]> git.vpit.fr Git - perl/modules/Scope-Upper.git/blob - lib/Scope/Upper.pm
Really make POD headers linkable
[perl/modules/Scope-Upper.git] / lib / Scope / Upper.pm
1 package Scope::Upper;
2
3 use strict;
4 use warnings;
5
6 =head1 NAME
7
8 Scope::Upper - Act on upper scopes.
9
10 =head1 VERSION
11
12 Version 0.19
13
14 =cut
15
16 our $VERSION;
17 BEGIN {
18  $VERSION = '0.19';
19 }
20
21 =head1 SYNOPSIS
22
23 L</reap>, L</localize>, L</localize_elem>, L</localize_delete> and L</WORDS> :
24
25     package Scope;
26
27     use Scope::Upper qw<
28      reap localize localize_elem localize_delete
29      :words
30     >;
31
32     sub new {
33      my ($class, $name) = @_;
34
35      localize '$tag' => bless({ name => $name }, $class) => UP;
36
37      reap { print Scope->tag->name, ": end\n" } UP;
38     }
39
40     # Get the tag stored in the caller namespace
41     sub tag {
42      my $l   = 0;
43      my $pkg = __PACKAGE__;
44      $pkg    = caller $l++ while $pkg eq __PACKAGE__;
45
46      no strict 'refs';
47      ${$pkg . '::tag'};
48     }
49
50     sub name { shift->{name} }
51
52     # Locally capture warnings and reprint them with the name prefixed
53     sub catch {
54      localize_elem '%SIG', '__WARN__' => sub {
55       print Scope->tag->name, ': ', @_;
56      } => UP;
57     }
58
59     # Locally clear @INC
60     sub private {
61      for (reverse 0 .. $#INC) {
62       # First UP is the for loop, second is the sub boundary
63       localize_delete '@INC', $_ => UP UP;
64      }
65     }
66
67     ...
68
69     package UserLand;
70
71     {
72      Scope->new("top");    # initializes $UserLand::tag
73
74      {
75       Scope->catch;
76       my $one = 1 + undef; # prints "top: Use of uninitialized value..."
77
78       {
79        Scope->private;
80        eval { require Cwd };
81        print $@;           # prints "Can't locate Cwd.pm in @INC
82       }                    #         (@INC contains:) at..."
83
84       require Cwd;         # loads Cwd.pm
85      }
86
87     }                      # prints "top: done"
88
89 L</unwind> and L</want_at> :
90
91     package Try;
92
93     use Scope::Upper qw<unwind want_at :words>;
94
95     sub try (&) {
96      my @result = shift->();
97      my $cx = SUB UP; # Point to the sub above this one
98      unwind +(want_at($cx) ? @result : scalar @result) => $cx;
99     }
100
101     ...
102
103     sub zap {
104      try {
105       my @things = qw<a b c>;
106       return @things; # returns to try() and then outside zap()
107       # not reached
108      };
109      # not reached
110     }
111
112     my @stuff = zap(); # @stuff contains qw<a b c>
113     my $stuff = zap(); # $stuff contains 3
114
115 L</uplevel> :
116
117     package Uplevel;
118
119     use Scope::Upper qw<uplevel CALLER>;
120
121     sub target {
122      faker(@_);
123     }
124
125     sub faker {
126      uplevel {
127       my $sub = (caller 0)[3];
128       print "$_[0] from $sub()";
129      } @_ => CALLER(1);
130     }
131
132     target('hello'); # "hello from Uplevel::target()"
133
134 L</uid> and L</validate_uid> :
135
136     use Scope::Upper qw<uid validate_uid>;
137
138     my $uid;
139
140     {
141      $uid = uid();
142      {
143       if ($uid eq uid(UP)) { # yes
144        ...
145       }
146       if (validate_uid($uid)) { # yes
147        ...
148       }
149      }
150     }
151
152     if (validate_uid($uid)) { # no
153      ...
154     }
155
156 =head1 DESCRIPTION
157
158 This module lets you defer actions I<at run-time> that will take place when the control flow returns into an upper scope.
159 Currently, you can:
160
161 =over 4
162
163 =item *
164
165 hook an upper scope end with L</reap> ;
166
167 =item *
168
169 localize variables, array/hash values or deletions of elements in higher contexts with respectively L</localize>, L</localize_elem> and L</localize_delete> ;
170
171 =item *
172
173 return values immediately to an upper level with L</unwind>, and know which context was in use then with L</want_at> ;
174
175 =item *
176
177 execute a subroutine in the setting of an upper subroutine stack frame with L</uplevel> ;
178
179 =item *
180
181 uniquely identify contextes with L</uid> and L</validate_uid>.
182
183 =back
184
185 =head1 FUNCTIONS
186
187 In all those functions, C<$context> refers to the target scope.
188
189 You have to use one or a combination of L</WORDS> to build the C<$context> passed to these functions.
190 This is needed in order to ensure that the module still works when your program is ran in the debugger.
191 The only thing you can assume is that it is an I<absolute> indicator of the frame, which means that you can safely store it at some point and use it when needed, and it will still denote the original scope.
192
193 =cut
194
195 BEGIN {
196  require XSLoader;
197  XSLoader::load(__PACKAGE__, $VERSION);
198 }
199
200 =head2 C<reap>
201
202     reap { ... };
203     reap { ... } $context;
204     &reap($callback, $context);
205
206 Adds a destructor that calls C<$callback> (in void context) when the upper scope represented by C<$context> ends.
207
208 =head2 C<localize>
209
210     localize $what, $value;
211     localize $what, $value, $context;
212
213 Introduces a C<local> delayed to the time of first return into the upper scope denoted by C<$context>.
214 C<$what> can be :
215
216 =over 4
217
218 =item *
219
220 A glob, in which case C<$value> can either be a glob or a reference.
221 L</localize> follows then the same syntax as C<local *x = $value>.
222 For example, if C<$value> is a scalar reference, then the C<SCALAR> slot of the glob will be set to C<$$value> - just like C<local *x = \1> sets C<$x> to C<1>.
223
224 =item *
225
226 A string beginning with a sigil, representing the symbol to localize and to assign to.
227 If the sigil is C<'$'>, L</localize> follows the same syntax as C<local $x = $value>, i.e. C<$value> isn't dereferenced.
228 For example,
229
230     localize '$x', \'foo' => HERE;
231
232 will set C<$x> to a reference to the string C<'foo'>.
233 Other sigils (C<'@'>, C<'%'>, C<'&'> and C<'*'>) require C<$value> to be a reference of the corresponding type.
234
235 When the symbol is given by a string, it is resolved when the actual localization takes place and not when L</localize> is called.
236 Thus, if the symbol name is not qualified, it will refer to the variable in the package where the localization actually takes place and not in the one where the L</localize> call was compiled.
237 For example,
238
239     {
240      package Scope;
241      sub new { localize '$tag', $_[0] => UP }
242     }
243
244     {
245      package Tool;
246      {
247       Scope->new;
248       ...
249      }
250     }
251
252 will localize C<$Tool::tag> and not C<$Scope::tag>.
253 If you want the other behaviour, you just have to specify C<$what> as a glob or a qualified name.
254
255 Note that if C<$what> is a string denoting a variable that wasn't declared beforehand, the relevant slot will be vivified as needed and won't be deleted from the glob when the localization ends.
256 This situation never arises with C<local> because it only compiles when the localized variable is already declared.
257 Although I believe it shouldn't be a problem as glob slots definedness is pretty much an implementation detail, this behaviour may change in the future if proved harmful.
258
259 =back
260
261 =head2 C<localize_elem>
262
263     localize_elem $what, $key, $value;
264     localize_elem $what, $key, $value, $context;
265
266 Introduces a C<local $what[$key] = $value> or C<local $what{$key} = $value> delayed to the time of first return into the upper scope denoted by C<$context>.
267 Unlike L</localize>, C<$what> must be a string and the type of localization is inferred from its sigil.
268 The two only valid types are array and hash ; for anything besides those, L</localize_elem> will throw an exception.
269 C<$key> is either an array index or a hash key, depending of which kind of variable you localize.
270
271 If C<$what> is a string pointing to an undeclared variable, the variable will be vivified as soon as the localization occurs and emptied when it ends, although it will still exist in its glob.
272
273 =head2 C<localize_delete>
274
275     localize_delete $what, $key;
276     localize_delete $what, $key, $context;
277
278 Introduces the deletion of a variable or an array/hash element delayed to the time of first return into the upper scope denoted by C<$context>.
279 C<$what> can be:
280
281 =over 4
282
283 =item *
284
285 A glob, in which case C<$key> is ignored and the call is equivalent to C<local *x>.
286
287 =item *
288
289 A string beginning with C<'@'> or C<'%'>, for which the call is equivalent to respectiveley C<local $a[$key]; delete $a[$key]> and C<local $h{$key}; delete $h{$key}>.
290
291 =item *
292
293 A string beginning with C<'&'>, which more or less does C<undef &func> in the upper scope.
294 It's actually more powerful, as C<&func> won't even C<exists> anymore.
295 C<$key> is ignored.
296
297 =back
298
299 =head2 C<unwind>
300
301     unwind @values;
302     unwind @values, $context;
303
304 Returns C<@values> I<from> the context pointed by C<$context>, i.e. from the subroutine, eval or format at or just above C<$context>, and immediately restart the program flow at this point - thus effectively returning to an upper scope.
305
306 The upper context isn't coerced onto C<@values>, which is hence always evaluated in list context.
307 This means that
308
309     my $num = sub {
310      my @a = ('a' .. 'z');
311      unwind @a => HERE;
312      # not reached
313     }->();
314
315 will set C<$num> to C<'z'>.
316 You can use L</want_at> to handle these cases.
317
318 =head2 C<want_at>
319
320     my $want = want_at;
321     my $want = want_at $context;
322
323 Like C<wantarray>, but for the subroutine/eval/format at or just above C<$context>.
324
325 The previous example can then be "corrected" :
326
327     my $num = sub {
328      my @a = ('a' .. 'z');
329      unwind +(want_at(HERE) ? @a : scalar @a) => HERE;
330      # not reached
331     }->();
332
333 will rightfully set C<$num> to C<26>.
334
335 =head2 C<uplevel>
336
337     my @ret = uplevel { ...; return @ret };
338     my @ret = uplevel { my @args = @_; ...; return @ret } @args;
339     my @ret = uplevel { ... } @args, $context;
340     my @ret = &uplevel($callback, @args, $context);
341
342 Executes the code reference C<$callback> with arguments C<@args> as if it were located at the subroutine stack frame pointed by C<$context>, effectively fooling C<caller> and C<die> into believing that the call actually happened higher in the stack.
343 The code is executed in the context of the C<uplevel> call, and what it returns is returned as-is by C<uplevel>.
344
345     sub target {
346      faker(@_);
347     }
348
349     sub faker {
350      uplevel {
351       map { 1 / $_ } @_;
352      } @_ => CALLER(1);
353     }
354
355     my @inverses = target(1, 2, 4); # @inverses contains (0, 0.5, 0.25)
356     my $count    = target(1, 2, 4); # $count is 3
357
358 L<Sub::Uplevel> also implements a pure-Perl version of C<uplevel>.
359 Both are identical, with the following caveats :
360
361 =over 4
362
363 =item *
364
365 The L<Sub::Uplevel> implementation of C<uplevel> may execute a code reference in the context of B<any> upper stack frame.
366 The L<Scope::Upper> version can only uplevel to a B<subroutine> stack frame, and will croak if you try to target an C<eval> or a format.
367
368 =item *
369
370 Exceptions thrown from the code called by this version of C<uplevel> will not be caught by C<eval> blocks between the target frame and the uplevel call, while they will for L<Sub::Uplevel>'s version.
371 This means that :
372
373     eval {
374      sub {
375       local $@;
376       eval {
377        sub {
378         uplevel { die 'wut' } CALLER(2); # for Scope::Upper
379         # uplevel(3, sub { die 'wut' })  # for Sub::Uplevel
380        }->();
381       };
382       print "inner block: $@";
383       $@ and exit;
384      }->();
385     };
386     print "outer block: $@";
387
388 will print "inner block: wut..." with L<Sub::Uplevel> and "outer block: wut..." with L<Scope::Upper>.
389
390 =item *
391
392 L<Sub::Uplevel> globally overrides the Perl keyword C<caller>, while L<Scope::Upper> does not.
393
394 =back
395
396 A simple wrapper lets you mimic the interface of L<Sub::Uplevel/uplevel> :
397
398     use Scope::Upper;
399
400     sub uplevel {
401      my $frame = shift;
402      my $code  = shift;
403      my $cxt   = Scope::Upper::CALLER($frame);
404      &Scope::Upper::uplevel($code => @_ => $cxt);
405     }
406
407 Albeit the three exceptions listed above, it passes all the tests of L<Sub::Uplevel>.
408
409 =head2 C<uid>
410
411     my $uid = uid;
412     my $uid = uid $context;
413
414 Returns an unique identifier (UID) for the context (or dynamic scope) pointed by C<$context>, or for the current context if C<$context> is omitted.
415 This UID will only be valid for the life time of the context it represents, and another UID will be generated next time the same scope is executed.
416
417     my $uid;
418
419     {
420      $uid = uid;
421      if ($uid eq uid()) { # yes, this is the same context
422       ...
423      }
424      {
425       if ($uid eq uid()) { # no, we are one scope below
426        ...
427       }
428       if ($uid eq uid(UP)) { # yes, UP points to the same scope as $uid
429        ...
430       }
431      }
432     }
433
434     # $uid is now invalid
435
436     {
437      if ($uid eq uid()) { # no, this is another block
438       ...
439      }
440     }
441
442 For example, each loop iteration gets its own UID :
443
444     my %uids;
445
446     for (1 .. 5) {
447      my $uid = uid;
448      $uids{$uid} = $_;
449     }
450
451     # %uids has 5 entries
452
453 The UIDs are not guaranteed to be numbers, so you must use the C<eq> operator to compare them.
454
455 To check whether a given UID is valid, you can use the L</validate_uid> function.
456
457 =head2 C<validate_uid>
458
459     my $is_valid = validate_uid $uid;
460
461 Returns true if and only if C<$uid> is the UID of a currently valid context (that is, it designates a scope that is higher than the current one in the call stack).
462
463     my $uid;
464
465     {
466      $uid = uid();
467      if (validate_uid($uid)) { # yes
468       ...
469      }
470      {
471       if (validate_uid($uid)) { # yes
472        ...
473       }
474      }
475     }
476
477     if (validate_uid($uid)) { # no
478      ...
479     }
480
481 =head1 CONSTANTS
482
483 =head2 C<SU_THREADSAFE>
484
485 True iff the module could have been built when thread-safety features.
486
487 =head1 WORDS
488
489 =head2 Constants
490
491 =head3 C<TOP>
492
493     my $top_context = TOP;
494
495 Returns the context that currently represents the highest scope.
496
497 =head3 C<HERE>
498
499     my $current_context = HERE;
500
501 The context of the current scope.
502
503 =head2 Getting a context from a context
504
505 For any of those functions, C<$from> is expected to be a context.
506 When omitted, it defaults to the the current context.
507
508 =head3 C<UP>
509
510     my $upper_context = UP;
511     my $upper_context = UP $from;
512
513 The context of the scope just above C<$from>.
514
515 =head3 C<SUB>
516
517     my $sub_context = SUB;
518     my $sub_context = SUB $from;
519
520 The context of the closest subroutine above C<$from>.
521 Note that C<$from> is returned if it is already a subroutine context ; hence C<SUB SUB == SUB>.
522
523 =head3 C<EVAL>
524
525     my $eval_context = EVAL;
526     my $eval_context = EVAL $from;
527
528 The context of the closest eval above C<$from>.
529 Note that C<$from> is returned if it is already an eval context ; hence C<EVAL EVAL == EVAL>.
530
531 =head2 Getting a context from a level
532
533 Here, C<$level> should denote a number of scopes above the current one.
534 When omitted, it defaults to C<0> and those functions return the same context as L</HERE>.
535
536 =head3 C<SCOPE>
537
538     my $context = SCOPE;
539     my $context = SCOPE $level;
540
541 The C<$level>-th upper context, regardless of its type.
542
543 =head3 C<CALLER>
544
545     my $context = CALLER;
546     my $context = CALLER $level;
547
548 The context of the C<$level>-th upper subroutine/eval/format.
549 It kind of corresponds to the context represented by C<caller $level>, but while e.g. C<caller 0> refers to the caller context, C<CALLER 0> will refer to the top scope in the current context.
550
551 =head2 Examples
552
553 Where L</reap> fires depending on the C<$cxt> :
554
555     sub {
556      eval {
557       sub {
558        {
559         reap \&cleanup => $cxt;
560         ...
561        }     # $cxt = SCOPE(0) = HERE
562        ...
563       }->(); # $cxt = SCOPE(1) = UP = SUB = CALLER(0)
564       ...
565      };      # $cxt = SCOPE(2) = UP UP =  UP SUB = EVAL = CALLER(1)
566      ...
567     }->();   # $cxt = SCOPE(3) = SUB UP SUB = SUB EVAL = CALLER(2)
568     ...
569
570 Where L</localize>, L</localize_elem> and L</localize_delete> act depending on the C<$cxt> :
571
572     sub {
573      eval {
574       sub {
575        {
576         localize '$x' => 1 => $cxt;
577         # $cxt = SCOPE(0) = HERE
578         ...
579        }
580        # $cxt = SCOPE(1) = UP = SUB = CALLER(0)
581        ...
582       }->();
583       # $cxt = SCOPE(2) = UP UP = UP SUB = EVAL = CALLER(1)
584       ...
585      };
586      # $cxt = SCOPE(3) = SUB UP SUB = SUB EVAL = CALLER(2)
587      ...
588     }->();
589     # $cxt = SCOPE(4), UP SUB UP SUB = UP SUB EVAL = UP CALLER(2) = TOP
590     ...
591
592 Where L</unwind>, L</want_at> and L</uplevel> point to depending on the C<$cxt>:
593
594     sub {
595      eval {
596       sub {
597        {
598         unwind @things => $cxt;   # or uplevel { ... } $cxt;
599         ...
600        }
601        ...
602       }->(); # $cxt = SCOPE(0) = SCOPE(1) = HERE = UP = SUB = CALLER(0)
603       ...
604      };      # $cxt = SCOPE(2) = UP UP = UP SUB = EVAL = CALLER(1) (*)
605      ...
606     }->();   # $cxt = SCOPE(3) = SUB UP SUB = SUB EVAL = CALLER(2)
607     ...
608
609     # (*) Note that uplevel() will croak if you pass that scope frame,
610     #     because it cannot target eval scopes.
611
612 =head1 EXPORT
613
614 The functions L</reap>, L</localize>, L</localize_elem>, L</localize_delete>,  L</unwind>, L</want_at> and L</uplevel> are only exported on request, either individually or by the tags C<':funcs'> and C<':all'>.
615
616 The constant L</SU_THREADSAFE> is also only exported on request, individually or by the tags C<':consts'> and C<':all'>.
617
618 Same goes for the words L</TOP>, L</HERE>, L</UP>, L</SUB>, L</EVAL>, L</SCOPE> and L</CALLER> that are only exported on request, individually or by the tags C<':words'> and C<':all'>.
619
620 =cut
621
622 use base qw<Exporter>;
623
624 our @EXPORT      = ();
625 our %EXPORT_TAGS = (
626  funcs  => [ qw<
627   reap
628   localize localize_elem localize_delete
629   unwind want_at
630   uplevel
631   uid validate_uid
632  > ],
633  words  => [ qw<TOP HERE UP SUB EVAL SCOPE CALLER> ],
634  consts => [ qw<SU_THREADSAFE> ],
635 );
636 our @EXPORT_OK   = map { @$_ } values %EXPORT_TAGS;
637 $EXPORT_TAGS{'all'} = [ @EXPORT_OK ];
638
639 =head1 CAVEATS
640
641 Be careful that local variables are restored in the reverse order in which they were localized.
642 Consider those examples:
643
644     local $x = 0;
645     {
646      reap sub { print $x } => HERE;
647      local $x = 1;
648      ...
649     }
650     # prints '0'
651     ...
652     {
653      local $x = 1;
654      reap sub { $x = 2 } => HERE;
655      ...
656     }
657     # $x is 0
658
659 The first case is "solved" by moving the C<local> before the C<reap>, and the second by using L</localize> instead of L</reap>.
660
661 The effects of L</reap>, L</localize> and L</localize_elem> can't cross C<BEGIN> blocks, hence calling those functions in C<import> is deemed to be useless.
662 This is an hopeless case because C<BEGIN> blocks are executed once while localizing constructs should do their job at each run.
663 However, it's possible to hook the end of the current scope compilation with L<B::Hooks::EndOfScope>.
664
665 Some rare oddities may still happen when running inside the debugger.
666 It may help to use a perl higher than 5.8.9 or 5.10.0, as they contain some context-related fixes.
667
668 Calling C<goto> to replace an L</uplevel>'d code frame does not work :
669
670 =over 4
671
672 =item *
673
674 for a C<perl> older than the 5.8 series ;
675
676 =item *
677
678 for a C<DEBUGGING> C<perl> run with debugging flags set (as in C<perl -D ...>) ;
679
680 =item *
681
682 when the runloop callback is replaced by another module.
683
684 =back
685
686 In those three cases, L</uplevel> will look for a C<goto &sub> statement in its callback and, if there is one, throw an exception before executing the code.
687
688 Moreover, in order to handle C<goto> statements properly, L</uplevel> currently has to suffer a run-time overhead proportional to the size of the the callback in every case (with a small ratio), and proportional to the size of B<all> the code executed as the result of the L</uplevel> call (including subroutine calls inside the callback) when a C<goto> statement is found in the L</uplevel> callback.
689 Despite this shortcoming, this XS version of L</uplevel> should still run way faster than the pure-Perl version from L<Sub::Uplevel>.
690
691 =head1 DEPENDENCIES
692
693 L<XSLoader> (standard since perl 5.006).
694
695 =head1 SEE ALSO
696
697 L<perlfunc/local>, L<perlsub/"Temporary Values via local()">.
698
699 L<Alias>, L<Hook::Scope>, L<Scope::Guard>, L<Guard>.
700
701 L<Sub::Uplevel>.
702
703 L<Continuation::Escape> is a thin wrapper around L<Scope::Upper> that gives you a continuation passing style interface to L</unwind>.
704 It's easier to use, but it requires you to have control over the scope where you want to return.
705
706 L<Scope::Escape>.
707
708 =head1 AUTHOR
709
710 Vincent Pit, C<< <perl at profvince.com> >>, L<http://www.profvince.com>.
711
712 You can contact me by mail or on C<irc.perl.org> (vincent).
713
714 =head1 BUGS
715
716 Please report any bugs or feature requests to C<bug-scope-upper at rt.cpan.org>, or through the web interface at L<http://rt.cpan.org/NoAuth/ReportBug.html?Queue=Scope-Upper>.
717 I will be notified, and then you'll automatically be notified of progress on your bug as I make changes.
718
719 =head1 SUPPORT
720
721 You can find documentation for this module with the perldoc command.
722
723     perldoc Scope::Upper
724
725 Tests code coverage report is available at L<http://www.profvince.com/perl/cover/Scope-Upper>.
726
727 =head1 ACKNOWLEDGEMENTS
728
729 Inspired by Ricardo Signes.
730
731 Thanks to Shawn M. Moore for motivation.
732
733 =head1 COPYRIGHT & LICENSE
734
735 Copyright 2008,2009,2010,2011,2012 Vincent Pit, all rights reserved.
736
737 This program is free software; you can redistribute it and/or modify it under the same terms as Perl itself.
738
739 =cut
740
741 1; # End of Scope::Upper