Move the modules, tests, prove and Changes file from lib/ to
[p5sagit/p5-mst-13.2.git] / pod / perltodo.pod
1 =head1 NAME
2
3 perltodo - Perl TO-DO List
4
5 =head1 DESCRIPTION
6
7 This is a list of wishes for Perl. The tasks we think are smaller or
8 easier are listed first. Anyone is welcome to work on any of these,
9 but it's a good idea to first contact I<perl5-porters@perl.org> to
10 avoid duplication of effort, and to learn from any previous attempts.
11 By all means contact a pumpking privately first if you prefer.
12
13 Whilst patches to make the list shorter are most welcome, ideas to add to
14 the list are also encouraged. Check the perl5-porters archives for past
15 ideas, and any discussion about them. One set of archives may be found at:
16
17     http://www.xray.mpe.mpg.de/mailing-lists/perl5-porters/
18
19 What can we offer you in return? Fame, fortune, and everlasting glory? Maybe
20 not, but if your patch is incorporated, then we'll add your name to the
21 F<AUTHORS> file, which ships in the official distribution. How many other
22 programming languages offer you 1 line of immortality?
23
24 =head1 Tasks that only need Perl knowledge
25
26 =head2 Remove duplication of test setup.
27
28 Schwern notes, that there's duplication of code - lots and lots of tests have
29 some variation on the big block of C<$Is_Foo> checks.  We can safely put this
30 into a file, change it to build an C<%Is> hash and require it.  Maybe just put
31 it into F<test.pl>. Throw in the handy tainting subroutines.
32
33 =head2 POD -E<gt> HTML conversion in the core still sucks
34
35 Which is crazy given just how simple POD purports to be, and how simple HTML
36 can be. It's not actually I<as> simple as it sounds, particularly with the
37 flexibility POD allows for C<=item>, but it would be good to improve the
38 visual appeal of the HTML generated, and to avoid it having any validation
39 errors. See also L</make HTML install work>, as the layout of installation tree
40 is needed to improve the cross-linking.
41
42 The addition of C<Pod::Simple> and its related modules may make this task
43 easier to complete.
44
45 =head2 merge checkpods and podchecker
46
47 F<pod/checkpods.PL> (and C<make check> in the F<pod/> subdirectory)
48 implements a very basic check for pod files, but the errors it discovers
49 aren't found by podchecker. Add this check to podchecker, get rid of
50 checkpods and have C<make check> use podchecker.
51
52 =head2 Parallel testing
53
54 (This probably impacts much more than the core: also the Test::Harness
55 and TAP::* modules on CPAN.)
56
57 All of the tests in F<t/> can now be run in parallel, if C<$ENV{TEST_JOBS}>
58 is set. However, tests within each directory in F<ext> and F<lib> are still
59 run in series, with directories run in parallel. This is an adequate
60 heuristic, but it might be possible to relax it further, and get more
61 throughput. Specifically, it would be good to audit all of F<lib/*.t>, and
62 make them use C<File::Temp>.
63
64 =head2 Make Schwern poorer
65
66 We should have tests for everything. When all the core's modules are tested,
67 Schwern has promised to donate to $500 to TPF. We may need volunteers to
68 hold him upside down and shake vigorously in order to actually extract the
69 cash.
70
71 =head2 Improve the coverage of the core tests
72
73 Use Devel::Cover to ascertain the core modules's test coverage, then add
74 tests that are currently missing.
75
76 =head2 test B
77
78 A full test suite for the B module would be nice.
79
80 =head2 Deparse inlined constants
81
82 Code such as this
83
84     use constant PI => 4;
85     warn PI
86
87 will currently deparse as
88
89     use constant ('PI', 4);
90     warn 4;
91
92 because the tokenizer inlines the value of the constant subroutine C<PI>.
93 This allows various compile time optimisations, such as constant folding
94 and dead code elimination. Where these haven't happened (such as the example
95 above) it ought be possible to make B::Deparse work out the name of the
96 original constant, because just enough information survives in the symbol
97 table to do this. Specifically, the same scalar is used for the constant in
98 the optree as is used for the constant subroutine, so by iterating over all
99 symbol tables and generating a mapping of SV address to constant name, it
100 would be possible to provide B::Deparse with this functionality.
101
102 =head2 A decent benchmark
103
104 C<perlbench> seems impervious to any recent changes made to the perl core. It
105 would be useful to have a reasonable general benchmarking suite that roughly
106 represented what current perl programs do, and measurably reported whether
107 tweaks to the core improve, degrade or don't really affect performance, to
108 guide people attempting to optimise the guts of perl. Gisle would welcome
109 new tests for perlbench.
110
111 =head2 fix tainting bugs
112
113 Fix the bugs revealed by running the test suite with the C<-t> switch (via
114 C<make test.taintwarn>).
115
116 =head2 Dual life everything
117
118 As part of the "dists" plan, anything that doesn't belong in the smallest perl
119 distribution needs to be dual lifed. Anything else can be too. Figure out what
120 changes would be needed to package that module and its tests up for CPAN, and
121 do so. Test it with older perl releases, and fix the problems you find.
122
123 To make a minimal perl distribution, it's useful to look at
124 F<t/lib/commonsense.t>.
125
126 =head2 Bundle dual life modules in ext/
127
128 For maintenance (and branch merging) reasons, it would be useful to move
129 some architecture-independent dual-life modules from lib/ to ext/, if this
130 has no negative impact on the build of perl itself.
131
132 However, we need to make sure that they are still installed in
133 architecture-independent directories by C<make install>.
134
135 =head2 Improving C<threads::shared>
136
137 Investigate whether C<threads::shared> could share aggregates properly with
138 only Perl level changes to shared.pm
139
140 =head2 POSIX memory footprint
141
142 Ilya observed that use POSIX; eats memory like there's no tomorrow, and at
143 various times worked to cut it down. There is probably still fat to cut out -
144 for example POSIX passes Exporter some very memory hungry data structures.
145
146 =head2 embed.pl/makedef.pl
147
148 There is a script F<embed.pl> that generates several header files to prefix
149 all of Perl's symbols in a consistent way, to provide some semblance of
150 namespace support in C<C>. Functions are declared in F<embed.fnc>, variables
151 in F<interpvar.h>. Quite a few of the functions and variables
152 are conditionally declared there, using C<#ifdef>. However, F<embed.pl>
153 doesn't understand the C macros, so the rules about which symbols are present
154 when is duplicated in F<makedef.pl>. Writing things twice is bad, m'kay.
155 It would be good to teach C<embed.pl> to understand the conditional
156 compilation, and hence remove the duplication, and the mistakes it has caused.
157
158 =head2 use strict; and AutoLoad
159
160 Currently if you write
161
162     package Whack;
163     use AutoLoader 'AUTOLOAD';
164     use strict;
165     1;
166     __END__
167     sub bloop {
168         print join (' ', No, strict, here), "!\n";
169     }
170
171 then C<use strict;> isn't in force within the autoloaded subroutines. It would
172 be more consistent (and less surprising) to arrange for all lexical pragmas
173 in force at the __END__ block to be in force within each autoloaded subroutine.
174
175 There's a similar problem with SelfLoader.
176
177 =head2 profile installman
178
179 The F<installman> script is slow. All it is doing text processing, which we're
180 told is something Perl is good at. So it would be nice to know what it is doing
181 that is taking so much CPU, and where possible address it.
182
183
184 =head1 Tasks that need a little sysadmin-type knowledge
185
186 Or if you prefer, tasks that you would learn from, and broaden your skills
187 base...
188
189 =head2 make HTML install work
190
191 There is an C<installhtml> target in the Makefile. It's marked as
192 "experimental". It would be good to get this tested, make it work reliably, and
193 remove the "experimental" tag. This would include
194
195 =over 4
196
197 =item 1
198
199 Checking that cross linking between various parts of the documentation works.
200 In particular that links work between the modules (files with POD in F<lib/>)
201 and the core documentation (files in F<pod/>)
202
203 =item 2
204
205 Work out how to split C<perlfunc> into chunks, preferably one per function
206 group, preferably with general case code that could be used elsewhere.
207 Challenges here are correctly identifying the groups of functions that go
208 together, and making the right named external cross-links point to the right
209 page. Things to be aware of are C<-X>, groups such as C<getpwnam> to
210 C<endservent>, two or more C<=items> giving the different parameter lists, such
211 as
212
213     =item substr EXPR,OFFSET,LENGTH,REPLACEMENT
214     =item substr EXPR,OFFSET,LENGTH
215     =item substr EXPR,OFFSET
216
217 and different parameter lists having different meanings. (eg C<select>)
218
219 =back
220
221 =head2 compressed man pages
222
223 Be able to install them. This would probably need a configure test to see how
224 the system does compressed man pages (same directory/different directory?
225 same filename/different filename), as well as tweaking the F<installman> script
226 to compress as necessary.
227
228 =head2 Add a code coverage target to the Makefile
229
230 Make it easy for anyone to run Devel::Cover on the core's tests. The steps
231 to do this manually are roughly
232
233 =over 4
234
235 =item *
236
237 do a normal C<Configure>, but include Devel::Cover as a module to install
238 (see F<INSTALL> for how to do this)
239
240 =item *
241
242     make perl
243
244 =item *
245
246     cd t; HARNESS_PERL_SWITCHES=-MDevel::Cover ./perl -I../lib harness
247
248 =item *
249
250 Process the resulting Devel::Cover database
251
252 =back
253
254 This just give you the coverage of the F<.pm>s. To also get the C level
255 coverage you need to
256
257 =over 4
258
259 =item *
260
261 Additionally tell C<Configure> to use the appropriate C compiler flags for
262 C<gcov>
263
264 =item *
265
266     make perl.gcov
267
268 (instead of C<make perl>)
269
270 =item *
271
272 After running the tests run C<gcov> to generate all the F<.gcov> files.
273 (Including down in the subdirectories of F<ext/>
274
275 =item *
276
277 (From the top level perl directory) run C<gcov2perl> on all the C<.gcov> files
278 to get their stats into the cover_db directory.
279
280 =item *
281
282 Then process the Devel::Cover database
283
284 =back
285
286 It would be good to add a single switch to C<Configure> to specify that you
287 wanted to perform perl level coverage, and another to specify C level
288 coverage, and have C<Configure> and the F<Makefile> do all the right things
289 automatically.
290
291 =head2 Make Config.pm cope with differences between built and installed perl
292
293 Quite often vendors ship a perl binary compiled with their (pay-for)
294 compilers.  People install a free compiler, such as gcc. To work out how to
295 build extensions, Perl interrogates C<%Config>, so in this situation
296 C<%Config> describes compilers that aren't there, and extension building
297 fails. This forces people into choosing between re-compiling perl themselves
298 using the compiler they have, or only using modules that the vendor ships.
299
300 It would be good to find a way teach C<Config.pm> about the installation setup,
301 possibly involving probing at install time or later, so that the C<%Config> in
302 a binary distribution better describes the installed machine, when the
303 installed machine differs from the build machine in some significant way.
304
305 =head2 linker specification files
306
307 Some platforms mandate that you provide a list of a shared library's external
308 symbols to the linker, so the core already has the infrastructure in place to
309 do this for generating shared perl libraries. My understanding is that the
310 GNU toolchain can accept an optional linker specification file, and restrict
311 visibility just to symbols declared in that file. It would be good to extend
312 F<makedef.pl> to support this format, and to provide a means within
313 C<Configure> to enable it. This would allow Unix users to test that the
314 export list is correct, and to build a perl that does not pollute the global
315 namespace with private symbols.
316
317 =head2 Cross-compile support
318
319 Currently C<Configure> understands C<-Dusecrosscompile> option. This option
320 arranges for building C<miniperl> for TARGET machine, so this C<miniperl> is
321 assumed then to be copied to TARGET machine and used as a replacement of full
322 C<perl> executable.
323
324 This could be done little differently. Namely C<miniperl> should be built for
325 HOST and then full C<perl> with extensions should be compiled for TARGET.
326 This, however, might require extra trickery for %Config: we have one config
327 first for HOST and then another for TARGET.  Tools like MakeMaker will be
328 mightily confused.  Having around two different types of executables and
329 libraries (HOST and TARGET) makes life interesting for Makefiles and
330 shell (and Perl) scripts.  There is $Config{run}, normally empty, which
331 can be used as an execution wrapper.  Also note that in some
332 cross-compilation/execution environments the HOST and the TARGET do
333 not see the same filesystem(s), the $Config{run} may need to do some
334 file/directory copying back and forth.
335
336 =head2 roffitall
337
338 Make F<pod/roffitall> be updated by F<pod/buildtoc>.
339
340 =head1 Tasks that need a little C knowledge
341
342 These tasks would need a little C knowledge, but don't need any specific
343 background or experience with XS, or how the Perl interpreter works
344
345 =head2 Weed out needless PERL_UNUSED_ARG
346
347 The C code uses the macro C<PERL_UNUSED_ARG> to stop compilers warning about
348 unused arguments. Often the arguments can't be removed, as there is an
349 external constraint that determines the prototype of the function, so this
350 approach is valid. However, there are some cases where C<PERL_UNUSED_ARG>
351 could be removed. Specifically
352
353 =over 4
354
355 =item *
356
357 The prototypes of (nearly all) static functions can be changed
358
359 =item *
360
361 Unused arguments generated by short cut macros are wasteful - the short cut
362 macro used can be changed.
363
364 =back
365
366 =head2 Modernize the order of directories in @INC
367
368 The way @INC is laid out by default, one cannot upgrade core (dual-life)
369 modules without overwriting files. This causes problems for binary
370 package builders.  One possible proposal is laid out in this
371 message:
372 L<http://www.xray.mpe.mpg.de/mailing-lists/perl5-porters/2002-04/msg02380.html>.
373
374 =head2 -Duse32bit*
375
376 Natively 64-bit systems need neither -Duse64bitint nor -Duse64bitall.
377 On these systems, it might be the default compilation mode, and there
378 is currently no guarantee that passing no use64bitall option to the
379 Configure process will build a 32bit perl. Implementing -Duse32bit*
380 options would be nice for perl 5.12.
381
382 =head2 Make it clear from -v if this is the exact official release
383
384 Currently perl from C<p4>/C<rsync> ships with a F<patchlevel.h> file that
385 usually defines one local patch, of the form "MAINT12345" or "RC1". The output
386 of perl -v doesn't report that a perl isn't an official release, and this
387 information can get lost in bugs reports. Because of this, the minor version
388 isn't bumped up until RC time, to minimise the possibility of versions of perl
389 escaping that believe themselves to be newer than they actually are.
390
391 It would be useful to find an elegant way to have the "this is an interim
392 maintenance release" or "this is a release candidate" in the terse -v output,
393 and have it so that it's easy for the pumpking to remove this just as the
394 release tarball is rolled up. This way the version pulled out of rsync would
395 always say "I'm a development release" and it would be safe to bump the
396 reported minor version as soon as a release ships, which would aid perl
397 developers.
398
399 This task is really about thinking of an elegant way to arrange the C source
400 such that it's trivial for the Pumpking to flag "this is an official release"
401 when making a tarball, yet leave the default source saying "I'm not the
402 official release".
403
404 =head2 Profile Perl - am I hot or not?
405
406 The Perl source code is stable enough that it makes sense to profile it,
407 identify and optimise the hotspots. It would be good to measure the
408 performance of the Perl interpreter using free tools such as cachegrind,
409 gprof, and dtrace, and work to reduce the bottlenecks they reveal.
410
411 As part of this, the idea of F<pp_hot.c> is that it contains the I<hot> ops,
412 the ops that are most commonly used. The idea is that by grouping them, their
413 object code will be adjacent in the executable, so they have a greater chance
414 of already being in the CPU cache (or swapped in) due to being near another op
415 already in use.
416
417 Except that it's not clear if these really are the most commonly used ops. So
418 as part of exercising your skills with coverage and profiling tools you might
419 want to determine what ops I<really> are the most commonly used. And in turn
420 suggest evictions and promotions to achieve a better F<pp_hot.c>.
421
422 One piece of Perl code that might make a good testbed is F<installman>.
423
424 =head2 Allocate OPs from arenas
425
426 Currently all new OP structures are individually malloc()ed and free()d.
427 All C<malloc> implementations have space overheads, and are now as fast as
428 custom allocates so it would both use less memory and less CPU to allocate
429 the various OP structures from arenas. The SV arena code can probably be
430 re-used for this.
431
432 Note that Configuring perl with C<-Accflags=-DPL_OP_SLAB_ALLOC> will use
433 Perl_Slab_alloc() to pack optrees into a contiguous block, which is
434 probably superior to the use of OP arenas, esp. from a cache locality
435 standpoint.  See L<Profile Perl - am I hot or not?>.
436
437 =head2 Improve win32/wince.c
438
439 Currently, numerous functions look virtually, if not completely,
440 identical in both C<win32/wince.c> and C<win32/win32.c> files, which can't
441 be good.
442
443 =head2 Use secure CRT functions when building with VC8 on Win32
444
445 Visual C++ 2005 (VC++ 8.x) deprecated a number of CRT functions on the basis
446 that they were "unsafe" and introduced differently named secure versions of
447 them as replacements, e.g. instead of writing
448
449     FILE* f = fopen(__FILE__, "r");
450
451 one should now write
452
453     FILE* f;
454     errno_t err = fopen_s(&f, __FILE__, "r"); 
455
456 Currently, the warnings about these deprecations have been disabled by adding
457 -D_CRT_SECURE_NO_DEPRECATE to the CFLAGS. It would be nice to remove that
458 warning suppressant and actually make use of the new secure CRT functions.
459
460 There is also a similar issue with POSIX CRT function names like fileno having
461 been deprecated in favour of ISO C++ conformant names like _fileno. These
462 warnings are also currently suppressed by adding -D_CRT_NONSTDC_NO_DEPRECATE. It
463 might be nice to do as Microsoft suggest here too, although, unlike the secure
464 functions issue, there is presumably little or no benefit in this case.
465
466 =head2 Fix POSIX::access() and chdir() on Win32
467
468 These functions currently take no account of DACLs and therefore do not behave
469 correctly in situations where access is restricted by DACLs (as opposed to the
470 read-only attribute).
471
472 Furthermore, POSIX::access() behaves differently for directories having the
473 read-only attribute set depending on what CRT library is being used. For
474 example, the _access() function in the VC6 and VC7 CRTs (wrongly) claim that
475 such directories are not writable, whereas in fact all directories are writable
476 unless access is denied by DACLs. (In the case of directories, the read-only
477 attribute actually only means that the directory cannot be deleted.) This CRT
478 bug is fixed in the VC8 and VC9 CRTs (but, of course, the directory may still
479 not actually be writable if access is indeed denied by DACLs).
480
481 For the chdir() issue, see ActiveState bug #74552:
482 http://bugs.activestate.com/show_bug.cgi?id=74552
483
484 Therefore, DACLs should be checked both for consistency across CRTs and for
485 the correct answer.
486
487 (Note that perl's -w operator should not be modified to check DACLs. It has
488 been written so that it reflects the state of the read-only attribute, even
489 for directories (whatever CRT is being used), for symmetry with chmod().)
490
491 =head2 strcat(), strcpy(), strncat(), strncpy(), sprintf(), vsprintf()
492
493 Maybe create a utility that checks after each libperl.a creation that
494 none of the above (nor sprintf(), vsprintf(), or *SHUDDER* gets())
495 ever creep back to libperl.a.
496
497   nm libperl.a | ./miniperl -alne '$o = $F[0] if /:$/; print "$o $F[1]" if $F[0] eq "U" && $F[1] =~ /^(?:strn?c(?:at|py)|v?sprintf|gets)$/'
498
499 Note, of course, that this will only tell whether B<your> platform
500 is using those naughty interfaces.
501
502 =head2 -D_FORTIFY_SOURCE=2, -fstack-protector
503
504 Recent glibcs support C<-D_FORTIFY_SOURCE=2> and recent gcc
505 (4.1 onwards?) supports C<-fstack-protector>, both of which give
506 protection against various kinds of buffer overflow problems.
507 These should probably be used for compiling Perl whenever available,
508 Configure and/or hints files should be adjusted to probe for the
509 availability of these features and enable them as appropriate.
510
511 =head2 Arenas for GPs? For MAGIC?
512
513 C<struct gp> and C<struct magic> are both currently allocated by C<malloc>.
514 It might be a speed or memory saving to change to using arenas. Or it might
515 not. It would need some suitable benchmarking first. In particular, C<GP>s
516 can probably be changed with minimal compatibility impact (probably nothing
517 outside of the core, or even outside of F<gv.c> allocates them), but they
518 probably aren't allocated/deallocated often enough for a speed saving. Whereas
519 C<MAGIC> is allocated/deallocated more often, but in turn, is also something
520 more externally visible, so changing the rules here may bite external code.
521
522 =head2 Shared arenas
523
524 Several SV body structs are now the same size, notably PVMG and PVGV, PVAV and
525 PVHV, and PVCV and PVFM. It should be possible to allocate and return same
526 sized bodies from the same actual arena, rather than maintaining one arena for
527 each. This could save 4-6K per thread, of memory no longer tied up in the
528 not-yet-allocated part of an arena.
529
530
531 =head1 Tasks that need a knowledge of XS
532
533 These tasks would need C knowledge, and roughly the level of knowledge of
534 the perl API that comes from writing modules that use XS to interface to
535 C.
536
537 =head2 safely supporting POSIX SA_SIGINFO
538
539 Some years ago Jarkko supplied patches to provide support for the POSIX
540 SA_SIGINFO feature in Perl, passing the extra data to the Perl signal handler.
541
542 Unfortunately, it only works with "unsafe" signals, because under safe
543 signals, by the time Perl gets to run the signal handler, the extra
544 information has been lost. Moreover, it's not easy to store it somewhere,
545 as you can't call mutexs, or do anything else fancy, from inside a signal
546 handler.
547
548 So it strikes me that we could provide safe SA_SIGINFO support
549
550 =over 4
551
552 =item 1
553
554 Provide global variables for two file descriptors
555
556 =item 2
557
558 When the first request is made via C<sigaction> for C<SA_SIGINFO>, create a
559 pipe, store the reader in one, the writer in the other
560
561 =item 3
562
563 In the "safe" signal handler (C<Perl_csighandler()>/C<S_raise_signal()>), if
564 the C<siginfo_t> pointer non-C<NULL>, and the writer file handle is open,
565
566 =over 8
567
568 =item 1
569
570 serialise signal number, C<struct siginfo_t> (or at least the parts we care
571 about) into a small auto char buff
572
573 =item 2
574
575 C<write()> that (non-blocking) to the writer fd
576
577 =over 12
578
579 =item 1
580
581 if it writes 100%, flag the signal in a counter of "signals on the pipe" akin
582 to the current per-signal-number counts
583
584 =item 2
585
586 if it writes 0%, assume the pipe is full. Flag the data as lost?
587
588 =item 3
589
590 if it writes partially, croak a panic, as your OS is broken.
591
592 =back
593
594 =back
595
596 =item 4
597
598 in the regular C<PERL_ASYNC_CHECK()> processing, if there are "signals on
599 the pipe", read the data out, deserialise, build the Perl structures on
600 the stack (code in C<Perl_sighandler()>, the "unsafe" handler), and call as
601 usual.
602
603 =back
604
605 I think that this gets us decent C<SA_SIGINFO> support, without the current risk
606 of running Perl code inside the signal handler context. (With all the dangers
607 of things like C<malloc> corruption that that currently offers us)
608
609 For more information see the thread starting with this message:
610 http://www.xray.mpe.mpg.de/mailing-lists/perl5-porters/2008-03/msg00305.html
611
612 =head2 autovivification
613
614 Make all autovivification consistent w.r.t LVALUE/RVALUE and strict/no strict;
615
616 This task is incremental - even a little bit of work on it will help.
617
618 =head2 Unicode in Filenames
619
620 chdir, chmod, chown, chroot, exec, glob, link, lstat, mkdir, open,
621 opendir, qx, readdir, readlink, rename, rmdir, stat, symlink, sysopen,
622 system, truncate, unlink, utime, -X.  All these could potentially accept
623 Unicode filenames either as input or output (and in the case of system
624 and qx Unicode in general, as input or output to/from the shell).
625 Whether a filesystem - an operating system pair understands Unicode in
626 filenames varies.
627
628 Known combinations that have some level of understanding include
629 Microsoft NTFS, Apple HFS+ (In Mac OS 9 and X) and Apple UFS (in Mac
630 OS X), NFS v4 is rumored to be Unicode, and of course Plan 9.  How to
631 create Unicode filenames, what forms of Unicode are accepted and used
632 (UCS-2, UTF-16, UTF-8), what (if any) is the normalization form used,
633 and so on, varies.  Finding the right level of interfacing to Perl
634 requires some thought.  Remember that an OS does not implicate a
635 filesystem.
636
637 (The Windows -C command flag "wide API support" has been at least
638 temporarily retired in 5.8.1, and the -C has been repurposed, see
639 L<perlrun>.)
640
641 Most probably the right way to do this would be this:
642 L</"Virtualize operating system access">.
643
644 =head2 Unicode in %ENV
645
646 Currently the %ENV entries are always byte strings.
647 See L</"Virtualize operating system access">.
648
649 =head2 Unicode and glob()
650
651 Currently glob patterns and filenames returned from File::Glob::glob()
652 are always byte strings.  See L</"Virtualize operating system access">.
653
654 =head2 Unicode and lc/uc operators
655
656 Some built-in operators (C<lc>, C<uc>, etc.) behave differently, based on
657 what the internal encoding of their argument is. That should not be the
658 case. Maybe add a pragma to switch behaviour.
659
660 =head2 use less 'memory'
661
662 Investigate trade offs to switch out perl's choices on memory usage.
663 Particularly perl should be able to give memory back.
664
665 This task is incremental - even a little bit of work on it will help.
666
667 =head2 Re-implement C<:unique> in a way that is actually thread-safe
668
669 The old implementation made bad assumptions on several levels. A good 90%
670 solution might be just to make C<:unique> work to share the string buffer
671 of SvPVs. That way large constant strings can be shared between ithreads,
672 such as the configuration information in F<Config>.
673
674 =head2 Make tainting consistent
675
676 Tainting would be easier to use if it didn't take documented shortcuts and
677 allow taint to "leak" everywhere within an expression.
678
679 =head2 readpipe(LIST)
680
681 system() accepts a LIST syntax (and a PROGRAM LIST syntax) to avoid
682 running a shell. readpipe() (the function behind qx//) could be similarly
683 extended.
684
685 =head2 Audit the code for destruction ordering assumptions
686
687 Change 25773 notes
688
689     /* Need to check SvMAGICAL, as during global destruction it may be that
690        AvARYLEN(av) has been freed before av, and hence the SvANY() pointer
691        is now part of the linked list of SV heads, rather than pointing to
692        the original body.  */
693     /* FIXME - audit the code for other bugs like this one.  */
694
695 adding the C<SvMAGICAL> check to
696
697     if (AvARYLEN(av) && SvMAGICAL(AvARYLEN(av))) {
698         MAGIC *mg = mg_find (AvARYLEN(av), PERL_MAGIC_arylen);
699
700 Go through the core and look for similar assumptions that SVs have particular
701 types, as all bets are off during global destruction.
702
703 =head2 Extend PerlIO and PerlIO::Scalar
704
705 PerlIO::Scalar doesn't know how to truncate().  Implementing this
706 would require extending the PerlIO vtable.
707
708 Similarly the PerlIO vtable doesn't know about formats (write()), or
709 about stat(), or chmod()/chown(), utime(), or flock().
710
711 (For PerlIO::Scalar it's hard to see what e.g. mode bits or ownership
712 would mean.)
713
714 PerlIO doesn't do directories or symlinks, either: mkdir(), rmdir(),
715 opendir(), closedir(), seekdir(), rewinddir(), glob(); symlink(),
716 readlink().
717
718 See also L</"Virtualize operating system access">.
719
720 =head2 -C on the #! line
721
722 It should be possible to make -C work correctly if found on the #! line,
723 given that all perl command line options are strict ASCII, and -C changes
724 only the interpretation of non-ASCII characters, and not for the script file
725 handle. To make it work needs some investigation of the ordering of function
726 calls during startup, and (by implication) a bit of tweaking of that order.
727
728 =head2 Organize error messages
729
730 Perl's diagnostics (error messages, see L<perldiag>) could use
731 reorganizing and formalizing so that each error message has its
732 stable-for-all-eternity unique id, categorized by severity, type, and
733 subsystem.  (The error messages would be listed in a datafile outside
734 of the Perl source code, and the source code would only refer to the
735 messages by the id.)  This clean-up and regularizing should apply
736 for all croak() messages.
737
738 This would enable all sorts of things: easier translation/localization
739 of the messages (though please do keep in mind the caveats of
740 L<Locale::Maketext> about too straightforward approaches to
741 translation), filtering by severity, and instead of grepping for a
742 particular error message one could look for a stable error id.  (Of
743 course, changing the error messages by default would break all the
744 existing software depending on some particular error message...)
745
746 This kind of functionality is known as I<message catalogs>.  Look for
747 inspiration for example in the catgets() system, possibly even use it
748 if available-- but B<only> if available, all platforms will B<not>
749 have catgets().
750
751 For the really pure at heart, consider extending this item to cover
752 also the warning messages (see L<perllexwarn>, C<warnings.pl>).
753
754 =head1 Tasks that need a knowledge of the interpreter
755
756 These tasks would need C knowledge, and knowledge of how the interpreter works,
757 or a willingness to learn.
758
759 =head2 lexicals used only once
760
761 This warns:
762
763     $ perl -we '$pie = 42'
764     Name "main::pie" used only once: possible typo at -e line 1.
765
766 This does not:
767
768     $ perl -we 'my $pie = 42'
769
770 Logically all lexicals used only once should warn, if the user asks for
771 warnings.  An unworked RT ticket (#5087) has been open for almost seven
772 years for this discrepancy.
773
774 =head2 UTF-8 revamp
775
776 The handling of Unicode is unclean in many places. For example, the regexp
777 engine matches in Unicode semantics whenever the string or the pattern is
778 flagged as UTF-8, but that should not be dependent on an internal storage
779 detail of the string. Likewise, case folding behaviour is dependent on the
780 UTF8 internal flag being on or off.
781
782 =head2 Properly Unicode safe tokeniser and pads.
783
784 The tokeniser isn't actually very UTF-8 clean. C<use utf8;> is a hack -
785 variable names are stored in stashes as raw bytes, without the utf-8 flag
786 set. The pad API only takes a C<char *> pointer, so that's all bytes too. The
787 tokeniser ignores the UTF-8-ness of C<PL_rsfp>, or any SVs returned from
788 source filters.  All this could be fixed.
789
790 =head2 state variable initialization in list context
791
792 Currently this is illegal:
793
794     state ($a, $b) = foo(); 
795
796 In Perl 6, C<state ($a) = foo();> and C<(state $a) = foo();> have different
797 semantics, which is tricky to implement in Perl 5 as currently they produce
798 the same opcode trees. The Perl 6 design is firm, so it would be good to
799 implement the necessary code in Perl 5. There are comments in
800 C<Perl_newASSIGNOP()> that show the code paths taken by various assignment
801 constructions involving state variables.
802
803 =head2 Implement $value ~~ 0 .. $range
804
805 It would be nice to extend the syntax of the C<~~> operator to also
806 understand numeric (and maybe alphanumeric) ranges.
807
808 =head2 A does() built-in
809
810 Like ref(), only useful. It would call the C<DOES> method on objects; it
811 would also tell whether something can be dereferenced as an
812 array/hash/etc., or used as a regexp, etc.
813 L<http://www.xray.mpe.mpg.de/mailing-lists/perl5-porters/2007-03/msg00481.html>
814
815 =head2 Tied filehandles and write() don't mix
816
817 There is no method on tied filehandles to allow them to be called back by
818 formats.
819
820 =head2 Attach/detach debugger from running program
821
822 The old perltodo notes "With C<gdb>, you can attach the debugger to a running
823 program if you pass the process ID. It would be good to do this with the Perl
824 debugger on a running Perl program, although I'm not sure how it would be
825 done." ssh and screen do this with named pipes in /tmp. Maybe we can too.
826
827 =head2 Optimize away empty destructors
828
829 Defining an empty DESTROY method might be useful (notably in
830 AUTOLOAD-enabled classes), but it's still a bit expensive to call. That
831 could probably be optimized.
832
833 =head2 LVALUE functions for lists
834
835 The old perltodo notes that lvalue functions don't work for list or hash
836 slices. This would be good to fix.
837
838 =head2 LVALUE functions in the debugger
839
840 The old perltodo notes that lvalue functions don't work in the debugger. This
841 would be good to fix.
842
843 =head2 regexp optimiser optional
844
845 The regexp optimiser is not optional. It should configurable to be, to allow
846 its performance to be measured, and its bugs to be easily demonstrated.
847
848 =head2 delete &function
849
850 Allow to delete functions. One can already undef them, but they're still
851 in the stash.
852
853 =head2 C</w> regex modifier
854
855 That flag would enable to match whole words, and also to interpolate
856 arrays as alternations. With it, C</P/w> would be roughly equivalent to:
857
858     do { local $"='|'; /\b(?:P)\b/ }
859
860 See L<http://www.xray.mpe.mpg.de/mailing-lists/perl5-porters/2007-01/msg00400.html>
861 for the discussion.
862
863 =head2 optional optimizer
864
865 Make the peephole optimizer optional. Currently it performs two tasks as
866 it walks the optree - genuine peephole optimisations, and necessary fixups of
867 ops. It would be good to find an efficient way to switch out the
868 optimisations whilst keeping the fixups.
869
870 =head2 You WANT *how* many
871
872 Currently contexts are void, scalar and list. split has a special mechanism in
873 place to pass in the number of return values wanted. It would be useful to
874 have a general mechanism for this, backwards compatible and little speed hit.
875 This would allow proposals such as short circuiting sort to be implemented
876 as a module on CPAN.
877
878 =head2 lexical aliases
879
880 Allow lexical aliases (maybe via the syntax C<my \$alias = \$foo>.
881
882 =head2 entersub XS vs Perl
883
884 At the moment pp_entersub is huge, and has code to deal with entering both
885 perl and XS subroutines. Subroutine implementations rarely change between 
886 perl and XS at run time, so investigate using 2 ops to enter subs (one for
887 XS, one for perl) and swap between if a sub is redefined.
888
889 =head2 Self-ties
890
891 Self-ties are currently illegal because they caused too many segfaults. Maybe
892 the causes of these could be tracked down and self-ties on all types
893 reinstated.
894
895 =head2 Optimize away @_
896
897 The old perltodo notes "Look at the "reification" code in C<av.c>".
898
899 =head2 Virtualize operating system access
900
901 Implement a set of "vtables" that virtualizes operating system access
902 (open(), mkdir(), unlink(), readdir(), getenv(), etc.)  At the very
903 least these interfaces should take SVs as "name" arguments instead of
904 bare char pointers; probably the most flexible and extensible way
905 would be for the Perl-facing interfaces to accept HVs.  The system
906 needs to be per-operating-system and per-file-system
907 hookable/filterable, preferably both from XS and Perl level
908 (L<perlport/"Files and Filesystems"> is good reading at this point,
909 in fact, all of L<perlport> is.)
910
911 This has actually already been implemented (but only for Win32),
912 take a look at F<iperlsys.h> and F<win32/perlhost.h>.  While all Win32
913 variants go through a set of "vtables" for operating system access,
914 non-Win32 systems currently go straight for the POSIX/UNIX-style
915 system/library call.  Similar system as for Win32 should be
916 implemented for all platforms.  The existing Win32 implementation
917 probably does not need to survive alongside this proposed new
918 implementation, the approaches could be merged.
919
920 What would this give us?  One often-asked-for feature this would
921 enable is using Unicode for filenames, and other "names" like %ENV,
922 usernames, hostnames, and so forth.
923 (See L<perlunicode/"When Unicode Does Not Happen">.)
924
925 But this kind of virtualization would also allow for things like
926 virtual filesystems, virtual networks, and "sandboxes" (though as long
927 as dynamic loading of random object code is allowed, not very safe
928 sandboxes since external code of course know not of Perl's vtables).
929 An example of a smaller "sandbox" is that this feature can be used to
930 implement per-thread working directories: Win32 already does this.
931
932 See also L</"Extend PerlIO and PerlIO::Scalar">.
933
934 =head2 Investigate PADTMP hash pessimisation
935
936 The peephole optimier converts constants used for hash key lookups to shared
937 hash key scalars. Under ithreads, something is undoing this work.
938 See http://www.xray.mpe.mpg.de/mailing-lists/perl5-porters/2007-09/msg00793.html
939
940 =head2 Store the current pad in the OP slab allocator
941
942 =for clarification
943 I hope that I got that "current pad" part correct
944
945 Currently we leak ops in various cases of parse failure. I suggested that we
946 could solve this by always using the op slab allocator, and walking it to
947 free ops. Dave comments that as some ops are already freed during optree
948 creation one would have to mark which ops are freed, and not double free them
949 when walking the slab. He notes that one problem with this is that for some ops
950 you have to know which pad was current at the time of allocation, which does
951 change. I suggested storing a pointer to the current pad in the memory allocated
952 for the slab, and swapping to a new slab each time the pad changes. Dave thinks
953 that this would work.
954
955 =head2 repack the optree
956
957 Repacking the optree after execution order is determined could allow
958 removal of NULL ops, and optimal ordering of OPs with respect to cache-line
959 filling.  The slab allocator could be reused for this purpose.  I think that
960 the best way to do this is to make it an optional step just before the
961 completed optree is attached to anything else, and to use the slab allocator
962 unchanged, so that freeing ops is identical whether or not this step runs.
963 Note that the slab allocator allocates ops downwards in memory, so one would
964 have to actually "allocate" the ops in reverse-execution order to get them
965 contiguous in memory in execution order.
966
967 See http://www.nntp.perl.org/group/perl.perl5.porters/2007/12/msg131975.html
968
969 Note that running this copy, and then freeing all the old location ops would
970 cause their slabs to be freed, which would eliminate possible memory wastage if
971 the previous suggestion is implemented, and we swap slabs more frequently.
972
973 =head2 eliminate incorrect line numbers in warnings
974
975 This code
976
977     use warnings;
978     my $undef;
979     
980     if ($undef == 3) {
981     } elsif ($undef == 0) {
982     }
983
984 used to produce this output:
985
986     Use of uninitialized value in numeric eq (==) at wrong.pl line 4.
987     Use of uninitialized value in numeric eq (==) at wrong.pl line 4.
988
989 where the line of the second warning was misreported - it should be line 5.
990 Rafael fixed this - the problem arose because there was no nextstate OP
991 between the execution of the C<if> and the C<elsif>, hence C<PL_curcop> still
992 reports that the currently executing line is line 4. The solution was to inject
993 a nextstate OPs for each C<elsif>, although it turned out that the nextstate
994 OP needed to be a nulled OP, rather than a live nextstate OP, else other line
995 numbers became misreported. (Jenga!)
996
997 The problem is more general than C<elsif> (although the C<elsif> case is the
998 most common and the most confusing). Ideally this code
999
1000     use warnings;
1001     my $undef;
1002     
1003     my $a = $undef + 1;
1004     my $b
1005       = $undef
1006       + 1;
1007
1008 would produce this output
1009
1010     Use of uninitialized value $undef in addition (+) at wrong.pl line 4.
1011     Use of uninitialized value $undef in addition (+) at wrong.pl line 7.
1012
1013 (rather than lines 4 and 5), but this would seem to require every OP to carry
1014 (at least) line number information.
1015
1016 What might work is to have an optional line number in memory just before the
1017 BASEOP structure, with a flag bit in the op to say whether it's present.
1018 Initially during compile every OP would carry its line number. Then add a late
1019 pass to the optimiser (potentially combined with L</repack the optree>) which
1020 looks at the two ops on every edge of the graph of the execution path. If
1021 the line number changes, flags the destination OP with this information.
1022 Once all paths are traced, replace every op with the flag with a
1023 nextstate-light op (that just updates C<PL_curcop>), which in turn then passes
1024 control on to the true op. All ops would then be replaced by variants that
1025 do not store the line number. (Which, logically, why it would work best in
1026 conjunction with L</repack the optree>, as that is already copying/reallocating
1027 all the OPs)
1028
1029 (Although I should note that we're not certain that doing this for the general
1030 case is worth it)
1031
1032 =head2 optimize tail-calls
1033
1034 Tail-calls present an opportunity for broadly applicable optimization;
1035 anywhere that C<< return foo(...) >> is called, the outer return can
1036 be replaced by a goto, and foo will return directly to the outer
1037 caller, saving (conservatively) 25% of perl's call&return cost, which
1038 is relatively higher than in C.  The scheme language is known to do
1039 this heavily.  B::Concise provides good insight into where this
1040 optimization is possible, ie anywhere entersub,leavesub op-sequence
1041 occurs.
1042
1043  perl -MO=Concise,-exec,a,b,-main -e 'sub a{ 1 }; sub b {a()}; b(2)'
1044
1045 Bottom line on this is probably a new pp_tailcall function which
1046 combines the code in pp_entersub, pp_leavesub.  This should probably
1047 be done 1st in XS, and using B::Generate to patch the new OP into the
1048 optrees.
1049
1050 =head1 Big projects
1051
1052 Tasks that will get your name mentioned in the description of the "Highlights
1053 of 5.12"
1054
1055 =head2 make ithreads more robust
1056
1057 Generally make ithreads more robust. See also L</iCOW>
1058
1059 This task is incremental - even a little bit of work on it will help, and
1060 will be greatly appreciated.
1061
1062 One bit would be to write the missing code in sv.c:Perl_dirp_dup.
1063
1064 Fix Perl_sv_dup, et al so that threads can return objects.
1065
1066 =head2 iCOW
1067
1068 Sarathy and Arthur have a proposal for an improved Copy On Write which
1069 specifically will be able to COW new ithreads. If this can be implemented
1070 it would be a good thing.
1071
1072 =head2 (?{...}) closures in regexps
1073
1074 Fix (or rewrite) the implementation of the C</(?{...})/> closures.
1075
1076 =head2 A re-entrant regexp engine
1077
1078 This will allow the use of a regex from inside (?{ }), (??{ }) and
1079 (?(?{ })|) constructs.
1080
1081 =head2 Add class set operations to regexp engine
1082
1083 Apparently these are quite useful. Anyway, Jeffery Friedl wants them.
1084
1085 demerphq has this on his todo list, but right at the bottom.