[differences between cumulative patch application and perl5.004]
[p5sagit/p5-mst-13.2.git] / pod / perlsub.pod
1 =head1 NAME
2
3 perlsub - Perl subroutines
4
5 =head1 SYNOPSIS
6
7 To declare subroutines:
8
9     sub NAME;             # A "forward" declaration.
10     sub NAME(PROTO);      #  ditto, but with prototypes
11
12     sub NAME BLOCK        # A declaration and a definition.
13     sub NAME(PROTO) BLOCK #  ditto, but with prototypes
14
15 To define an anonymous subroutine at runtime:
16
17     $subref = sub BLOCK;
18
19 To import subroutines:
20
21     use PACKAGE qw(NAME1 NAME2 NAME3);
22
23 To call subroutines:
24
25     NAME(LIST);    # & is optional with parentheses.
26     NAME LIST;     # Parentheses optional if predeclared/imported.
27     &NAME;         # Passes current @_ to subroutine.
28
29 =head1 DESCRIPTION
30
31 Like many languages, Perl provides for user-defined subroutines.  These
32 may be located anywhere in the main program, loaded in from other files
33 via the C<do>, C<require>, or C<use> keywords, or even generated on the
34 fly using C<eval> or anonymous subroutines (closures).  You can even call
35 a function indirectly using a variable containing its name or a CODE reference
36 to it, as in C<$var = \&function>.
37
38 The Perl model for function call and return values is simple: all
39 functions are passed as parameters one single flat list of scalars, and
40 all functions likewise return to their caller one single flat list of
41 scalars.  Any arrays or hashes in these call and return lists will
42 collapse, losing their identities--but you may always use
43 pass-by-reference instead to avoid this.  Both call and return lists may
44 contain as many or as few scalar elements as you'd like.  (Often a
45 function without an explicit return statement is called a subroutine, but
46 there's really no difference from the language's perspective.)
47
48 Any arguments passed to the routine come in as the array @_.  Thus if you
49 called a function with two arguments, those would be stored in C<$_[0]>
50 and C<$_[1]>.  The array @_ is a local array, but its elements are
51 aliases for the actual scalar parameters.  In particular, if an element
52 C<$_[0]> is updated, the corresponding argument is updated (or an error
53 occurs if it is not updatable).  If an argument is an array or hash
54 element which did not exist when the function was called, that element is
55 created only when (and if) it is modified or if a reference to it is
56 taken.  (Some earlier versions of Perl created the element whether or not
57 it was assigned to.)  Note that assigning to the whole array @_ removes
58 the aliasing, and does not update any arguments.
59
60 The return value of the subroutine is the value of the last expression
61 evaluated.  Alternatively, a return statement may be used exit the
62 subroutine, optionally specifying the returned value, which will be
63 evaluated in the appropriate context (list, scalar, or void) depending
64 on the context of the subroutine call.  If you specify no return value,
65 the subroutine will return an empty list in a list context, an undefined
66 value in a scalar context, or nothing in a void context.  If you return
67 one or more arrays and/or hashes, these will be flattened together into
68 one large indistinguishable list.
69
70 Perl does not have named formal parameters, but in practice all you do is
71 assign to a my() list of these.  Any variables you use in the function
72 that aren't declared private are global variables.  For the gory details
73 on creating private variables, see
74 L<"Private Variables via my()"> and L<"Temporary Values via local()">.
75 To create protected environments for a set of functions in a separate
76 package (and probably a separate file), see L<perlmod/"Packages">.
77
78 Example:
79
80     sub max {
81         my $max = shift(@_);
82         foreach $foo (@_) {
83             $max = $foo if $max < $foo;
84         }
85         return $max;
86     }
87     $bestday = max($mon,$tue,$wed,$thu,$fri);
88
89 Example:
90
91     # get a line, combining continuation lines
92     #  that start with whitespace
93
94     sub get_line {
95         $thisline = $lookahead;  # GLOBAL VARIABLES!!
96         LINE: while (defined($lookahead = <STDIN>)) {
97             if ($lookahead =~ /^[ \t]/) {
98                 $thisline .= $lookahead;
99             }
100             else {
101                 last LINE;
102             }
103         }
104         $thisline;
105     }
106
107     $lookahead = <STDIN>;       # get first line
108     while ($_ = get_line()) {
109         ...
110     }
111
112 Use array assignment to a local list to name your formal arguments:
113
114     sub maybeset {
115         my($key, $value) = @_;
116         $Foo{$key} = $value unless $Foo{$key};
117     }
118
119 This also has the effect of turning call-by-reference into call-by-value,
120 because the assignment copies the values.  Otherwise a function is free to
121 do in-place modifications of @_ and change its caller's values.
122
123     upcase_in($v1, $v2);  # this changes $v1 and $v2
124     sub upcase_in {
125         for (@_) { tr/a-z/A-Z/ }
126     }
127
128 You aren't allowed to modify constants in this way, of course.  If an
129 argument were actually literal and you tried to change it, you'd take a
130 (presumably fatal) exception.   For example, this won't work:
131
132     upcase_in("frederick");
133
134 It would be much safer if the upcase_in() function
135 were written to return a copy of its parameters instead
136 of changing them in place:
137
138     ($v3, $v4) = upcase($v1, $v2);  # this doesn't
139     sub upcase {
140         return unless defined wantarray;  # void context, do nothing
141         my @parms = @_;
142         for (@parms) { tr/a-z/A-Z/ }
143         return wantarray ? @parms : $parms[0];
144     }
145
146 Notice how this (unprototyped) function doesn't care whether it was passed
147 real scalars or arrays.  Perl will see everything as one big long flat @_
148 parameter list.  This is one of the ways where Perl's simple
149 argument-passing style shines.  The upcase() function would work perfectly
150 well without changing the upcase() definition even if we fed it things
151 like this:
152
153     @newlist   = upcase(@list1, @list2);
154     @newlist   = upcase( split /:/, $var );
155
156 Do not, however, be tempted to do this:
157
158     (@a, @b)   = upcase(@list1, @list2);
159
160 Because like its flat incoming parameter list, the return list is also
161 flat.  So all you have managed to do here is stored everything in @a and
162 made @b an empty list.  See L</"Pass by Reference"> for alternatives.
163
164 A subroutine may be called using the "&" prefix.  The "&" is optional
165 in modern Perls, and so are the parentheses if the subroutine has been
166 predeclared.  (Note, however, that the "&" is I<NOT> optional when
167 you're just naming the subroutine, such as when it's used as an
168 argument to defined() or undef().  Nor is it optional when you want to
169 do an indirect subroutine call with a subroutine name or reference
170 using the C<&$subref()> or C<&{$subref}()> constructs.  See L<perlref>
171 for more on that.)
172
173 Subroutines may be called recursively.  If a subroutine is called using
174 the "&" form, the argument list is optional, and if omitted, no @_ array is
175 set up for the subroutine: the @_ array at the time of the call is
176 visible to subroutine instead.  This is an efficiency mechanism that
177 new users may wish to avoid.
178
179     &foo(1,2,3);        # pass three arguments
180     foo(1,2,3);         # the same
181
182     foo();              # pass a null list
183     &foo();             # the same
184
185     &foo;               # foo() get current args, like foo(@_) !!
186     foo;                # like foo() IFF sub foo predeclared, else "foo"
187
188 Not only does the "&" form make the argument list optional, but it also
189 disables any prototype checking on the arguments you do provide.  This
190 is partly for historical reasons, and partly for having a convenient way
191 to cheat if you know what you're doing.  See the section on Prototypes below.
192
193 =head2 Private Variables via my()
194
195 Synopsis:
196
197     my $foo;            # declare $foo lexically local
198     my (@wid, %get);    # declare list of variables local
199     my $foo = "flurp";  # declare $foo lexical, and init it
200     my @oof = @bar;     # declare @oof lexical, and init it
201
202 A "my" declares the listed variables to be confined (lexically) to the
203 enclosing block, conditional (C<if/unless/elsif/else>), loop
204 (C<for/foreach/while/until/continue>), subroutine, C<eval>, or
205 C<do/require/use>'d file.  If more than one value is listed, the list
206 must be placed in parentheses.  All listed elements must be legal lvalues.
207 Only alphanumeric identifiers may be lexically scoped--magical
208 builtins like $/ must currently be localized with "local" instead.
209
210 Unlike dynamic variables created by the "local" statement, lexical
211 variables declared with "my" are totally hidden from the outside world,
212 including any called subroutines (even if it's the same subroutine called
213 from itself or elsewhere--every call gets its own copy).
214
215 (An eval(), however, can see the lexical variables of the scope it is
216 being evaluated in so long as the names aren't hidden by declarations within
217 the eval() itself.  See L<perlref>.)
218
219 The parameter list to my() may be assigned to if desired, which allows you
220 to initialize your variables.  (If no initializer is given for a
221 particular variable, it is created with the undefined value.)  Commonly
222 this is used to name the parameters to a subroutine.  Examples:
223
224     $arg = "fred";        # "global" variable
225     $n = cube_root(27);
226     print "$arg thinks the root is $n\n";
227  fred thinks the root is 3
228
229     sub cube_root {
230         my $arg = shift;  # name doesn't matter
231         $arg **= 1/3;
232         return $arg;
233     }
234
235 The "my" is simply a modifier on something you might assign to.  So when
236 you do assign to the variables in its argument list, the "my" doesn't
237 change whether those variables is viewed as a scalar or an array.  So
238
239     my ($foo) = <STDIN>;
240     my @FOO = <STDIN>;
241
242 both supply a list context to the right-hand side, while
243
244     my $foo = <STDIN>;
245
246 supplies a scalar context.  But the following declares only one variable:
247
248     my $foo, $bar = 1;
249
250 That has the same effect as
251
252     my $foo;
253     $bar = 1;
254
255 The declared variable is not introduced (is not visible) until after
256 the current statement.  Thus,
257
258     my $x = $x;
259
260 can be used to initialize the new $x with the value of the old $x, and
261 the expression
262
263     my $x = 123 and $x == 123
264
265 is false unless the old $x happened to have the value 123.
266
267 Lexical scopes of control structures are not bounded precisely by the
268 braces that delimit their controlled blocks; control expressions are
269 part of the scope, too.  Thus in the loop
270
271     while (defined(my $line = <>)) {
272         $line = lc $line;
273     } continue {
274         print $line;
275     }
276
277 the scope of $line extends from its declaration throughout the rest of
278 the loop construct (including the C<continue> clause), but not beyond
279 it.  Similarly, in the conditional
280
281     if ((my $answer = <STDIN>) =~ /^yes$/i) {
282         user_agrees();
283     } elsif ($answer =~ /^no$/i) {
284         user_disagrees();
285     } else {
286         chomp $answer;
287         die "'$answer' is neither 'yes' nor 'no'";
288     }
289
290 the scope of $answer extends from its declaration throughout the rest
291 of the conditional (including C<elsif> and C<else> clauses, if any),
292 but not beyond it.
293
294 (None of the foregoing applies to C<if/unless> or C<while/until>
295 modifiers appended to simple statements.  Such modifiers are not
296 control structures and have no effect on scoping.)
297
298 The C<foreach> loop defaults to scoping its index variable dynamically
299 (in the manner of C<local>; see below).  However, if the index
300 variable is prefixed with the keyword "my", then it is lexically
301 scoped instead.  Thus in the loop
302
303     for my $i (1, 2, 3) {
304         some_function();
305     }
306
307 the scope of $i extends to the end of the loop, but not beyond it, and
308 so the value of $i is unavailable in some_function().
309
310 Some users may wish to encourage the use of lexically scoped variables.
311 As an aid to catching implicit references to package variables,
312 if you say
313
314     use strict 'vars';
315
316 then any variable reference from there to the end of the enclosing
317 block must either refer to a lexical variable, or must be fully
318 qualified with the package name.  A compilation error results
319 otherwise.  An inner block may countermand this with S<"no strict 'vars'">.
320
321 A my() has both a compile-time and a run-time effect.  At compile time,
322 the compiler takes notice of it; the principle usefulness of this is to
323 quiet C<use strict 'vars'>.  The actual initialization is delayed until
324 run time, so it gets executed appropriately; every time through a loop,
325 for example.
326
327 Variables declared with "my" are not part of any package and are therefore
328 never fully qualified with the package name.  In particular, you're not
329 allowed to try to make a package variable (or other global) lexical:
330
331     my $pack::var;      # ERROR!  Illegal syntax
332     my $_;              # also illegal (currently)
333
334 In fact, a dynamic variable (also known as package or global variables)
335 are still accessible using the fully qualified :: notation even while a
336 lexical of the same name is also visible:
337
338     package main;
339     local $x = 10;
340     my    $x = 20;
341     print "$x and $::x\n";
342
343 That will print out 20 and 10.
344
345 You may declare "my" variables at the outermost scope of a file to
346 hide any such identifiers totally from the outside world.  This is similar
347 to C's static variables at the file level.  To do this with a subroutine
348 requires the use of a closure (anonymous function).  If a block (such as
349 an eval(), function, or C<package>) wants to create a private subroutine
350 that cannot be called from outside that block, it can declare a lexical
351 variable containing an anonymous sub reference:
352
353     my $secret_version = '1.001-beta';
354     my $secret_sub = sub { print $secret_version };
355     &$secret_sub();
356
357 As long as the reference is never returned by any function within the
358 module, no outside module can see the subroutine, because its name is not in
359 any package's symbol table.  Remember that it's not I<REALLY> called
360 $some_pack::secret_version or anything; it's just $secret_version,
361 unqualified and unqualifiable.
362
363 This does not work with object methods, however; all object methods have
364 to be in the symbol table of some package to be found.
365
366 Just because the lexical variable is lexically (also called statically)
367 scoped doesn't mean that within a function it works like a C static.  It
368 normally works more like a C auto.  But here's a mechanism for giving a
369 function private variables with both lexical scoping and a static
370 lifetime.  If you do want to create something like C's static variables,
371 just enclose the whole function in an extra block, and put the
372 static variable outside the function but in the block.
373
374     {
375         my $secret_val = 0;
376         sub gimme_another {
377             return ++$secret_val;
378         }
379     }
380     # $secret_val now becomes unreachable by the outside
381     # world, but retains its value between calls to gimme_another
382
383 If this function is being sourced in from a separate file
384 via C<require> or C<use>, then this is probably just fine.  If it's
385 all in the main program, you'll need to arrange for the my()
386 to be executed early, either by putting the whole block above
387 your main program, or more likely, placing merely a BEGIN
388 sub around it to make sure it gets executed before your program
389 starts to run:
390
391     sub BEGIN {
392         my $secret_val = 0;
393         sub gimme_another {
394             return ++$secret_val;
395         }
396     }
397
398 See L<perlrun> about the BEGIN function.
399
400 =head2 Temporary Values via local()
401
402 B<NOTE>: In general, you should be using "my" instead of "local", because
403 it's faster and safer.  Exceptions to this include the global punctuation
404 variables, filehandles and formats, and direct manipulation of the Perl
405 symbol table itself.  Format variables often use "local" though, as do
406 other variables whose current value must be visible to called
407 subroutines.
408
409 Synopsis:
410
411     local $foo;                 # declare $foo dynamically local
412     local (@wid, %get);         # declare list of variables local
413     local $foo = "flurp";       # declare $foo dynamic, and init it
414     local @oof = @bar;          # declare @oof dynamic, and init it
415
416     local *FH;                  # localize $FH, @FH, %FH, &FH  ...
417     local *merlyn = *randal;    # now $merlyn is really $randal, plus
418                                 #     @merlyn is really @randal, etc
419     local *merlyn = 'randal';   # SAME THING: promote 'randal' to *randal
420     local *merlyn = \$randal;   # just alias $merlyn, not @merlyn etc
421
422 A local() modifies its listed variables to be local to the enclosing
423 block, (or subroutine, C<eval{}>, or C<do>) and I<any called from
424 within that block>.  A local() just gives temporary values to global
425 (meaning package) variables.  This is known as dynamic scoping.  Lexical
426 scoping is done with "my", which works more like C's auto declarations.
427
428 If more than one variable is given to local(), they must be placed in
429 parentheses.  All listed elements must be legal lvalues.  This operator works
430 by saving the current values of those variables in its argument list on a
431 hidden stack and restoring them upon exiting the block, subroutine, or
432 eval.  This means that called subroutines can also reference the local
433 variable, but not the global one.  The argument list may be assigned to if
434 desired, which allows you to initialize your local variables.  (If no
435 initializer is given for a particular variable, it is created with an
436 undefined value.)  Commonly this is used to name the parameters to a
437 subroutine.  Examples:
438
439     for $i ( 0 .. 9 ) {
440         $digits{$i} = $i;
441     }
442     # assume this function uses global %digits hash
443     parse_num();
444
445     # now temporarily add to %digits hash
446     if ($base12) {
447         # (NOTE: not claiming this is efficient!)
448         local %digits  = (%digits, 't' => 10, 'e' => 11);
449         parse_num();  # parse_num gets this new %digits!
450     }
451     # old %digits restored here
452
453 Because local() is a run-time command, it gets executed every time
454 through a loop.  In releases of Perl previous to 5.0, this used more stack
455 storage each time until the loop was exited.  Perl now reclaims the space
456 each time through, but it's still more efficient to declare your variables
457 outside the loop.
458
459 A local is simply a modifier on an lvalue expression.  When you assign to
460 a localized variable, the local doesn't change whether its list is viewed
461 as a scalar or an array.  So
462
463     local($foo) = <STDIN>;
464     local @FOO = <STDIN>;
465
466 both supply a list context to the right-hand side, while
467
468     local $foo = <STDIN>;
469
470 supplies a scalar context.
471
472 =head2 Passing Symbol Table Entries (typeglobs)
473
474 [Note:  The mechanism described in this section was originally the only
475 way to simulate pass-by-reference in older versions of Perl.  While it
476 still works fine in modern versions, the new reference mechanism is
477 generally easier to work with.  See below.]
478
479 Sometimes you don't want to pass the value of an array to a subroutine
480 but rather the name of it, so that the subroutine can modify the global
481 copy of it rather than working with a local copy.  In perl you can
482 refer to all objects of a particular name by prefixing the name
483 with a star: C<*foo>.  This is often known as a "typeglob", because the
484 star on the front can be thought of as a wildcard match for all the
485 funny prefix characters on variables and subroutines and such.
486
487 When evaluated, the typeglob produces a scalar value that represents
488 all the objects of that name, including any filehandle, format, or
489 subroutine.  When assigned to, it causes the name mentioned to refer to
490 whatever "*" value was assigned to it.  Example:
491
492     sub doubleary {
493         local(*someary) = @_;
494         foreach $elem (@someary) {
495             $elem *= 2;
496         }
497     }
498     doubleary(*foo);
499     doubleary(*bar);
500
501 Note that scalars are already passed by reference, so you can modify
502 scalar arguments without using this mechanism by referring explicitly
503 to C<$_[0]> etc.  You can modify all the elements of an array by passing
504 all the elements as scalars, but you have to use the * mechanism (or
505 the equivalent reference mechanism) to push, pop, or change the size of
506 an array.  It will certainly be faster to pass the typeglob (or reference).
507
508 Even if you don't want to modify an array, this mechanism is useful for
509 passing multiple arrays in a single LIST, because normally the LIST
510 mechanism will merge all the array values so that you can't extract out
511 the individual arrays.  For more on typeglobs, see
512 L<perldata/"Typeglobs and Filehandles">.
513
514 =head2 Pass by Reference
515
516 If you want to pass more than one array or hash into a function--or
517 return them from it--and have them maintain their integrity, then
518 you're going to have to use an explicit pass-by-reference.  Before you
519 do that, you need to understand references as detailed in L<perlref>.
520 This section may not make much sense to you otherwise.
521
522 Here are a few simple examples.  First, let's pass in several
523 arrays to a function and have it pop all of then, return a new
524 list of all their former last elements:
525
526     @tailings = popmany ( \@a, \@b, \@c, \@d );
527
528     sub popmany {
529         my $aref;
530         my @retlist = ();
531         foreach $aref ( @_ ) {
532             push @retlist, pop @$aref;
533         }
534         return @retlist;
535     }
536
537 Here's how you might write a function that returns a
538 list of keys occurring in all the hashes passed to it:
539
540     @common = inter( \%foo, \%bar, \%joe );
541     sub inter {
542         my ($k, $href, %seen); # locals
543         foreach $href (@_) {
544             while ( $k = each %$href ) {
545                 $seen{$k}++;
546             }
547         }
548         return grep { $seen{$_} == @_ } keys %seen;
549     }
550
551 So far, we're using just the normal list return mechanism.
552 What happens if you want to pass or return a hash?  Well,
553 if you're using only one of them, or you don't mind them
554 concatenating, then the normal calling convention is ok, although
555 a little expensive.
556
557 Where people get into trouble is here:
558
559     (@a, @b) = func(@c, @d);
560 or
561     (%a, %b) = func(%c, %d);
562
563 That syntax simply won't work.  It sets just @a or %a and clears the @b or
564 %b.  Plus the function didn't get passed into two separate arrays or
565 hashes: it got one long list in @_, as always.
566
567 If you can arrange for everyone to deal with this through references, it's
568 cleaner code, although not so nice to look at.  Here's a function that
569 takes two array references as arguments, returning the two array elements
570 in order of how many elements they have in them:
571
572     ($aref, $bref) = func(\@c, \@d);
573     print "@$aref has more than @$bref\n";
574     sub func {
575         my ($cref, $dref) = @_;
576         if (@$cref > @$dref) {
577             return ($cref, $dref);
578         } else {
579             return ($dref, $cref);
580         }
581     }
582
583 It turns out that you can actually do this also:
584
585     (*a, *b) = func(\@c, \@d);
586     print "@a has more than @b\n";
587     sub func {
588         local (*c, *d) = @_;
589         if (@c > @d) {
590             return (\@c, \@d);
591         } else {
592             return (\@d, \@c);
593         }
594     }
595
596 Here we're using the typeglobs to do symbol table aliasing.  It's
597 a tad subtle, though, and also won't work if you're using my()
598 variables, because only globals (well, and local()s) are in the symbol table.
599
600 If you're passing around filehandles, you could usually just use the bare
601 typeglob, like *STDOUT, but typeglobs references would be better because
602 they'll still work properly under C<use strict 'refs'>.  For example:
603
604     splutter(\*STDOUT);
605     sub splutter {
606         my $fh = shift;
607         print $fh "her um well a hmmm\n";
608     }
609
610     $rec = get_rec(\*STDIN);
611     sub get_rec {
612         my $fh = shift;
613         return scalar <$fh>;
614     }
615
616 Another way to do this is using *HANDLE{IO}, see L<perlref> for usage
617 and caveats.
618
619 If you're planning on generating new filehandles, you could do this:
620
621     sub openit {
622         my $name = shift;
623         local *FH;
624         return open (FH, $path) ? *FH : undef;
625     }
626
627 Although that will actually produce a small memory leak.  See the bottom
628 of L<perlfunc/open()> for a somewhat cleaner way using the IO::Handle
629 package.
630
631 =head2 Prototypes
632
633 As of the 5.002 release of perl, if you declare
634
635     sub mypush (\@@)
636
637 then mypush() takes arguments exactly like push() does.  The declaration
638 of the function to be called must be visible at compile time.  The prototype
639 affects only the interpretation of new-style calls to the function, where
640 new-style is defined as not using the C<&> character.  In other words,
641 if you call it like a builtin function, then it behaves like a builtin
642 function.  If you call it like an old-fashioned subroutine, then it
643 behaves like an old-fashioned subroutine.  It naturally falls out from
644 this rule that prototypes have no influence on subroutine references
645 like C<\&foo> or on indirect subroutine calls like C<&{$subref}>.
646
647 Method calls are not influenced by prototypes either, because the
648 function to be called is indeterminate at compile time, because it depends
649 on inheritance.
650
651 Because the intent is primarily to let you define subroutines that work
652 like builtin commands, here are the prototypes for some other functions
653 that parse almost exactly like the corresponding builtins.
654
655     Declared as                 Called as
656
657     sub mylink ($$)             mylink $old, $new
658     sub myvec ($$$)             myvec $var, $offset, 1
659     sub myindex ($$;$)          myindex &getstring, "substr"
660     sub mysyswrite ($$$;$)      mysyswrite $buf, 0, length($buf) - $off, $off
661     sub myreverse (@)           myreverse $a,$b,$c
662     sub myjoin ($@)             myjoin ":",$a,$b,$c
663     sub mypop (\@)              mypop @array
664     sub mysplice (\@$$@)        mysplice @array,@array,0,@pushme
665     sub mykeys (\%)             mykeys %{$hashref}
666     sub myopen (*;$)            myopen HANDLE, $name
667     sub mypipe (**)             mypipe READHANDLE, WRITEHANDLE
668     sub mygrep (&@)             mygrep { /foo/ } $a,$b,$c
669     sub myrand ($)              myrand 42
670     sub mytime ()               mytime
671
672 Any backslashed prototype character represents an actual argument
673 that absolutely must start with that character.  The value passed
674 to the subroutine (as part of C<@_>) will be a reference to the
675 actual argument given in the subroutine call, obtained by applying
676 C<\> to that argument.
677
678 Unbackslashed prototype characters have special meanings.  Any
679 unbackslashed @ or % eats all the rest of the arguments, and forces
680 list context.  An argument represented by $ forces scalar context.  An
681 & requires an anonymous subroutine, which, if passed as the first
682 argument, does not require the "sub" keyword or a subsequent comma.  A
683 * does whatever it has to do to turn the argument into a reference to a
684 symbol table entry.
685
686 A semicolon separates mandatory arguments from optional arguments.
687 (It is redundant before @ or %.)
688
689 Note how the last three examples above are treated specially by the parser.
690 mygrep() is parsed as a true list operator, myrand() is parsed as a
691 true unary operator with unary precedence the same as rand(), and
692 mytime() is truly without arguments, just like time().  That is, if you
693 say
694
695     mytime +2;
696
697 you'll get mytime() + 2, not mytime(2), which is how it would be parsed
698 without the prototype.
699
700 The interesting thing about & is that you can generate new syntax with it:
701
702     sub try (&@) {
703         my($try,$catch) = @_;
704         eval { &$try };
705         if ($@) {
706             local $_ = $@;
707             &$catch;
708         }
709     }
710     sub catch (&) { $_[0] }
711
712     try {
713         die "phooey";
714     } catch {
715         /phooey/ and print "unphooey\n";
716     };
717
718 That prints "unphooey".  (Yes, there are still unresolved
719 issues having to do with the visibility of @_.  I'm ignoring that
720 question for the moment.  (But note that if we make @_ lexically
721 scoped, those anonymous subroutines can act like closures... (Gee,
722 is this sounding a little Lispish?  (Never mind.))))
723
724 And here's a reimplementation of grep:
725
726     sub mygrep (&@) {
727         my $code = shift;
728         my @result;
729         foreach $_ (@_) {
730             push(@result, $_) if &$code;
731         }
732         @result;
733     }
734
735 Some folks would prefer full alphanumeric prototypes.  Alphanumerics have
736 been intentionally left out of prototypes for the express purpose of
737 someday in the future adding named, formal parameters.  The current
738 mechanism's main goal is to let module writers provide better diagnostics
739 for module users.  Larry feels the notation quite understandable to Perl
740 programmers, and that it will not intrude greatly upon the meat of the
741 module, nor make it harder to read.  The line noise is visually
742 encapsulated into a small pill that's easy to swallow.
743
744 It's probably best to prototype new functions, not retrofit prototyping
745 into older ones.  That's because you must be especially careful about
746 silent impositions of differing list versus scalar contexts.  For example,
747 if you decide that a function should take just one parameter, like this:
748
749     sub func ($) {
750         my $n = shift;
751         print "you gave me $n\n";
752     }
753
754 and someone has been calling it with an array or expression
755 returning a list:
756
757     func(@foo);
758     func( split /:/ );
759
760 Then you've just supplied an automatic scalar() in front of their
761 argument, which can be more than a bit surprising.  The old @foo
762 which used to hold one thing doesn't get passed in.  Instead,
763 the func() now gets passed in 1, that is, the number of elements
764 in @foo.  And the split() gets called in a scalar context and
765 starts scribbling on your @_ parameter list.
766
767 This is all very powerful, of course, and should be used only in moderation
768 to make the world a better place.
769
770 =head2 Constant Functions
771
772 Functions with a prototype of C<()> are potential candidates for
773 inlining.  If the result after optimization and constant folding is
774 either a constant or a lexically-scoped scalar which has no other
775 references, then it will be used in place of function calls made
776 without C<&> or C<do>. Calls made using C<&> or C<do> are never
777 inlined.  (See constant.pm for an easy way to declare most
778 constants.)
779
780 All of the following functions would be inlined.
781
782     sub pi ()           { 3.14159 }             # Not exact, but close.
783     sub PI ()           { 4 * atan2 1, 1 }      # As good as it gets,
784                                                 # and it's inlined, too!
785     sub ST_DEV ()       { 0 }
786     sub ST_INO ()       { 1 }
787
788     sub FLAG_FOO ()     { 1 << 8 }
789     sub FLAG_BAR ()     { 1 << 9 }
790     sub FLAG_MASK ()    { FLAG_FOO | FLAG_BAR }
791
792     sub OPT_BAZ ()      { not (0x1B58 & FLAG_MASK) }
793     sub BAZ_VAL () {
794         if (OPT_BAZ) {
795             return 23;
796         }
797         else {
798             return 42;
799         }
800     }
801
802     sub N () { int(BAZ_VAL) / 3 }
803     BEGIN {
804         my $prod = 1;
805         for (1..N) { $prod *= $_ }
806         sub N_FACTORIAL () { $prod }
807     }
808
809 If you redefine a subroutine which was eligible for inlining you'll get
810 a mandatory warning.  (You can use this warning to tell whether or not a
811 particular subroutine is considered constant.)  The warning is
812 considered severe enough not to be optional because previously compiled
813 invocations of the function will still be using the old value of the
814 function.  If you need to be able to redefine the subroutine you need to
815 ensure that it isn't inlined, either by dropping the C<()> prototype
816 (which changes the calling semantics, so beware) or by thwarting the
817 inlining mechanism in some other way, such as
818
819     sub not_inlined () {
820         23 if $];
821     }
822
823 =head2 Overriding Builtin Functions
824
825 Many builtin functions may be overridden, though this should be tried
826 only occasionally and for good reason.  Typically this might be
827 done by a package attempting to emulate missing builtin functionality
828 on a non-Unix system.
829
830 Overriding may be done only by importing the name from a
831 module--ordinary predeclaration isn't good enough.  However, the
832 C<subs> pragma (compiler directive) lets you, in effect, predeclare subs
833 via the import syntax, and these names may then override the builtin ones:
834
835     use subs 'chdir', 'chroot', 'chmod', 'chown';
836     chdir $somewhere;
837     sub chdir { ... }
838
839 Library modules should not in general export builtin names like "open"
840 or "chdir" as part of their default @EXPORT list, because these may
841 sneak into someone else's namespace and change the semantics unexpectedly.
842 Instead, if the module adds the name to the @EXPORT_OK list, then it's
843 possible for a user to import the name explicitly, but not implicitly.
844 That is, they could say
845
846     use Module 'open';
847
848 and it would import the open override, but if they said
849
850     use Module;
851
852 they would get the default imports without the overrides.
853
854 =head2 Autoloading
855
856 If you call a subroutine that is undefined, you would ordinarily get an
857 immediate fatal error complaining that the subroutine doesn't exist.
858 (Likewise for subroutines being used as methods, when the method
859 doesn't exist in any of the base classes of the class package.) If,
860 however, there is an C<AUTOLOAD> subroutine defined in the package or
861 packages that were searched for the original subroutine, then that
862 C<AUTOLOAD> subroutine is called with the arguments that would have been
863 passed to the original subroutine.  The fully qualified name of the
864 original subroutine magically appears in the $AUTOLOAD variable in the
865 same package as the C<AUTOLOAD> routine.  The name is not passed as an
866 ordinary argument because, er, well, just because, that's why...
867
868 Most C<AUTOLOAD> routines will load in a definition for the subroutine in
869 question using eval, and then execute that subroutine using a special
870 form of "goto" that erases the stack frame of the C<AUTOLOAD> routine
871 without a trace.  (See the standard C<AutoLoader> module, for example.)
872 But an C<AUTOLOAD> routine can also just emulate the routine and never
873 define it.   For example, let's pretend that a function that wasn't defined
874 should just call system() with those arguments.  All you'd do is this:
875
876     sub AUTOLOAD {
877         my $program = $AUTOLOAD;
878         $program =~ s/.*:://;
879         system($program, @_);
880     }
881     date();
882     who('am', 'i');
883     ls('-l');
884
885 In fact, if you predeclare the functions you want to call that way, you don't
886 even need the parentheses:
887
888     use subs qw(date who ls);
889     date;
890     who "am", "i";
891     ls -l;
892
893 A more complete example of this is the standard Shell module, which
894 can treat undefined subroutine calls as calls to Unix programs.
895
896 Mechanisms are available for modules writers to help split the modules
897 up into autoloadable files.  See the standard AutoLoader module
898 described in L<AutoLoader> and in L<AutoSplit>, the standard
899 SelfLoader modules in L<SelfLoader>, and the document on adding C
900 functions to perl code in L<perlxs>.
901
902 =head1 SEE ALSO
903
904 See L<perlref> for more on references.  See L<perlxs> if you'd
905 like to learn about calling C subroutines from perl.  See
906 L<perlmod> to learn about bundling up your functions in
907 separate files.