e4be9100863663a4c59cc9e2812d96de27337400
[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 most up to date version of this file
8 is at http://perl5.git.perl.org/perl.git/blob_plain/HEAD:/pod/perltodo.pod
9
10 The tasks we think are smaller or easier are listed first. Anyone is welcome
11 to work on any of these, but it's a good idea to first contact
12 I<perl5-porters@perl.org> to avoid duplication of effort, and to learn from
13 any previous attempts. By all means contact a pumpking privately first if you
14 prefer.
15
16 Whilst patches to make the list shorter are most welcome, ideas to add to
17 the list are also encouraged. Check the perl5-porters archives for past
18 ideas, and any discussion about them. One set of archives may be found at:
19
20     http://www.xray.mpe.mpg.de/mailing-lists/perl5-porters/
21
22 What can we offer you in return? Fame, fortune, and everlasting glory? Maybe
23 not, but if your patch is incorporated, then we'll add your name to the
24 F<AUTHORS> file, which ships in the official distribution. How many other
25 programming languages offer you 1 line of immortality?
26
27 =head1 Tasks that only need Perl knowledge
28
29 =head2 Remove duplication of test setup.
30
31 Schwern notes, that there's duplication of code - lots and lots of tests have
32 some variation on the big block of C<$Is_Foo> checks.  We can safely put this
33 into a file, change it to build an C<%Is> hash and require it.  Maybe just put
34 it into F<test.pl>. Throw in the handy tainting subroutines.
35
36 =head2 POD -E<gt> HTML conversion in the core still sucks
37
38 Which is crazy given just how simple POD purports to be, and how simple HTML
39 can be. It's not actually I<as> simple as it sounds, particularly with the
40 flexibility POD allows for C<=item>, but it would be good to improve the
41 visual appeal of the HTML generated, and to avoid it having any validation
42 errors. See also L</make HTML install work>, as the layout of installation tree
43 is needed to improve the cross-linking.
44
45 The addition of C<Pod::Simple> and its related modules may make this task
46 easier to complete.
47
48 =head2 Parallel testing
49
50 (This probably impacts much more than the core: also the Test::Harness
51 and TAP::* modules on CPAN.)
52
53 All of the tests in F<t/> can now be run in parallel, if C<$ENV{TEST_JOBS}>
54 is set. However, tests within each directory in F<ext> and F<lib> are still
55 run in series, with directories run in parallel. This is an adequate
56 heuristic, but it might be possible to relax it further, and get more
57 throughput. Specifically, it would be good to audit all of F<lib/*.t>, and
58 make them use C<File::Temp>.
59
60 =head2 Make Schwern poorer
61
62 We should have tests for everything. When all the core's modules are tested,
63 Schwern has promised to donate to $500 to TPF. We may need volunteers to
64 hold him upside down and shake vigorously in order to actually extract the
65 cash.
66
67 =head2 Improve the coverage of the core tests
68
69 Use Devel::Cover to ascertain the core modules's test coverage, then add
70 tests that are currently missing.
71
72 =head2 test B
73
74 A full test suite for the B module would be nice.
75
76 =head2 A decent benchmark
77
78 C<perlbench> seems impervious to any recent changes made to the perl core. It
79 would be useful to have a reasonable general benchmarking suite that roughly
80 represented what current perl programs do, and measurably reported whether
81 tweaks to the core improve, degrade or don't really affect performance, to
82 guide people attempting to optimise the guts of perl. Gisle would welcome
83 new tests for perlbench.
84
85 =head2 fix tainting bugs
86
87 Fix the bugs revealed by running the test suite with the C<-t> switch (via
88 C<make test.taintwarn>).
89
90 =head2 Dual life everything
91
92 As part of the "dists" plan, anything that doesn't belong in the smallest perl
93 distribution needs to be dual lifed. Anything else can be too. Figure out what
94 changes would be needed to package that module and its tests up for CPAN, and
95 do so. Test it with older perl releases, and fix the problems you find.
96
97 To make a minimal perl distribution, it's useful to look at
98 F<t/lib/commonsense.t>.
99
100 =head2 Bundle dual life modules in ext/
101
102 For maintenance (and branch merging) reasons, it would be useful to move
103 some architecture-independent dual-life modules from lib/ to ext/, if this
104 has no negative impact on the build of perl itself.
105
106 =head2 POSIX memory footprint
107
108 Ilya observed that use POSIX; eats memory like there's no tomorrow, and at
109 various times worked to cut it down. There is probably still fat to cut out -
110 for example POSIX passes Exporter some very memory hungry data structures.
111
112 =head2 embed.pl/makedef.pl
113
114 There is a script F<embed.pl> that generates several header files to prefix
115 all of Perl's symbols in a consistent way, to provide some semblance of
116 namespace support in C<C>. Functions are declared in F<embed.fnc>, variables
117 in F<interpvar.h>. Quite a few of the functions and variables
118 are conditionally declared there, using C<#ifdef>. However, F<embed.pl>
119 doesn't understand the C macros, so the rules about which symbols are present
120 when is duplicated in F<makedef.pl>. Writing things twice is bad, m'kay.
121 It would be good to teach C<embed.pl> to understand the conditional
122 compilation, and hence remove the duplication, and the mistakes it has caused.
123
124 =head2 use strict; and AutoLoad
125
126 Currently if you write
127
128     package Whack;
129     use AutoLoader 'AUTOLOAD';
130     use strict;
131     1;
132     __END__
133     sub bloop {
134         print join (' ', No, strict, here), "!\n";
135     }
136
137 then C<use strict;> isn't in force within the autoloaded subroutines. It would
138 be more consistent (and less surprising) to arrange for all lexical pragmas
139 in force at the __END__ block to be in force within each autoloaded subroutine.
140
141 There's a similar problem with SelfLoader.
142
143 =head2 profile installman
144
145 The F<installman> script is slow. All it is doing text processing, which we're
146 told is something Perl is good at. So it would be nice to know what it is doing
147 that is taking so much CPU, and where possible address it.
148
149
150 =head1 Tasks that need a little sysadmin-type knowledge
151
152 Or if you prefer, tasks that you would learn from, and broaden your skills
153 base...
154
155 =head2 make HTML install work
156
157 There is an C<installhtml> target in the Makefile. It's marked as
158 "experimental". It would be good to get this tested, make it work reliably, and
159 remove the "experimental" tag. This would include
160
161 =over 4
162
163 =item 1
164
165 Checking that cross linking between various parts of the documentation works.
166 In particular that links work between the modules (files with POD in F<lib/>)
167 and the core documentation (files in F<pod/>)
168
169 =item 2
170
171 Work out how to split C<perlfunc> into chunks, preferably one per function
172 group, preferably with general case code that could be used elsewhere.
173 Challenges here are correctly identifying the groups of functions that go
174 together, and making the right named external cross-links point to the right
175 page. Things to be aware of are C<-X>, groups such as C<getpwnam> to
176 C<endservent>, two or more C<=items> giving the different parameter lists, such
177 as
178
179     =item substr EXPR,OFFSET,LENGTH,REPLACEMENT
180     =item substr EXPR,OFFSET,LENGTH
181     =item substr EXPR,OFFSET
182
183 and different parameter lists having different meanings. (eg C<select>)
184
185 =back
186
187 =head2 compressed man pages
188
189 Be able to install them. This would probably need a configure test to see how
190 the system does compressed man pages (same directory/different directory?
191 same filename/different filename), as well as tweaking the F<installman> script
192 to compress as necessary.
193
194 =head2 Add a code coverage target to the Makefile
195
196 Make it easy for anyone to run Devel::Cover on the core's tests. The steps
197 to do this manually are roughly
198
199 =over 4
200
201 =item *
202
203 do a normal C<Configure>, but include Devel::Cover as a module to install
204 (see F<INSTALL> for how to do this)
205
206 =item *
207
208     make perl
209
210 =item *
211
212     cd t; HARNESS_PERL_SWITCHES=-MDevel::Cover ./perl -I../lib harness
213
214 =item *
215
216 Process the resulting Devel::Cover database
217
218 =back
219
220 This just give you the coverage of the F<.pm>s. To also get the C level
221 coverage you need to
222
223 =over 4
224
225 =item *
226
227 Additionally tell C<Configure> to use the appropriate C compiler flags for
228 C<gcov>
229
230 =item *
231
232     make perl.gcov
233
234 (instead of C<make perl>)
235
236 =item *
237
238 After running the tests run C<gcov> to generate all the F<.gcov> files.
239 (Including down in the subdirectories of F<ext/>
240
241 =item *
242
243 (From the top level perl directory) run C<gcov2perl> on all the C<.gcov> files
244 to get their stats into the cover_db directory.
245
246 =item *
247
248 Then process the Devel::Cover database
249
250 =back
251
252 It would be good to add a single switch to C<Configure> to specify that you
253 wanted to perform perl level coverage, and another to specify C level
254 coverage, and have C<Configure> and the F<Makefile> do all the right things
255 automatically.
256
257 =head2 Make Config.pm cope with differences between built and installed perl
258
259 Quite often vendors ship a perl binary compiled with their (pay-for)
260 compilers.  People install a free compiler, such as gcc. To work out how to
261 build extensions, Perl interrogates C<%Config>, so in this situation
262 C<%Config> describes compilers that aren't there, and extension building
263 fails. This forces people into choosing between re-compiling perl themselves
264 using the compiler they have, or only using modules that the vendor ships.
265
266 It would be good to find a way teach C<Config.pm> about the installation setup,
267 possibly involving probing at install time or later, so that the C<%Config> in
268 a binary distribution better describes the installed machine, when the
269 installed machine differs from the build machine in some significant way.
270
271 =head2 linker specification files
272
273 Some platforms mandate that you provide a list of a shared library's external
274 symbols to the linker, so the core already has the infrastructure in place to
275 do this for generating shared perl libraries. My understanding is that the
276 GNU toolchain can accept an optional linker specification file, and restrict
277 visibility just to symbols declared in that file. It would be good to extend
278 F<makedef.pl> to support this format, and to provide a means within
279 C<Configure> to enable it. This would allow Unix users to test that the
280 export list is correct, and to build a perl that does not pollute the global
281 namespace with private symbols.
282
283 =head2 Cross-compile support
284
285 Currently C<Configure> understands C<-Dusecrosscompile> option. This option
286 arranges for building C<miniperl> for TARGET machine, so this C<miniperl> is
287 assumed then to be copied to TARGET machine and used as a replacement of full
288 C<perl> executable.
289
290 This could be done little differently. Namely C<miniperl> should be built for
291 HOST and then full C<perl> with extensions should be compiled for TARGET.
292 This, however, might require extra trickery for %Config: we have one config
293 first for HOST and then another for TARGET.  Tools like MakeMaker will be
294 mightily confused.  Having around two different types of executables and
295 libraries (HOST and TARGET) makes life interesting for Makefiles and
296 shell (and Perl) scripts.  There is $Config{run}, normally empty, which
297 can be used as an execution wrapper.  Also note that in some
298 cross-compilation/execution environments the HOST and the TARGET do
299 not see the same filesystem(s), the $Config{run} may need to do some
300 file/directory copying back and forth.
301
302 =head2 roffitall
303
304 Make F<pod/roffitall> be updated by F<pod/buildtoc>.
305
306 =head2 Split "linker" from "compiler"
307
308 Right now, Configure probes for two commands, and sets two variables:
309
310 =over 4
311
312 =item * C<cc> (in F<cc.U>)
313
314 This variable holds the name of a command to execute a C compiler which
315 can resolve multiple global references that happen to have the same
316 name.  Usual values are F<cc> and F<gcc>.
317 Fervent ANSI compilers may be called F<c89>.  AIX has F<xlc>.
318
319 =item * C<ld> (in F<dlsrc.U>)
320
321 This variable indicates the program to be used to link
322 libraries for dynamic loading.  On some systems, it is F<ld>.
323 On ELF systems, it should be C<$cc>.  Mostly, we'll try to respect
324 the hint file setting.
325
326 =back
327
328 There is an implicit historical assumption from around Perl5.000alpha
329 something, that C<$cc> is also the correct command for linking object files
330 together to make an executable. This may be true on Unix, but it's not true
331 on other platforms, and there are a maze of work arounds in other places (such
332 as F<Makefile.SH>) to cope with this.
333
334 Ideally, we should create a new variable to hold the name of the executable
335 linker program, probe for it in F<Configure>, and centralise all the special
336 case logic there or in hints files.
337
338 A small bikeshed issue remains - what to call it, given that C<$ld> is already
339 taken (arguably for the wrong thing now, but on SunOS 4.1 it is the command
340 for creating dynamically-loadable modules) and C<$link> could be confused with
341 the Unix command line executable of the same name, which does something
342 completely different. Andy Dougherty makes the counter argument "In parrot, I
343 tried to call the command used to link object files and  libraries into an
344 executable F<link>, since that's what my vaguely-remembered DOS and VMS
345 experience suggested. I don't think any real confusion has ensued, so it's
346 probably a reasonable name for perl5 to use."
347
348 "Alas, I've always worried that introducing it would make things worse, 
349 since now the module building utilities would have to look for 
350 C<$Config{link}> and institute a fall-back plan if it weren't found."
351 Although I can see that as confusing, given that C<$Config{d_link}> is true
352 when (hard) links are available.
353
354 =head2 Configure Windows using PowerShell
355
356 Currently, Windows uses hard-coded config files based to build the
357 config.h for compiling Perl.  Makefiles are also hard-coded and need to be 
358 hand edited prior to building Perl. While this makes it easy to create a perl.exe 
359 that works across multiple Windows versions, being able to accurately
360 configure a perl.exe for a specific Windows versions and VS C++ would be
361 a nice enhancement.  With PowerShell available on Windows XP and up, this 
362 may now be possible.  Step 1 might be to investigate whether this is possible
363 and use this to clean up our current makefile situation.  Step 2 would be to 
364 see if there would be a way to use our existing metaconfig units to configure a
365 Windows Perl or whether we go in a separate direction and make it so.  Of 
366 course, we all know what step 3 is.
367
368 =head1 Tasks that need a little C knowledge
369
370 These tasks would need a little C knowledge, but don't need any specific
371 background or experience with XS, or how the Perl interpreter works
372
373 =head2 Weed out needless PERL_UNUSED_ARG
374
375 The C code uses the macro C<PERL_UNUSED_ARG> to stop compilers warning about
376 unused arguments. Often the arguments can't be removed, as there is an
377 external constraint that determines the prototype of the function, so this
378 approach is valid. However, there are some cases where C<PERL_UNUSED_ARG>
379 could be removed. Specifically
380
381 =over 4
382
383 =item *
384
385 The prototypes of (nearly all) static functions can be changed
386
387 =item *
388
389 Unused arguments generated by short cut macros are wasteful - the short cut
390 macro used can be changed.
391
392 =back
393
394 =head2 Modernize the order of directories in @INC
395
396 The way @INC is laid out by default, one cannot upgrade core (dual-life)
397 modules without overwriting files. This causes problems for binary
398 package builders.  One possible proposal is laid out in this
399 message:
400 L<http://www.xray.mpe.mpg.de/mailing-lists/perl5-porters/2002-04/msg02380.html>.
401
402 =head2 -Duse32bit*
403
404 Natively 64-bit systems need neither -Duse64bitint nor -Duse64bitall.
405 On these systems, it might be the default compilation mode, and there
406 is currently no guarantee that passing no use64bitall option to the
407 Configure process will build a 32bit perl. Implementing -Duse32bit*
408 options would be nice for perl 5.12.
409
410 =head2 Profile Perl - am I hot or not?
411
412 The Perl source code is stable enough that it makes sense to profile it,
413 identify and optimise the hotspots. It would be good to measure the
414 performance of the Perl interpreter using free tools such as cachegrind,
415 gprof, and dtrace, and work to reduce the bottlenecks they reveal.
416
417 As part of this, the idea of F<pp_hot.c> is that it contains the I<hot> ops,
418 the ops that are most commonly used. The idea is that by grouping them, their
419 object code will be adjacent in the executable, so they have a greater chance
420 of already being in the CPU cache (or swapped in) due to being near another op
421 already in use.
422
423 Except that it's not clear if these really are the most commonly used ops. So
424 as part of exercising your skills with coverage and profiling tools you might
425 want to determine what ops I<really> are the most commonly used. And in turn
426 suggest evictions and promotions to achieve a better F<pp_hot.c>.
427
428 One piece of Perl code that might make a good testbed is F<installman>.
429
430 =head2 Allocate OPs from arenas
431
432 Currently all new OP structures are individually malloc()ed and free()d.
433 All C<malloc> implementations have space overheads, and are now as fast as
434 custom allocates so it would both use less memory and less CPU to allocate
435 the various OP structures from arenas. The SV arena code can probably be
436 re-used for this.
437
438 Note that Configuring perl with C<-Accflags=-DPL_OP_SLAB_ALLOC> will use
439 Perl_Slab_alloc() to pack optrees into a contiguous block, which is
440 probably superior to the use of OP arenas, esp. from a cache locality
441 standpoint.  See L<Profile Perl - am I hot or not?>.
442
443 =head2 Improve win32/wince.c
444
445 Currently, numerous functions look virtually, if not completely,
446 identical in both C<win32/wince.c> and C<win32/win32.c> files, which can't
447 be good.
448
449 =head2 Use secure CRT functions when building with VC8 on Win32
450
451 Visual C++ 2005 (VC++ 8.x) deprecated a number of CRT functions on the basis
452 that they were "unsafe" and introduced differently named secure versions of
453 them as replacements, e.g. instead of writing
454
455     FILE* f = fopen(__FILE__, "r");
456
457 one should now write
458
459     FILE* f;
460     errno_t err = fopen_s(&f, __FILE__, "r"); 
461
462 Currently, the warnings about these deprecations have been disabled by adding
463 -D_CRT_SECURE_NO_DEPRECATE to the CFLAGS. It would be nice to remove that
464 warning suppressant and actually make use of the new secure CRT functions.
465
466 There is also a similar issue with POSIX CRT function names like fileno having
467 been deprecated in favour of ISO C++ conformant names like _fileno. These
468 warnings are also currently suppressed by adding -D_CRT_NONSTDC_NO_DEPRECATE. It
469 might be nice to do as Microsoft suggest here too, although, unlike the secure
470 functions issue, there is presumably little or no benefit in this case.
471
472 =head2 Fix POSIX::access() and chdir() on Win32
473
474 These functions currently take no account of DACLs and therefore do not behave
475 correctly in situations where access is restricted by DACLs (as opposed to the
476 read-only attribute).
477
478 Furthermore, POSIX::access() behaves differently for directories having the
479 read-only attribute set depending on what CRT library is being used. For
480 example, the _access() function in the VC6 and VC7 CRTs (wrongly) claim that
481 such directories are not writable, whereas in fact all directories are writable
482 unless access is denied by DACLs. (In the case of directories, the read-only
483 attribute actually only means that the directory cannot be deleted.) This CRT
484 bug is fixed in the VC8 and VC9 CRTs (but, of course, the directory may still
485 not actually be writable if access is indeed denied by DACLs).
486
487 For the chdir() issue, see ActiveState bug #74552:
488 http://bugs.activestate.com/show_bug.cgi?id=74552
489
490 Therefore, DACLs should be checked both for consistency across CRTs and for
491 the correct answer.
492
493 (Note that perl's -w operator should not be modified to check DACLs. It has
494 been written so that it reflects the state of the read-only attribute, even
495 for directories (whatever CRT is being used), for symmetry with chmod().)
496
497 =head2 strcat(), strcpy(), strncat(), strncpy(), sprintf(), vsprintf()
498
499 Maybe create a utility that checks after each libperl.a creation that
500 none of the above (nor sprintf(), vsprintf(), or *SHUDDER* gets())
501 ever creep back to libperl.a.
502
503   nm libperl.a | ./miniperl -alne '$o = $F[0] if /:$/; print "$o $F[1]" if $F[0] eq "U" && $F[1] =~ /^(?:strn?c(?:at|py)|v?sprintf|gets)$/'
504
505 Note, of course, that this will only tell whether B<your> platform
506 is using those naughty interfaces.
507
508 =head2 -D_FORTIFY_SOURCE=2, -fstack-protector
509
510 Recent glibcs support C<-D_FORTIFY_SOURCE=2> and recent gcc
511 (4.1 onwards?) supports C<-fstack-protector>, both of which give
512 protection against various kinds of buffer overflow problems.
513 These should probably be used for compiling Perl whenever available,
514 Configure and/or hints files should be adjusted to probe for the
515 availability of these features and enable them as appropriate.
516
517 =head2 Arenas for GPs? For MAGIC?
518
519 C<struct gp> and C<struct magic> are both currently allocated by C<malloc>.
520 It might be a speed or memory saving to change to using arenas. Or it might
521 not. It would need some suitable benchmarking first. In particular, C<GP>s
522 can probably be changed with minimal compatibility impact (probably nothing
523 outside of the core, or even outside of F<gv.c> allocates them), but they
524 probably aren't allocated/deallocated often enough for a speed saving. Whereas
525 C<MAGIC> is allocated/deallocated more often, but in turn, is also something
526 more externally visible, so changing the rules here may bite external code.
527
528 =head2 Shared arenas
529
530 Several SV body structs are now the same size, notably PVMG and PVGV, PVAV and
531 PVHV, and PVCV and PVFM. It should be possible to allocate and return same
532 sized bodies from the same actual arena, rather than maintaining one arena for
533 each. This could save 4-6K per thread, of memory no longer tied up in the
534 not-yet-allocated part of an arena.
535
536
537 =head1 Tasks that need a knowledge of XS
538
539 These tasks would need C knowledge, and roughly the level of knowledge of
540 the perl API that comes from writing modules that use XS to interface to
541 C.
542
543 =head2 safely supporting POSIX SA_SIGINFO
544
545 Some years ago Jarkko supplied patches to provide support for the POSIX
546 SA_SIGINFO feature in Perl, passing the extra data to the Perl signal handler.
547
548 Unfortunately, it only works with "unsafe" signals, because under safe
549 signals, by the time Perl gets to run the signal handler, the extra
550 information has been lost. Moreover, it's not easy to store it somewhere,
551 as you can't call mutexs, or do anything else fancy, from inside a signal
552 handler.
553
554 So it strikes me that we could provide safe SA_SIGINFO support
555
556 =over 4
557
558 =item 1
559
560 Provide global variables for two file descriptors
561
562 =item 2
563
564 When the first request is made via C<sigaction> for C<SA_SIGINFO>, create a
565 pipe, store the reader in one, the writer in the other
566
567 =item 3
568
569 In the "safe" signal handler (C<Perl_csighandler()>/C<S_raise_signal()>), if
570 the C<siginfo_t> pointer non-C<NULL>, and the writer file handle is open,
571
572 =over 8
573
574 =item 1
575
576 serialise signal number, C<struct siginfo_t> (or at least the parts we care
577 about) into a small auto char buff
578
579 =item 2
580
581 C<write()> that (non-blocking) to the writer fd
582
583 =over 12
584
585 =item 1
586
587 if it writes 100%, flag the signal in a counter of "signals on the pipe" akin
588 to the current per-signal-number counts
589
590 =item 2
591
592 if it writes 0%, assume the pipe is full. Flag the data as lost?
593
594 =item 3
595
596 if it writes partially, croak a panic, as your OS is broken.
597
598 =back
599
600 =back
601
602 =item 4
603
604 in the regular C<PERL_ASYNC_CHECK()> processing, if there are "signals on
605 the pipe", read the data out, deserialise, build the Perl structures on
606 the stack (code in C<Perl_sighandler()>, the "unsafe" handler), and call as
607 usual.
608
609 =back
610
611 I think that this gets us decent C<SA_SIGINFO> support, without the current risk
612 of running Perl code inside the signal handler context. (With all the dangers
613 of things like C<malloc> corruption that that currently offers us)
614
615 For more information see the thread starting with this message:
616 http://www.xray.mpe.mpg.de/mailing-lists/perl5-porters/2008-03/msg00305.html
617
618 =head2 autovivification
619
620 Make all autovivification consistent w.r.t LVALUE/RVALUE and strict/no strict;
621
622 This task is incremental - even a little bit of work on it will help.
623
624 =head2 Unicode in Filenames
625
626 chdir, chmod, chown, chroot, exec, glob, link, lstat, mkdir, open,
627 opendir, qx, readdir, readlink, rename, rmdir, stat, symlink, sysopen,
628 system, truncate, unlink, utime, -X.  All these could potentially accept
629 Unicode filenames either as input or output (and in the case of system
630 and qx Unicode in general, as input or output to/from the shell).
631 Whether a filesystem - an operating system pair understands Unicode in
632 filenames varies.
633
634 Known combinations that have some level of understanding include
635 Microsoft NTFS, Apple HFS+ (In Mac OS 9 and X) and Apple UFS (in Mac
636 OS X), NFS v4 is rumored to be Unicode, and of course Plan 9.  How to
637 create Unicode filenames, what forms of Unicode are accepted and used
638 (UCS-2, UTF-16, UTF-8), what (if any) is the normalization form used,
639 and so on, varies.  Finding the right level of interfacing to Perl
640 requires some thought.  Remember that an OS does not implicate a
641 filesystem.
642
643 (The Windows -C command flag "wide API support" has been at least
644 temporarily retired in 5.8.1, and the -C has been repurposed, see
645 L<perlrun>.)
646
647 Most probably the right way to do this would be this:
648 L</"Virtualize operating system access">.
649
650 =head2 Unicode in %ENV
651
652 Currently the %ENV entries are always byte strings.
653 See L</"Virtualize operating system access">.
654
655 =head2 Unicode and glob()
656
657 Currently glob patterns and filenames returned from File::Glob::glob()
658 are always byte strings.  See L</"Virtualize operating system access">.
659
660 =head2 Unicode and lc/uc operators
661
662 Some built-in operators (C<lc>, C<uc>, etc.) behave differently, based on
663 what the internal encoding of their argument is. That should not be the
664 case. Maybe add a pragma to switch behaviour.
665
666 =head2 use less 'memory'
667
668 Investigate trade offs to switch out perl's choices on memory usage.
669 Particularly perl should be able to give memory back.
670
671 This task is incremental - even a little bit of work on it will help.
672
673 =head2 Re-implement C<:unique> in a way that is actually thread-safe
674
675 The old implementation made bad assumptions on several levels. A good 90%
676 solution might be just to make C<:unique> work to share the string buffer
677 of SvPVs. That way large constant strings can be shared between ithreads,
678 such as the configuration information in F<Config>.
679
680 =head2 Make tainting consistent
681
682 Tainting would be easier to use if it didn't take documented shortcuts and
683 allow taint to "leak" everywhere within an expression.
684
685 =head2 readpipe(LIST)
686
687 system() accepts a LIST syntax (and a PROGRAM LIST syntax) to avoid
688 running a shell. readpipe() (the function behind qx//) could be similarly
689 extended.
690
691 =head2 Audit the code for destruction ordering assumptions
692
693 Change 25773 notes
694
695     /* Need to check SvMAGICAL, as during global destruction it may be that
696        AvARYLEN(av) has been freed before av, and hence the SvANY() pointer
697        is now part of the linked list of SV heads, rather than pointing to
698        the original body.  */
699     /* FIXME - audit the code for other bugs like this one.  */
700
701 adding the C<SvMAGICAL> check to
702
703     if (AvARYLEN(av) && SvMAGICAL(AvARYLEN(av))) {
704         MAGIC *mg = mg_find (AvARYLEN(av), PERL_MAGIC_arylen);
705
706 Go through the core and look for similar assumptions that SVs have particular
707 types, as all bets are off during global destruction.
708
709 =head2 Extend PerlIO and PerlIO::Scalar
710
711 PerlIO::Scalar doesn't know how to truncate().  Implementing this
712 would require extending the PerlIO vtable.
713
714 Similarly the PerlIO vtable doesn't know about formats (write()), or
715 about stat(), or chmod()/chown(), utime(), or flock().
716
717 (For PerlIO::Scalar it's hard to see what e.g. mode bits or ownership
718 would mean.)
719
720 PerlIO doesn't do directories or symlinks, either: mkdir(), rmdir(),
721 opendir(), closedir(), seekdir(), rewinddir(), glob(); symlink(),
722 readlink().
723
724 See also L</"Virtualize operating system access">.
725
726 =head2 -C on the #! line
727
728 It should be possible to make -C work correctly if found on the #! line,
729 given that all perl command line options are strict ASCII, and -C changes
730 only the interpretation of non-ASCII characters, and not for the script file
731 handle. To make it work needs some investigation of the ordering of function
732 calls during startup, and (by implication) a bit of tweaking of that order.
733
734 =head2 Organize error messages
735
736 Perl's diagnostics (error messages, see L<perldiag>) could use
737 reorganizing and formalizing so that each error message has its
738 stable-for-all-eternity unique id, categorized by severity, type, and
739 subsystem.  (The error messages would be listed in a datafile outside
740 of the Perl source code, and the source code would only refer to the
741 messages by the id.)  This clean-up and regularizing should apply
742 for all croak() messages.
743
744 This would enable all sorts of things: easier translation/localization
745 of the messages (though please do keep in mind the caveats of
746 L<Locale::Maketext> about too straightforward approaches to
747 translation), filtering by severity, and instead of grepping for a
748 particular error message one could look for a stable error id.  (Of
749 course, changing the error messages by default would break all the
750 existing software depending on some particular error message...)
751
752 This kind of functionality is known as I<message catalogs>.  Look for
753 inspiration for example in the catgets() system, possibly even use it
754 if available-- but B<only> if available, all platforms will B<not>
755 have catgets().
756
757 For the really pure at heart, consider extending this item to cover
758 also the warning messages (see L<perllexwarn>, C<warnings.pl>).
759
760 =head1 Tasks that need a knowledge of the interpreter
761
762 These tasks would need C knowledge, and knowledge of how the interpreter works,
763 or a willingness to learn.
764
765 =head2 error reporting of [$a ; $b]
766
767 Using C<;> inside brackets is a syntax error, and we don't propose to change
768 that by giving it any meaning. However, it's not reported very helpfully:
769
770     $ perl -e '$a = [$b; $c];'
771     syntax error at -e line 1, near "$b;"
772     syntax error at -e line 1, near "$c]"
773     Execution of -e aborted due to compilation errors.
774
775 It should be possible to hook into the tokeniser or the lexer, so that when a
776 C<;> is parsed where it is not legal as a statement terminator (ie inside
777 C<{}> used as a hashref, C<[]> or C<()>) it issues an error something like
778 I<';' isn't legal inside an expression - if you need multiple statements use a
779 do {...} block>. See the thread starting at
780 http://www.xray.mpe.mpg.de/mailing-lists/perl5-porters/2008-09/msg00573.html
781
782 =head2 lexicals used only once
783
784 This warns:
785
786     $ perl -we '$pie = 42'
787     Name "main::pie" used only once: possible typo at -e line 1.
788
789 This does not:
790
791     $ perl -we 'my $pie = 42'
792
793 Logically all lexicals used only once should warn, if the user asks for
794 warnings.  An unworked RT ticket (#5087) has been open for almost seven
795 years for this discrepancy.
796
797 =head2 UTF-8 revamp
798
799 The handling of Unicode is unclean in many places. For example, the regexp
800 engine matches in Unicode semantics whenever the string or the pattern is
801 flagged as UTF-8, but that should not be dependent on an internal storage
802 detail of the string. Likewise, case folding behaviour is dependent on the
803 UTF8 internal flag being on or off.
804
805 =head2 Properly Unicode safe tokeniser and pads.
806
807 The tokeniser isn't actually very UTF-8 clean. C<use utf8;> is a hack -
808 variable names are stored in stashes as raw bytes, without the utf-8 flag
809 set. The pad API only takes a C<char *> pointer, so that's all bytes too. The
810 tokeniser ignores the UTF-8-ness of C<PL_rsfp>, or any SVs returned from
811 source filters.  All this could be fixed.
812
813 =head2 state variable initialization in list context
814
815 Currently this is illegal:
816
817     state ($a, $b) = foo(); 
818
819 In Perl 6, C<state ($a) = foo();> and C<(state $a) = foo();> have different
820 semantics, which is tricky to implement in Perl 5 as currently they produce
821 the same opcode trees. The Perl 6 design is firm, so it would be good to
822 implement the necessary code in Perl 5. There are comments in
823 C<Perl_newASSIGNOP()> that show the code paths taken by various assignment
824 constructions involving state variables.
825
826 =head2 Implement $value ~~ 0 .. $range
827
828 It would be nice to extend the syntax of the C<~~> operator to also
829 understand numeric (and maybe alphanumeric) ranges.
830
831 =head2 A does() built-in
832
833 Like ref(), only useful. It would call the C<DOES> method on objects; it
834 would also tell whether something can be dereferenced as an
835 array/hash/etc., or used as a regexp, etc.
836 L<http://www.xray.mpe.mpg.de/mailing-lists/perl5-porters/2007-03/msg00481.html>
837
838 =head2 Tied filehandles and write() don't mix
839
840 There is no method on tied filehandles to allow them to be called back by
841 formats.
842
843 =head2 Attach/detach debugger from running program
844
845 The old perltodo notes "With C<gdb>, you can attach the debugger to a running
846 program if you pass the process ID. It would be good to do this with the Perl
847 debugger on a running Perl program, although I'm not sure how it would be
848 done." ssh and screen do this with named pipes in /tmp. Maybe we can too.
849
850 =head2 LVALUE functions for lists
851
852 The old perltodo notes that lvalue functions don't work for list or hash
853 slices. This would be good to fix.
854
855 =head2 regexp optimiser optional
856
857 The regexp optimiser is not optional. It should configurable to be, to allow
858 its performance to be measured, and its bugs to be easily demonstrated.
859
860 =head2 delete &function
861
862 Allow to delete functions. One can already undef them, but they're still
863 in the stash.
864
865 =head2 C</w> regex modifier
866
867 That flag would enable to match whole words, and also to interpolate
868 arrays as alternations. With it, C</P/w> would be roughly equivalent to:
869
870     do { local $"='|'; /\b(?:P)\b/ }
871
872 See L<http://www.xray.mpe.mpg.de/mailing-lists/perl5-porters/2007-01/msg00400.html>
873 for the discussion.
874
875 =head2 optional optimizer
876
877 Make the peephole optimizer optional. Currently it performs two tasks as
878 it walks the optree - genuine peephole optimisations, and necessary fixups of
879 ops. It would be good to find an efficient way to switch out the
880 optimisations whilst keeping the fixups.
881
882 =head2 You WANT *how* many
883
884 Currently contexts are void, scalar and list. split has a special mechanism in
885 place to pass in the number of return values wanted. It would be useful to
886 have a general mechanism for this, backwards compatible and little speed hit.
887 This would allow proposals such as short circuiting sort to be implemented
888 as a module on CPAN.
889
890 =head2 lexical aliases
891
892 Allow lexical aliases (maybe via the syntax C<my \$alias = \$foo>.
893
894 =head2 entersub XS vs Perl
895
896 At the moment pp_entersub is huge, and has code to deal with entering both
897 perl and XS subroutines. Subroutine implementations rarely change between 
898 perl and XS at run time, so investigate using 2 ops to enter subs (one for
899 XS, one for perl) and swap between if a sub is redefined.
900
901 =head2 Self-ties
902
903 Self-ties are currently illegal because they caused too many segfaults. Maybe
904 the causes of these could be tracked down and self-ties on all types
905 reinstated.
906
907 =head2 Optimize away @_
908
909 The old perltodo notes "Look at the "reification" code in C<av.c>".
910
911 =head2 Virtualize operating system access
912
913 Implement a set of "vtables" that virtualizes operating system access
914 (open(), mkdir(), unlink(), readdir(), getenv(), etc.)  At the very
915 least these interfaces should take SVs as "name" arguments instead of
916 bare char pointers; probably the most flexible and extensible way
917 would be for the Perl-facing interfaces to accept HVs.  The system
918 needs to be per-operating-system and per-file-system
919 hookable/filterable, preferably both from XS and Perl level
920 (L<perlport/"Files and Filesystems"> is good reading at this point,
921 in fact, all of L<perlport> is.)
922
923 This has actually already been implemented (but only for Win32),
924 take a look at F<iperlsys.h> and F<win32/perlhost.h>.  While all Win32
925 variants go through a set of "vtables" for operating system access,
926 non-Win32 systems currently go straight for the POSIX/UNIX-style
927 system/library call.  Similar system as for Win32 should be
928 implemented for all platforms.  The existing Win32 implementation
929 probably does not need to survive alongside this proposed new
930 implementation, the approaches could be merged.
931
932 What would this give us?  One often-asked-for feature this would
933 enable is using Unicode for filenames, and other "names" like %ENV,
934 usernames, hostnames, and so forth.
935 (See L<perlunicode/"When Unicode Does Not Happen">.)
936
937 But this kind of virtualization would also allow for things like
938 virtual filesystems, virtual networks, and "sandboxes" (though as long
939 as dynamic loading of random object code is allowed, not very safe
940 sandboxes since external code of course know not of Perl's vtables).
941 An example of a smaller "sandbox" is that this feature can be used to
942 implement per-thread working directories: Win32 already does this.
943
944 See also L</"Extend PerlIO and PerlIO::Scalar">.
945
946 =head2 Investigate PADTMP hash pessimisation
947
948 The peephole optimiser converts constants used for hash key lookups to shared
949 hash key scalars. Under ithreads, something is undoing this work.
950 See http://www.xray.mpe.mpg.de/mailing-lists/perl5-porters/2007-09/msg00793.html
951
952 =head2 Store the current pad in the OP slab allocator
953
954 =for clarification
955 I hope that I got that "current pad" part correct
956
957 Currently we leak ops in various cases of parse failure. I suggested that we
958 could solve this by always using the op slab allocator, and walking it to
959 free ops. Dave comments that as some ops are already freed during optree
960 creation one would have to mark which ops are freed, and not double free them
961 when walking the slab. He notes that one problem with this is that for some ops
962 you have to know which pad was current at the time of allocation, which does
963 change. I suggested storing a pointer to the current pad in the memory allocated
964 for the slab, and swapping to a new slab each time the pad changes. Dave thinks
965 that this would work.
966
967 =head2 repack the optree
968
969 Repacking the optree after execution order is determined could allow
970 removal of NULL ops, and optimal ordering of OPs with respect to cache-line
971 filling.  The slab allocator could be reused for this purpose.  I think that
972 the best way to do this is to make it an optional step just before the
973 completed optree is attached to anything else, and to use the slab allocator
974 unchanged, so that freeing ops is identical whether or not this step runs.
975 Note that the slab allocator allocates ops downwards in memory, so one would
976 have to actually "allocate" the ops in reverse-execution order to get them
977 contiguous in memory in execution order.
978
979 See http://www.nntp.perl.org/group/perl.perl5.porters/2007/12/msg131975.html
980
981 Note that running this copy, and then freeing all the old location ops would
982 cause their slabs to be freed, which would eliminate possible memory wastage if
983 the previous suggestion is implemented, and we swap slabs more frequently.
984
985 =head2 eliminate incorrect line numbers in warnings
986
987 This code
988
989     use warnings;
990     my $undef;
991     
992     if ($undef == 3) {
993     } elsif ($undef == 0) {
994     }
995
996 used to produce this output:
997
998     Use of uninitialized value in numeric eq (==) at wrong.pl line 4.
999     Use of uninitialized value in numeric eq (==) at wrong.pl line 4.
1000
1001 where the line of the second warning was misreported - it should be line 5.
1002 Rafael fixed this - the problem arose because there was no nextstate OP
1003 between the execution of the C<if> and the C<elsif>, hence C<PL_curcop> still
1004 reports that the currently executing line is line 4. The solution was to inject
1005 a nextstate OPs for each C<elsif>, although it turned out that the nextstate
1006 OP needed to be a nulled OP, rather than a live nextstate OP, else other line
1007 numbers became misreported. (Jenga!)
1008
1009 The problem is more general than C<elsif> (although the C<elsif> case is the
1010 most common and the most confusing). Ideally this code
1011
1012     use warnings;
1013     my $undef;
1014     
1015     my $a = $undef + 1;
1016     my $b
1017       = $undef
1018       + 1;
1019
1020 would produce this output
1021
1022     Use of uninitialized value $undef in addition (+) at wrong.pl line 4.
1023     Use of uninitialized value $undef in addition (+) at wrong.pl line 7.
1024
1025 (rather than lines 4 and 5), but this would seem to require every OP to carry
1026 (at least) line number information.
1027
1028 What might work is to have an optional line number in memory just before the
1029 BASEOP structure, with a flag bit in the op to say whether it's present.
1030 Initially during compile every OP would carry its line number. Then add a late
1031 pass to the optimiser (potentially combined with L</repack the optree>) which
1032 looks at the two ops on every edge of the graph of the execution path. If
1033 the line number changes, flags the destination OP with this information.
1034 Once all paths are traced, replace every op with the flag with a
1035 nextstate-light op (that just updates C<PL_curcop>), which in turn then passes
1036 control on to the true op. All ops would then be replaced by variants that
1037 do not store the line number. (Which, logically, why it would work best in
1038 conjunction with L</repack the optree>, as that is already copying/reallocating
1039 all the OPs)
1040
1041 (Although I should note that we're not certain that doing this for the general
1042 case is worth it)
1043
1044 =head2 optimize tail-calls
1045
1046 Tail-calls present an opportunity for broadly applicable optimization;
1047 anywhere that C<< return foo(...) >> is called, the outer return can
1048 be replaced by a goto, and foo will return directly to the outer
1049 caller, saving (conservatively) 25% of perl's call&return cost, which
1050 is relatively higher than in C.  The scheme language is known to do
1051 this heavily.  B::Concise provides good insight into where this
1052 optimization is possible, ie anywhere entersub,leavesub op-sequence
1053 occurs.
1054
1055  perl -MO=Concise,-exec,a,b,-main -e 'sub a{ 1 }; sub b {a()}; b(2)'
1056
1057 Bottom line on this is probably a new pp_tailcall function which
1058 combines the code in pp_entersub, pp_leavesub.  This should probably
1059 be done 1st in XS, and using B::Generate to patch the new OP into the
1060 optrees.
1061
1062 =head1 Big projects
1063
1064 Tasks that will get your name mentioned in the description of the "Highlights
1065 of 5.12"
1066
1067 =head2 make ithreads more robust
1068
1069 Generally make ithreads more robust. See also L</iCOW>
1070
1071 This task is incremental - even a little bit of work on it will help, and
1072 will be greatly appreciated.
1073
1074 One bit would be to write the missing code in sv.c:Perl_dirp_dup.
1075
1076 Fix Perl_sv_dup, et al so that threads can return objects.
1077
1078 =head2 iCOW
1079
1080 Sarathy and Arthur have a proposal for an improved Copy On Write which
1081 specifically will be able to COW new ithreads. If this can be implemented
1082 it would be a good thing.
1083
1084 =head2 (?{...}) closures in regexps
1085
1086 Fix (or rewrite) the implementation of the C</(?{...})/> closures.
1087
1088 =head2 A re-entrant regexp engine
1089
1090 This will allow the use of a regex from inside (?{ }), (??{ }) and
1091 (?(?{ })|) constructs.
1092
1093 =head2 Add class set operations to regexp engine
1094
1095 Apparently these are quite useful. Anyway, Jeffery Friedl wants them.
1096
1097 demerphq has this on his todo list, but right at the bottom.