x $#r, @r }; # must be all one line, for MakeMaker
232
233         @ISA         = qw(Exporter);
234         @EXPORT      = qw(&func1 &func2 &func4);
235         %EXPORT_TAGS = ( );     # eg: TAG => [ qw!name1 name2! ],
236
237         # your exported package globals go here,
238         # as well as any optionally exported functions
239         @EXPORT_OK   = qw($Var1 %Hashit &func3);
240     }
241     use vars      @EXPORT_OK;
242
243     # non-exported package globals go here
244     use vars      qw(@more $stuff);
245
246     # initalize package globals, first exported ones
247     $Var1   = '';
248     %Hashit = ();
249
250     # then the others (which are still accessible as $Some::Module::stuff)
251     $stuff  = '';
252     @more   = ();
253
254     # all file-scoped lexicals must be created before
255     # the functions below that use them.
256
257     # file-private lexicals go here
258     my $priv_var    = '';
259     my %secret_hash = ();
260
261     # here's a file-private function as a closure,
262     # callable as &$priv_func;  it cannot be prototyped.
263     my $priv_func = sub {
264         # stuff goes here.
265     };
266
267     # make all your functions, whether exported or not;
268     # remember to put something interesting in the {} stubs
269     sub func1      {}    # no prototype
270     sub func2()    {}    # proto'd void
271     sub func3($$)  {}    # proto'd to 2 scalars
272
273     # this one isn't exported, but could be called!
274     sub func4(\%)  {}    # proto'd to 1 hash ref
275
276     END { }       # module clean-up code here (global destructor)
277
278 Then go on to declare and use your variables in functions
279 without any qualifications.
280 See L<Exporter> and the L<perlmodlib> for details on
281 mechanics and style issues in module creation.
282
283 Perl modules are included into your program by saying
284
285     use Module;
286
287 or
288
289     use Module LIST;
290
291 This is exactly equivalent to
292
293     BEGIN { require Module; import Module; }
294
295 or
296
297     BEGIN { require Module; import Module LIST; }
298
299 As a special case
300
301     use Module ();
302
303 is exactly equivalent to
304
305     BEGIN { require Module; }
306
307 All Perl module files have the extension F<.pm>.  C<use> assumes this so
308 that you don't have to spell out "F<Module.pm>" in quotes.  This also
309 helps to differentiate new modules from old F<.pl> and F<.ph> files.
310 Module names are also capitalized unless they're functioning as pragmas,
311 "Pragmas" are in effect compiler directives, and are sometimes called
312 "pragmatic modules" (or even "pragmata" if you're a classicist).
313
314 The two statements:
315
316     require SomeModule;
317     require "SomeModule.pm";            
318
319 differ from each other in two ways.  In the first case, any double
320 colons in the module name, such as C<Some::Module>, are translated
321 into your system's directory separator, usually "/".   The second
322 case does not, and would have to be specified literally.  The other difference
323 is that seeing the first C<require> clues in the compiler that uses of 
324 indirect object notation involving "SomeModule", as in C<$ob = purge SomeModule>,
325 are method calls, not function calls.  (Yes, this really can make a difference.)
326
327 Because the C<use> statement implies a C<BEGIN> block, the importation
328 of semantics happens at the moment the C<use> statement is compiled,
329 before the rest of the file is compiled.  This is how it is able
330 to function as a pragma mechanism, and also how modules are able to
331 declare subroutines that are then visible as list operators for
332 the rest of the current file.  This will not work if you use C<require>
333 instead of C<use>.  With require you can get into this problem:
334
335     require Cwd;                # make Cwd:: accessible
336     $here = Cwd::getcwd();
337
338     use Cwd;                    # import names from Cwd::
339     $here = getcwd();
340
341     require Cwd;                # make Cwd:: accessible
342     $here = getcwd();           # oops! no main::getcwd()
343
344 In general, C<use Module ()> is recommended over C<require Module>,
345 because it determines module availability at compile time, not in the
346 middle of your program's execution.  An exception would be if two modules
347 each tried to C<use> each other, and each also called a function from
348 that other module.  In that case, it's easy to use C<require>s instead.
349
350 Perl packages may be nested inside other package names, so we can have
351 package names containing C<::>.  But if we used that package name
352 directly as a filename it would makes for unwieldy or impossible
353 filenames on some systems.  Therefore, if a module's name is, say,
354 C<Text::Soundex>, then its definition is actually found in the library
355 file F<Text/Soundex.pm>.
356
357 Perl modules always have a F<.pm> file, but there may also be dynamically
358 linked executables or autoloaded subroutine definitions associated with
359 the module.  If so, these will be entirely transparent to the user of
360 the module.  It is the responsibility of the F<.pm> file to load (or
361 arrange to autoload) any additional functionality.  The POSIX module
362 happens to do both dynamic loading and autoloading, but the user can
363 say just C<use POSIX> to get it all.
364
365 For more information on writing extension modules, see L<perlxstut>
366 and L<perlguts>.
367
368 =head1 SEE ALSO
369
370 See L<perlmodlib> for general style issues related to building Perl
371 modules and classes as well as descriptions of the standard library and
372 CPAN, L<Exporter> for how Perl's standard import/export mechanism works,
373 L<perltoot> for an in-depth tutorial on creating classes, L<perlobj>
374 for a hard-core reference document on objects, and L<perlsub> for an
375 explanation of functions and scoping.