Perl (49) - Tabulky symbolů a typegloby

Perl Kde jsou uložena jména proměnných? Co to jsou typegloby a k čemu jsou dobré?

2.1.2007 10:00 | Jiří Václavík | přečteno 12271×

Tabulka symbolů

O tabulce symbolů již jsme se letmo zmiňovali. V ní jsou uloženy jména proměnných, ovladače, formáty, podprogramy a odkazy na ně. Takovou tabulku symbolů má každý balík.

Mimo tabulek symbolů existují ještě lexikální prostory, které mají trochu odlišnou funkci. Tam patří lexikálně vymezené proměnné. Lexikálně (tedy pomocí my) lze deklarovat pouze proměnné; nikoliv už ovladače, formáty nebo podprogramy. Lexikální prostor se vztahuje k aktuálnímu bloku. (Z tohoto důvodu lze v jednom bloku deklarovat 2 proměnné zdánlivě stejného jména - jedna z nich patří do tabulky symbolů, druhá do lexikálního prostoru aktuálního bloku.)

Podívejme se však na strukturu tabulky symbolů. V Perlu lze pro různé datové typy použít stejné identifikátory ($a, @a, &a atd.). Všechny identifikátory jsou uloženy ve speciálním hashi. Protože nemohou být klíče v hashi duplicitní, nemohou tam vedle sebe existovat dva stejné identifikátory, lišící se jen datovým typem. Z tohoto důvodu jsou v hashi jako hodnoty prvků takzvané typegloby.

Typeglob seskupuje stejné identifikátory různých datových typů a díky němu tak může být v tabulce symbolů pro proměnné @p, %p apod. vytvořen jediný prvek.

Tabulka symbolů je tedy uložena v hashi. Ten je v každém balíku dostupný pod jménem %jméno_balíku::. Konkrétně - pro balík main existuje tabulka symbolů v hashi %main::. Protože je balík main implicitní, lze použít i zkrácený zápis %::. Vypišme si jako ukázku tabulku symbolů balíku main.

foreach (sort keys %::){
    print $_, "=", $::{$_}, "\n";
}

Zkusme nyní ještě voláním tohoto kódu přidat nějaký nový symbol tím, že v programu použijeme novou proměnnou. Připíšeme například tento řádek.

$zzz;

V hashi se nám objevil nový prvek. Na výstupu vidíme následující řádek navíc.

zzz=*main::zzz

Takový tvar mají všechny vytisknuté řádky. Mění se jen jméno typeglobu, tedy v našem případě oba řetězce zzz.

Takto můžeme přidávat další jména. Nejen skaláry, ale i pole, hashe atd. Pro každý nový identifikátor se přidá nový řádek. To platí do doby, než přidáme identifikátor stejného jména, které v tabulce již je, neboť, jak bylo uvedeno, typeglob reprezentuje všechny datové typy dohromady.

Vlastnosti typeglobů

Zápis typeglobu vždy začíná znakem *. Již víme, že typeglob zastupuje jakýkoliv datový typ. Zde je pro shrnutí jejich seznam.

Jak se za chvíli přesvědčíme, dá se s typegloby pracovat podobně jako s jinými identifikátory a můžeme je často zaměňovat.

Důležitou skutečností je, že typegloby nelze deklarovat pomocí my. Pomocí my se deklarují pouze skaláry, pole a hashe. Lexikální prostory nic jiného obsahovat nemohou.

Neméně důležité je i to, že do typeglobů lze přiřazovat odkazy. Z toho budeme dále často vycházet.

Typegloby je možné předávat jako parametr podprogramům. Uvnitř podprogramu nelze z výše zmíněného důvodu použít k lokalizaci funkci my. Je nutné typeglobu vytvořit dočasný alias pomocí local. Příklad tohoto jevu je uveden níže.

Přiřazení

Přířazení typeglobu umožňuje hromadné kopírování odkazů datových typů stejného identifikátoru. Po přiřazení typeglobu do typeglobu mohou být data zpřístupněna i novou sadou identikátorů. Zde je krátká ukázka.

$zzz = "typeglob";
@zzz = ("a", "b", "c");

*zaloha = *zzz;
print $zaloha, "\n";
print @zaloha, "\n";

Proměnné @zaloha i @zzz nyní ukazují na stejnou hodnotu. To znamená, že když změníme jednu z těchto proměnných, obě budou ukazovat na změněnou hodnotu.

Další možností přiřazení pouze určitého datového typu. Chceme-li přiřadit odkaz na skalár a zároveň také aby se nepřiřadil odkaz na pole, napíšeme toto.

$x = 1;
@x = (2, 3);

*y = \$x;

print $y;#tiskne 1
print @y;#nic se netiskne - @y neexistuje!

Použití typeglobů

Nyní se podíváme na několik příkladů, kde se dají typegloby použít.

Pojmenování anonymnymních dat

Podívejme se na tento bezejmenný podprogram.

$sub = sub {
    print "Ja jsem podprogram\n";
};

Pokud z nějakého důvodu nechceme volat podprogram příkazem

&$sub();

lze ho přes typegloby pojmenovat. Stačí přiřadit proměnnou $sub do nějakého typeglobu.

*podprogram = $sub;

Odteď lze použít i toto volání.

&podprogram();

Naprosto stejně to funguje i pro jiné datové typy. Uveďme si jen ukázku s poli.

$r_pole = [1, 2, 3, 4, 5];  #vytvoření anonymního pole
*pojmenovane_pole = $r_pole;#pojmenování anonymního pole
print @pojmenovane_pole;    #už lze volat vlastním jménem

Šablony funkcí

Pomocí typeglobů ve spolupráci se symbolickými odkazy lze v cyklu deklarovat libovolné množství podprogramů s různými jmény, která máme uloženy v poli. Protože jsou k tomu ale potřeba symbolické odkazy, musíme vypnout režim strict "refs".

@jmena = qw(f g h);
foreach my $funkce (@jmena) {
    no strict 'refs';
    *$funkce = sub {print "Volany podprogram: $funkce\nPredane parametry: @_\n\n"};
}

Nyní máme vytvořené podprogramy f, g, h.

f(10, 20);
g();
h(1, 2, 3);

Vytvoření aliasu pro identifikátor

Představme si, že potřebujeme vytvořit 2 stejné podprogramy různého jména. Máme několik možností. Jednou z nich je prosté přiřazení typeglobu.

sub podprogram {
    print "@_\n";
}

*tiskni_argumenty = *podprogram;
&tiskni_argumenty(7, "X");

Tvoření odkazů podle speciální syntaxe

Pomocí syntaxe *identifikátor{DATOVÝ_TYP} lze získávat odkazy na příslušný datový typ.

@pole = (2, 3, 4);
$r_pole = *pole{ARRAY};
print @$r_pole;

Datový typ může být jedním z těchto řetězců.

Tímto způsobem můžeme předávat odkazy na ovladače podprogramům, což by si jinak člověk jen těžko představil.

open DATA, "ovladac.pl";

tiskni_z_ovladace(*DATA{IO});

sub tiskni_z_ovladace {
    my $fh = shift;
    print <$fh>;
}

Ještě jednou předávání ovladačů podprogramům

Pokud se vám právě uvedená metoda nezamlouvá, můžete místo ovladače předát rovnou typeglob, což je asi logičtější metoda. Jen je třeba pamatovat, že typegloby nelze vymezovat lexikálně.

open ZDROJ, "data" or die;

&tiskni_z_ovladace(*ZDROJ);

sub tiskni_z_ovladace {
    local(*DATA) = @_;
    print <DATA>;
}

Odkazy na ovladače

Ovladače jsou specifický datový typ. Nelze je mezi sebou přiřazovat a ani lokalizovat pomocí my nebo local.

Tato omezení lze obejít pomocí typeglobů.

Pokud máme ovladač ZDROJ a chceme ho přiřadit do ovladače Z, opět to uděláme přes typegloby (možná si ještě vzpomenete, že kdysi jsme si kopírování ovladačů již ukazovali; umí to funkce open). Napíšeme do programu toto.

open ZDROJ, "data" or die;
*Z = *ZDROJ;
print <Z>;

Podobně, chceme-li ovladač lokalizovat. Použijeme typeglob.

local *ZDROJ;

Ovladače mohou být i řetězci. Možné je toto.

$fh = *ZDROJ;
print <$fh>;

Přesměrování výstupu

Vypisuje-li nějaký program data na obrazovku a my je chceme přesměrovat do souboru, přiřadíme do *STDOUT jiný typeglob.

open CIL, ">vystup";
*STDOUT = *CIL;
print "cokoliv";

Online verze článku: http://www.linuxsoft.cz/article.php?id_article=1389