ef4374df38175c6f5e373be3b6989e8bd8a90e68
[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 easier
8 are listed first. Anyone is welcome to work on any of these, but it's a good
9 idea to first contact I<perl5-porters@perl.org> to avoid duplication of
10 effort. By all means contact a pumpking privately first if you prefer.
11
12 Whilst patches to make the list shorter are most welcome, ideas to add to
13 the list are also encouraged. Check the perl5-porters archives for past
14 ideas, and any discussion about them. One set of archives may be found at:
15
16     http://www.xray.mpe.mpg.de/mailing-lists/perl5-porters/
17
18 What can we offer you in return? Fame, fortune, and everlasting glory? Maybe
19 not, but if your patch is incorporated, then we'll add your name to the
20 F<AUTHORS> file, which ships in the official distribution. How many other
21 programming languages offer you 1 line of immortality?
22
23 =head1 The roadmap to 5.10
24
25 The roadmap to 5.10 envisages feature based releases, as various items in this
26 TODO are completed.
27
28 =head2 Needed for a 5.9.4 release
29
30 =over
31
32 =item *
33 Implement L</state variables> (mostly done currently)
34
35 =item *
36
37 Review assertions. Review syntax to combine assertions. Assertions could take
38 advantage of the lexical pragmas work. L</What hooks would assertions need?>
39
40 =item *
41
42 C<encoding::warnings> should be turned into a lexical pragma.
43 C<encoding> should, too (probably).
44
45 =back
46
47 =head2 Needed for a 5.9.5 release
48
49 =over
50
51 =item *
52 Implement L</_ prototype character>
53
54 =back
55
56 =head2 Needed for a 5.9.6 release
57
58 Stabilisation. If all goes well, this will be the equivalent of a 5.10-beta.
59
60 =head1 Tasks that only need Perl knowledge
61
62 =head2 common test code for timed bail out
63
64 Write portable self destruct code for tests to stop them burning CPU in
65 infinite loops. This needs to avoid using alarm, as some of the tests are
66 testing alarm/sleep or timers.
67
68 =head2 POD -> HTML conversion in the core still sucks
69
70 Which is crazy given just how simple POD purports to be, and how simple HTML
71 can be. It's not actually I<as> simple as it sounds, particularly with the
72 flexibility POD allows for C<=item>, but it would be good to improve the
73 visual appeal of the HTML generated, and to avoid it having any validation
74 errors. See also L</make HTML install work>, as the layout of installation tree
75 is needed to improve the cross-linking.
76
77 The addition of C<Pod::Simple> and its related modules may make this task
78 easier to complete.
79
80 =head2 Parallel testing
81
82 The core regression test suite is getting ever more comprehensive, which has
83 the side effect that it takes longer to run. This isn't so good. Investigate
84 whether it would be feasible to give the harness script the B<option> of
85 running sets of tests in parallel. This would be useful for tests in
86 F<t/op/*.t> and F<t/uni/*.t> and maybe some sets of tests in F<lib/>.
87
88 Questions to answer
89
90 =over 4
91
92 =item 1
93
94 How does screen layout work when you're running more than one test?
95
96 =item 2
97
98 How does the caller of test specify how many tests to run in parallel?
99
100 =item 3
101
102 How do setup/teardown tests identify themselves?
103
104 =back
105
106 Pugs already does parallel testing - can their approach be re-used?
107
108 =head2 Make Schwern poorer
109
110 We should have tests for everything. When all the core's modules are tested,
111 Schwern has promised to donate to $500 to TPF. We may need volunteers to
112 hold him upside down and shake vigorously in order to actually extract the
113 cash.
114
115 See F<t/lib/1_compile.t> for the 3 remaining modules that need tests.
116
117 =head2 Improve the coverage of the core tests
118
119 Use Devel::Cover to ascertain the core's test coverage, then add tests that
120 are currently missing.
121
122 =head2 test B
123
124 A full test suite for the B module would be nice.
125
126 =head2 A decent benchmark
127
128 C<perlbench> seems impervious to any recent changes made to the perl core. It
129 would be useful to have a reasonable general benchmarking suite that roughly
130 represented what current perl programs do, and measurably reported whether
131 tweaks to the core improve, degrade or don't really affect performance, to
132 guide people attempting to optimise the guts of perl. Gisle would welcome
133 new tests for perlbench.
134
135 =head2 fix tainting bugs
136
137 Fix the bugs revealed by running the test suite with the C<-t> switch (via
138 C<make test.taintwarn>).
139
140 =head2 Dual life everything
141
142 As part of the "dists" plan, anything that doesn't belong in the smallest perl
143 distribution needs to be dual lifed. Anything else can be too. Figure out what
144 changes would be needed to package that module and its tests up for CPAN, and
145 do so. Test it with older perl releases, and fix the problems you find.
146
147 =head2 Improving C<threads::shared>
148
149 Investigate whether C<threads::shared> could share aggregates properly with
150 only Perl level changes to shared.pm
151
152 =head2 POSIX memory footprint
153
154 Ilya observed that use POSIX; eats memory like there's no tomorrow, and at
155 various times worked to cut it down. There is probably still fat to cut out -
156 for example POSIX passes Exporter some very memory hungry data structures.
157
158 =head2 embed.pl/makedef.pl
159
160 There is a script F<embed.pl> that generates several header files to prefix
161 all of Perl's symbols in a consistent way, to provide some semblance of
162 namespace support in C<C>. Functions are declared in F<embed.fnc>, variables
163 in F<interpvar.h> and F<thrdvar.h>. Quite a few of the functions and variables
164 are conditionally declared there, using C<#ifdef>. However, F<embed.pl>
165 doesn't understand the C macros, so the rules about which symbols are present
166 when is duplicated in F<makedef.pl>. Writing things twice is bad, m'kay.
167 It would be good to teach C<embed.pl> to understand the conditional
168 compilation, and hence remove the duplication, and the mistakes it has caused.
169
170
171
172
173
174
175 =head1 Tasks that need a little sysadmin-type knowledge
176
177 Or if you prefer, tasks that you would learn from, and broaden your skills
178 base...
179
180 =head2 make HTML install work
181
182 There is an C<installhtml> target in the Makefile. It's marked as
183 "experimental". It would be good to get this tested, make it work reliably, and
184 remove the "experimental" tag. This would include
185
186 =over 4
187
188 =item 1
189
190 Checking that cross linking between various parts of the documentation works.
191 In particular that links work between the modules (files with POD in F<lib/>)
192 and the core documentation (files in F<pod/>)
193
194 =item 2
195
196 Work out how to split C<perlfunc> into chunks, preferably one per function
197 group, preferably with general case code that could be used elsewhere.
198 Challenges here are correctly identifying the groups of functions that go
199 together, and making the right named external cross-links point to the right
200 page. Things to be aware of are C<-X>, groups such as C<getpwnam> to
201 C<endservent>, two or more C<=items> giving the different parameter lists, such
202 as
203
204     =item substr EXPR,OFFSET,LENGTH,REPLACEMENT
205     =item substr EXPR,OFFSET,LENGTH
206     =item substr EXPR,OFFSET
207
208 and different parameter lists having different meanings. (eg C<select>)
209
210 =back
211
212 =head2 compressed man pages
213
214 Be able to install them. This would probably need a configure test to see how
215 the system does compressed man pages (same directory/different directory?
216 same filename/different filename), as well as tweaking the F<installman> script
217 to compress as necessary.
218
219 =head2 Add a code coverage target to the Makefile
220
221 Make it easy for anyone to run Devel::Cover on the core's tests. The steps
222 to do this manually are roughly
223
224 =over 4
225
226 =item *
227
228 do a normal C<Configure>, but include Devel::Cover as a module to install
229 (see F<INSTALL> for how to do this)
230
231 =item *
232
233     make perl
234
235 =item *
236
237     cd t; HARNESS_PERL_SWITCHES=-MDevel::Cover ./perl -I../lib harness
238
239 =item *
240
241 Process the resulting Devel::Cover database
242
243 =back
244
245 This just give you the coverage of the F<.pm>s. To also get the C level
246 coverage you need to
247
248 =over 4
249
250 =item *
251
252 Additionally tell C<Configure> to use the appropriate C compiler flags for
253 C<gcov>
254
255 =item *
256
257     make perl.gcov
258
259 (instead of C<make perl>)
260
261 =item *
262
263 After running the tests run C<gcov> to generate all the F<.gcov> files.
264 (Including down in the subdirectories of F<ext/>
265
266 =item *
267
268 (From the top level perl directory) run C<gcov2perl> on all the C<.gcov> files
269 to get their stats into the cover_db directory.
270
271 =item *
272
273 Then process the Devel::Cover database
274
275 =back
276
277 It would be good to add a single switch to C<Configure> to specify that you
278 wanted to perform perl level coverage, and another to specify C level
279 coverage, and have C<Configure> and the F<Makefile> do all the right things
280 automatically.
281
282 =head2 Make Config.pm cope with differences between build and installed perl
283
284 Quite often vendors ship a perl binary compiled with their (pay-for)
285 compilers.  People install a free compiler, such as gcc. To work out how to
286 build extensions, Perl interrogates C<%Config>, so in this situation
287 C<%Config> describes compilers that aren't there, and extension building
288 fails. This forces people into choosing between re-compiling perl themselves
289 using the compiler they have, or only using modules that the vendor ships.
290
291 It would be good to find a way teach C<Config.pm> about the installation setup,
292 possibly involving probing at install time or later, so that the C<%Config> in
293 a binary distribution better describes the installed machine, when the
294 installed machine differs from the build machine in some significant way.
295
296 =head2 linker specification files
297
298 Some platforms mandate that you provide a list of a shared library's external
299 symbols to the linker, so the core already has the infrastructure in place to
300 do this for generating shared perl libraries. My understanding is that the
301 GNU toolchain can accept an optional linker specification file, and restrict
302 visibility just to symbols declared in that file. It would be good to extend
303 F<makedef.pl> to support this format, and to provide a means within
304 C<Configure> to enable it. This would allow Unix users to test that the
305 export list is correct, and to build a perl that does not pollute the global
306 namespace with private symbols.
307
308 =head2 Cross-compile support
309
310 Currently C<Configure> understands C<-Dusecrosscompile> option. This option
311 arranges for building C<miniperl> for TARGET machine, so this C<miniperl> is
312 assumed then to be copied to TARGET machine and used as a replacement of full
313 C<perl> executable.
314
315 This should be done litle differently. Namely C<miniperl> should be built for
316 HOST and then full C<perl> with extensions should be compiled for TARGET.
317
318
319
320 =head1 Tasks that need a little C knowledge
321
322 These tasks would need a little C knowledge, but don't need any specific
323 background or experience with XS, or how the Perl interpreter works
324
325 =head2 Make it clear from -v if this is the exact official release
326
327 Currently perl from C<p4>/C<rsync> ships with a F<patchlevel.h> file that
328 usually defines one local patch, of the form "MAINT12345" or "RC1". The output
329 of perl -v doesn't report that a perl isn't an official release, and this
330 information can get lost in bugs reports. Because of this, the minor version
331 isn't bumped up until RC time, to minimise the possibility of versions of perl
332 escaping that believe themselves to be newer than they actually are.
333
334 It would be useful to find an elegant way to have the "this is an interim
335 maintenance release" or "this is a release candidate" in the terse -v output,
336 and have it so that it's easy for the pumpking to remove this just as the
337 release tarball is rolled up. This way the version pulled out of rsync would
338 always say "I'm a development release" and it would be safe to bump the
339 reported minor version as soon as a release ships, which would aid perl
340 developers.
341
342 This task is really about thinking of an elegant way to arrange the C source
343 such that it's trivial for the Pumpking to flag "this is an official release"
344 when making a tarball, yet leave the default source saying "I'm not the
345 official release".
346
347 =head2 Ordering of "global" variables.
348
349 F<thrdvar.h> and F<intrpvarh> define the "global" variables that need to be
350 per-thread under ithreads, where the variables are actually elements in a
351 structure. As C dictates, the variables must be laid out in order of
352 declaration. There is a comment
353 C</* Important ones in the first cache line (if alignment is done right) */>
354 which implies that at some point in the past the ordering was carefully chosen
355 (at least in part). However, it's clear that the ordering is less than perfect,
356 as currently there are things such as 7 C<bool>s in a row, then something
357 typically requiring 4 byte alignment, and then an odd C<bool> later on.
358 (C<bool>s are typically defined as C<char>s). So it would be good for someone
359 to review the ordering of the variables, to see how much alignment padding can
360 be removed.
361
362 It's also worth checking that all variables are actually used. Perl 5.8.0
363 shipped with C<PL_nrs> still defined in F<thrdvar.h>, despite it being unused
364 since a change over a year earlier. Had this been spotted before release, it
365 could have been removed, but now it has to remain in the 5.8.x releases to
366 keep the structure the same size, to retain binary compatibility.
367
368 It's probably worth checking if all need to be the types they are. For example
369
370     PERLVAR(Ierror_count, I32)  /* how many errors so far, max 10 */
371
372 might work as well if stored in a signed (or unsigned) 8 bit value, if the
373 comment is accurate. C<PL_multi_open> and C<PL_multi_close> can probably
374 become C<char>s. Finding variables to downsize coupled with rearrangement
375 could shrink the interpreter structure; a size saving which is multiplied by
376 the number of threads running.
377
378 =head2 Profile Perl - am I hot or not?
379
380 The Perl source code is stable enough that it makes sense to profile it,
381 identify and optimise the hotspots. It would be good to measure the
382 performance of the Perl interpreter using free tools such as cachegrind,
383 gprof, and dtrace, and work to reduce the bottlenecks they reveal.
384
385 As part of this, the idea of F<pp_hot.c> is that it contains the I<hot> ops,
386 the ops that are most commonly used. The idea is that by grouping them, their
387 object code will be adjacent in the executable, so they have a greater chance
388 of already being in the CPU cache (or swapped in) due to being near another op
389 already in use.
390
391 Except that it's not clear if these really are the most commonly used ops. So
392 as part of exercising your skills with coverage and profiling tools you might
393 want to determine what ops I<really> are the most commonly used. And in turn
394 suggest evictions and promotions to achieve a better F<pp_hot.c>.
395
396 =head2 Shrink struct context
397
398 In F<cop.h>, we have
399
400     struct context {
401         U32             cx_type;        /* what kind of context this is */
402         union {
403         struct block    cx_blk;
404         struct subst    cx_subst;
405         } cx_u;
406     };
407
408 There are less than 256 values for C<cx_type>, and the constituent parts
409 C<struct block> and C<struct subst> both contain some C<U8> and C<U16> fields,
410 so it should be possible to move them to the first word, and share space with
411 a C<U8> C<cx_type>, saving 1 word.
412
413 =head2 Allocate OPs from arenas
414
415 Currently all new OP structures are individually malloc()ed and free()d.
416 All C<malloc> implementations have space overheads, and are now as fast as
417 custom allocates so it would both use less memory and less CPU to allocate
418 the various OP structures from arenas. The SV arena code can probably be
419 re-used for this.
420
421 =head2 Improve win32/wince.c
422
423 Currently, numerous functions look virtually, if not completely,
424 identical in both C<win32/wince.c> and C<win32/win32.c> files, which can't be good.
425
426
427 =head1 Tasks that need a knowledge of XS
428
429 These tasks would need C knowledge, and roughly the level of knowledge of
430 the perl API that comes from writing modules that use XS to interface to
431 C.
432
433 =head2 shrink C<PVBM>s
434
435 By removing unused elements and careful re-ordering, the structures for C<AV>s,
436 C<HV>s, C<CV>s and C<GV>s have recently been shrunk considerably. C<PVIO>s
437 probably aren't worth it, as typical programs don't use more than 8, and
438 (at least) C<Filter::Util::Call> uses C<SvPVX>/C<SvCUR>/C<SvLEN> on a C<PVIO>,
439 so it would mean code changes to modules on CPAN. C<PVBM>s might have some
440 savings to win.
441
442 =head2 Implicit Latin 1 => Unicode translation
443
444 Conversions from byte strings to UTF-8 currently map high bit characters
445 to Unicode without translation (or, depending on how you look at it, by
446 implicitly assuming that the byte strings are in Latin-1). As perl assumes
447 the C locale by default, upgrading a string to UTF-8 may change the
448 meaning of its contents regarding character classes, case mapping, etc.
449 This should probably emit a warning (at least).
450
451 This task is incremental - even a little bit of work on it will help.
452
453 =head2 autovivification
454
455 Make all autovivification consistent w.r.t LVALUE/RVALUE and strict/no strict;
456
457 This task is incremental - even a little bit of work on it will help.
458
459 =head2 Unicode in Filenames
460
461 chdir, chmod, chown, chroot, exec, glob, link, lstat, mkdir, open,
462 opendir, qx, readdir, readlink, rename, rmdir, stat, symlink, sysopen,
463 system, truncate, unlink, utime, -X.  All these could potentially accept
464 Unicode filenames either as input or output (and in the case of system
465 and qx Unicode in general, as input or output to/from the shell).
466 Whether a filesystem - an operating system pair understands Unicode in
467 filenames varies.
468
469 Known combinations that have some level of understanding include
470 Microsoft NTFS, Apple HFS+ (In Mac OS 9 and X) and Apple UFS (in Mac
471 OS X), NFS v4 is rumored to be Unicode, and of course Plan 9.  How to
472 create Unicode filenames, what forms of Unicode are accepted and used
473 (UCS-2, UTF-16, UTF-8), what (if any) is the normalization form used,
474 and so on, varies.  Finding the right level of interfacing to Perl
475 requires some thought.  Remember that an OS does not implicate a
476 filesystem.
477
478 (The Windows -C command flag "wide API support" has been at least
479 temporarily retired in 5.8.1, and the -C has been repurposed, see
480 L<perlrun>.)
481
482 =head2 Unicode in %ENV
483
484 Currently the %ENV entries are always byte strings.
485
486 =head2 use less 'memory'
487
488 Investigate trade offs to switch out perl's choices on memory usage.
489 Particularly perl should be able to give memory back.
490
491 This task is incremental - even a little bit of work on it will help.
492
493 =head2 Re-implement C<:unique> in a way that is actually thread-safe
494
495 The old implementation made bad assumptions on several levels. A good 90%
496 solution might be just to make C<:unique> work to share the string buffer
497 of SvPVs. That way large constant strings can be shared between ithreads,
498 such as the configuration information in F<Config>.
499
500 =head2 Make tainting consistent
501
502 Tainting would be easier to use if it didn't take documented shortcuts and
503 allow taint to "leak" everywhere within an expression.
504
505 =head2 readpipe(LIST)
506
507 system() accepts a LIST syntax (and a PROGRAM LIST syntax) to avoid
508 running a shell. readpipe() (the function behind qx//) could be similarly
509 extended.
510
511
512
513
514
515 =head1 Tasks that need a knowledge of the interpreter
516
517 These tasks would need C knowledge, and knowledge of how the interpreter works,
518 or a willingness to learn.
519
520 =head2 lexical pragmas
521
522 Document the new support for lexical pragmas in 5.9.3 and how %^H works.
523 Maybe C<re>, C<encoding>, maybe other pragmas could be made lexical.
524
525 =head2 Attach/detach debugger from running program
526
527 The old perltodo notes "With C<gdb>, you can attach the debugger to a running
528 program if you pass the process ID. It would be good to do this with the Perl
529 debugger on a running Perl program, although I'm not sure how it would be
530 done." ssh and screen do this with named pipes in /tmp. Maybe we can too.
531
532 =head2 LVALUE functions for lists
533
534 The old perltodo notes that lvalue functions don't work for list or hash
535 slices. This would be good to fix.
536
537 =head2 LVALUE functions in the debugger
538
539 The old perltodo notes that lvalue functions don't work in the debugger. This
540 would be good to fix.
541
542 =head2 _ prototype character
543
544 Study the possibility of adding a new prototype character, C<_>, meaning
545 "this argument defaults to $_".
546
547 =head2 state variables
548
549 C<my $foo if 0;> is deprecated, and should be replaced with
550 C<state $x = "initial value\n";> the syntax from Perl 6.
551 Rafael has sent a first cut patch to perl5-porters.
552
553 =head2 regexp optimiser optional
554
555 The regexp optimiser is not optional. It should configurable to be, to allow
556 its performance to be measured, and its bugs to be easily demonstrated.
557
558 =head2 UNITCHECK
559
560 Introduce a new special block, UNITCHECK, which is run at the end of a
561 compilation unit (module, file, eval(STRING) block). This will correspond to
562 the Perl 6 CHECK. Perl 5's CHECK cannot be changed or removed because the
563 O.pm/B.pm backend framework depends on it.
564
565 =head2 optional optimizer
566
567 Make the peephole optimizer optional. Currently it performs two tasks as
568 it walks the optree - genuine peephole optimisations, and necessary fixups of
569 ops. It would be good to find an efficient way to switch out the
570 optimisations whilst keeping the fixups.
571
572 =head2 You WANT *how* many
573
574 Currently contexts are void, scalar and list. split has a special mechanism in
575 place to pass in the number of return values wanted. It would be useful to
576 have a general mechanism for this, backwards compatible and little speed hit.
577 This would allow proposals such as short circuiting sort to be implemented
578 as a module on CPAN.
579
580 =head2 lexical aliases
581
582 Allow lexical aliases (maybe via the syntax C<my \$alias = \$foo>.
583
584 =head2 entersub XS vs Perl
585
586 At the moment pp_entersub is huge, and has code to deal with entering both
587 perl and XS subroutines. Subroutine implementations rarely change between 
588 perl and XS at run time, so investigate using 2 ops to enter subs (one for
589 XS, one for perl) and swap between if a sub is redefined.
590
591 =head2 Self ties
592
593 self ties are currently illegal because they caused too many segfaults. Maybe
594 the causes of these could be tracked down and self-ties on all types re-
595 instated.
596
597 =head2 Optimize away @_
598
599 The old perltodo notes "Look at the "reification" code in C<av.c>".
600
601 =head2 What hooks would assertions need?
602
603 Assertions are in the core, and work. However, assertions needed to be added
604 as a core patch, rather than an XS module in ext, or a CPAN module, because
605 the core has no hooks in the necessary places. It would be useful to
606 investigate what hooks would need to be added to make it possible to provide
607 the full assertion support from a CPAN module, so that we aren't constraining
608 the imagination of future CPAN authors.
609
610 =head2 Properly Unicode safe tokeniser and pads.
611
612 The tokeniser isn't actually very UTF-8 clean. C<use utf8;> is a hack -
613 variable names are stored in stashes as raw bytes, without the utf-8 flag
614 set. The pad API only takes a C<char *> pointer, so that's all bytes too. The
615 tokeniser ignores the UTF-8-ness of C<PL_rsfp>, or any SVs returned from
616 source filters.  All this could be fixed.
617
618
619
620
621
622 =head1 Big projects
623
624 Tasks that will get your name mentioned in the description of the "Highlights
625 of 5.10"
626
627 =head2 make ithreads more robust
628
629 Generally make ithreads more robust. See also L</iCOW>
630
631 This task is incremental - even a little bit of work on it will help, and
632 will be greatly appreciated.
633
634 One bit would be to write the missing code in sv.c:Perl_dirp_dup.
635
636 =head2 iCOW
637
638 Sarathy and Arthur have a proposal for an improved Copy On Write which
639 specifically will be able to COW new ithreads. If this can be implemented
640 it would be a good thing.
641
642 =head2 (?{...}) closures in regexps
643
644 Fix (or rewrite) the implementation of the C</(?{...})/> closures.
645
646 =head2 A re-entrant regexp engine
647
648 This will allow the use of a regex from inside (?{ }), (??{ }) and
649 (?(?{ })|) constructs.