]> git.vpit.fr Git - perl/modules/Scope-Upper.git/blob - lib/Scope/Upper.pm
Bump copyright year
[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 0.18
13
14 =cut
15
16 our $VERSION;
17 BEGIN {
18  $VERSION = '0.18';
19 }
20
21 =head1 SYNOPSIS
22
23 L</reap>, L</localize>, L</localize_elem>, L</localize_delete> and L</WORDS> :
24
25     package Scope;
26
27     use Scope::Upper qw<
28      reap localize localize_elem localize_delete
29      :words
30     >;
31
32     sub new {
33      my ($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 $what, $key, $context>
274
275 Introduces the deletion of a variable or an array/hash element delayed to the time of first return into the upper scope denoted by C<$context>.
276 C<$what> can be:
277
278 =over 4
279
280 =item *
281
282 A glob, in which case C<$key> is ignored and the call is equivalent to C<local *x>.
283
284 =item *
285
286 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}>.
287
288 =item *
289
290 A string beginning with C<'&'>, which more or less does C<undef &func> in the upper scope.
291 It's actually more powerful, as C<&func> won't even C<exists> anymore.
292 C<$key> is ignored.
293
294 =back
295
296 =head2 C<unwind>
297
298     unwind @values;
299     unwind @values, $context;
300
301 Returns C<@values> I<from> the context pointed by C<$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.
302
303 The upper context isn't coerced onto C<@values>, which is hence always evaluated in list context.
304 This means that
305
306     my $num = sub {
307      my @a = ('a' .. 'z');
308      unwind @a => HERE;
309      # not reached
310     }->();
311
312 will set C<$num> to C<'z'>.
313 You can use L</want_at> to handle these cases.
314
315 =head2 C<want_at>
316
317     my $want = want_at;
318     my $want = want_at $context;
319
320 Like C<wantarray>, but for the subroutine/eval/format at or just above C<$context>.
321
322 The previous example can then be "corrected" :
323
324     my $num = sub {
325      my @a = ('a' .. 'z');
326      unwind +(want_at(HERE) ? @a : scalar @a) => HERE;
327      # not reached
328     }->();
329
330 will rightfully set C<$num> to C<26>.
331
332 =head2 C<uplevel $code, @args, $context>
333
334     my @ret = uplevel { ...; return @ret };
335     my @ret = uplevel { my @args = @_; ...; return @ret } @args;
336     my @ret = uplevel { ... } @args, $context;
337     my @ret = &uplevel($callback, @args, $context);
338
339 Executes the code reference C<$code> 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.
340 The code is executed in the context of the C<uplevel> call, and what it returns is returned as-is by C<uplevel>.
341
342     sub target {
343      faker(@_);
344     }
345
346     sub faker {
347      uplevel {
348       map { 1 / $_ } @_;
349      } @_ => CALLER(1);
350     }
351
352     my @inverses = target(1, 2, 4); # @inverses contains (0, 0.5, 0.25)
353     my $count    = target(1, 2, 4); # $count is 3
354
355 L<Sub::Uplevel> also implements a pure-Perl version of C<uplevel>.
356 Both are identical, with the following caveats :
357
358 =over 4
359
360 =item *
361
362 The L<Sub::Uplevel> implementation of C<uplevel> may execute a code reference in the context of B<any> upper stack frame.
363 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.
364
365 =item *
366
367 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.
368 This means that :
369
370     eval {
371      sub {
372       local $@;
373       eval {
374        sub {
375         uplevel { die 'wut' } CALLER(2); # for Scope::Upper
376         # uplevel(3, sub { die 'wut' })  # for Sub::Uplevel
377        }->();
378       };
379       print "inner block: $@";
380       $@ and exit;
381      }->();
382     };
383     print "outer block: $@";
384
385 will print "inner block: wut..." with L<Sub::Uplevel> and "outer block: wut..." with L<Scope::Upper>.
386
387 =item *
388
389 L<Sub::Uplevel> globally overrides the Perl keyword C<caller>, while L<Scope::Upper> does not.
390
391 =back
392
393 A simple wrapper lets you mimic the interface of L<Sub::Uplevel/uplevel> :
394
395     use Scope::Upper;
396
397     sub uplevel {
398      my $frame = shift;
399      my $code  = shift;
400      my $cxt   = Scope::Upper::CALLER($frame);
401      &Scope::Upper::uplevel($code => @_ => $cxt);
402     }
403
404 Albeit the three exceptions listed above, it passes all the tests of L<Sub::Uplevel>.
405
406 =head2 C<uid>
407
408     my $uid = uid;
409     my $uid = uid $context;
410
411 Returns an unique identifier (UID) for the context (or dynamic scope) pointed by C<$context>, or for the current context if C<$context> is omitted.
412 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.
413
414     my $uid;
415
416     {
417      $uid = uid;
418      if ($uid eq uid()) { # yes, this is the same context
419       ...
420      }
421      {
422       if ($uid eq uid()) { # no, we are one scope below
423        ...
424       }
425       if ($uid eq uid(UP)) { # yes, UP points to the same scope as $uid
426        ...
427       }
428      }
429     }
430
431     # $uid is now invalid
432
433     {
434      if ($uid eq uid()) { # no, this is another block
435       ...
436      }
437     }
438
439 For example, each loop iteration gets its own UID :
440
441     my %uids;
442
443     for (1 .. 5) {
444      my $uid = uid;
445      $uids{$uid} = $_;
446     }
447
448     # %uids has 5 entries
449
450 The UIDs are not guaranteed to be numbers, so you must use the C<eq> operator to compare them.
451
452 To check whether a given UID is valid, you can use the L</validate_uid> function.
453
454 =head2 C<validate_uid>
455
456     my $is_valid = validate_uid $uid;
457
458 Returns true if and only if C<$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).
459
460     my $uid;
461
462     {
463      $uid = uid();
464      if (validate_uid($uid)) { # yes
465       ...
466      }
467      {
468       if (validate_uid($uid)) { # yes
469        ...
470       }
471      }
472     }
473
474     if (validate_uid($uid)) { # no
475      ...
476     }
477
478 =head1 CONSTANTS
479
480 =head2 C<SU_THREADSAFE>
481
482 True iff the module could have been built when thread-safety features.
483
484 =head1 WORDS
485
486 =head2 Constants
487
488 =head3 C<TOP>
489
490     my $top_context = TOP;
491
492 Returns the context that currently represents the highest scope.
493
494 =head3 C<HERE>
495
496     my $current_context = HERE;
497
498 The context of the current scope.
499
500 =head2 Getting a context from a context
501
502 For any of those functions, C<$from> is expected to be a context.
503 When omitted, it defaults to the the current context.
504
505 =head3 C<UP>
506
507     my $upper_context = UP;
508     my $upper_context = UP $from;
509
510 The context of the scope just above C<$from>.
511
512 =head3 C<SUB>
513
514     my $sub_context = SUB;
515     my $sub_context = SUB $from;
516
517 The context of the closest subroutine above C<$from>.
518 Note that C<$from> is returned if it is already a subroutine context ; hence C<SUB SUB == SUB>.
519
520 =head3 C<EVAL>
521
522     my $eval_context = EVAL;
523     my $eval_context = EVAL $from;
524
525 The context of the closest eval above C<$from>.
526 Note that C<$from> is returned if it is already an eval context ; hence C<EVAL EVAL == EVAL>.
527
528 =head2 Getting a context from a level
529
530 Here, C<$level> should denote a number of scopes above the current one.
531 When omitted, it defaults to C<0> and those functions return the same context as L</HERE>.
532
533 =head3 C<SCOPE>
534
535     my $context = SCOPE;
536     my $context = SCOPE $level;
537
538 The C<$level>-th upper context, regardless of its type.
539
540 =head3 C<CALLER>
541
542     my $context = CALLER;
543     my $context = CALLER $level;
544
545 The context of the C<$level>-th upper subroutine/eval/format.
546 It kind of corresponds to the context represented by C<caller $level>, but while e.g. C<caller 0> refers to the caller context, C<CALLER 0> will refer to the top scope in the current context.
547
548 =head2 Examples
549
550 Where L</reap> fires depending on the C<$cxt> :
551
552     sub {
553      eval {
554       sub {
555        {
556         reap \&cleanup => $cxt;
557         ...
558        }     # $cxt = SCOPE(0) = HERE
559        ...
560       }->(); # $cxt = SCOPE(1) = UP = SUB = CALLER(0)
561       ...
562      };      # $cxt = SCOPE(2) = UP UP =  UP SUB = EVAL = CALLER(1)
563      ...
564     }->();   # $cxt = SCOPE(3) = SUB UP SUB = SUB EVAL = CALLER(2)
565     ...
566
567 Where L</localize>, L</localize_elem> and L</localize_delete> act depending on the C<$cxt> :
568
569     sub {
570      eval {
571       sub {
572        {
573         localize '$x' => 1 => $cxt;
574         # $cxt = SCOPE(0) = HERE
575         ...
576        }
577        # $cxt = SCOPE(1) = UP = SUB = CALLER(0)
578        ...
579       }->();
580       # $cxt = SCOPE(2) = UP UP = UP SUB = EVAL = CALLER(1)
581       ...
582      };
583      # $cxt = SCOPE(3) = SUB UP SUB = SUB EVAL = CALLER(2)
584      ...
585     }->();
586     # $cxt = SCOPE(4), UP SUB UP SUB = UP SUB EVAL = UP CALLER(2) = TOP
587     ...
588
589 Where L</unwind>, L</want_at> and L</uplevel> point to depending on the C<$cxt>:
590
591     sub {
592      eval {
593       sub {
594        {
595         unwind @things => $cxt;   # or uplevel { ... } $cxt;
596         ...
597        }
598        ...
599       }->(); # $cxt = SCOPE(0) = SCOPE(1) = HERE = UP = SUB = CALLER(0)
600       ...
601      };      # $cxt = SCOPE(2) = UP UP = UP SUB = EVAL = CALLER(1) (*)
602      ...
603     }->();   # $cxt = SCOPE(3) = SUB UP SUB = SUB EVAL = CALLER(2)
604     ...
605
606     # (*) Note that uplevel() will croak if you pass that scope frame,
607     #     because it cannot target eval scopes.
608
609 =head1 EXPORT
610
611 The functions L</reap>, L</localize>, L</localize_elem>, L</localize_delete>,  L</unwind>, L</want_at> and L</uplevel> are only exported on request, either individually or by the tags C<':funcs'> and C<':all'>.
612
613 The constant L</SU_THREADSAFE> is also only exported on request, individually or by the tags C<':consts'> and C<':all'>.
614
615 Same goes for the words L</TOP>, L</HERE>, L</UP>, L</SUB>, L</EVAL>, L</SCOPE> and L</CALLER> that are only exported on request, individually or by the tags C<':words'> and C<':all'>.
616
617 =cut
618
619 use base qw<Exporter>;
620
621 our @EXPORT      = ();
622 our %EXPORT_TAGS = (
623  funcs  => [ qw<
624   reap
625   localize localize_elem localize_delete
626   unwind want_at
627   uplevel
628   uid validate_uid
629  > ],
630  words  => [ qw<TOP HERE UP SUB EVAL SCOPE CALLER> ],
631  consts => [ qw<SU_THREADSAFE> ],
632 );
633 our @EXPORT_OK   = map { @$_ } values %EXPORT_TAGS;
634 $EXPORT_TAGS{'all'} = [ @EXPORT_OK ];
635
636 =head1 CAVEATS
637
638 Be careful that local variables are restored in the reverse order in which they were localized.
639 Consider those examples:
640
641     local $x = 0;
642     {
643      reap sub { print $x } => HERE;
644      local $x = 1;
645      ...
646     }
647     # prints '0'
648     ...
649     {
650      local $x = 1;
651      reap sub { $x = 2 } => HERE;
652      ...
653     }
654     # $x is 0
655
656 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>.
657
658 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.
659 This is an hopeless case because C<BEGIN> blocks are executed once while localizing constructs should do their job at each run.
660 However, it's possible to hook the end of the current scope compilation with L<B::Hooks::EndOfScope>.
661
662 Some rare oddities may still happen when running inside the debugger.
663 It may help to use a perl higher than 5.8.9 or 5.10.0, as they contain some context-related fixes.
664
665 Calling C<goto> to replace an L</uplevel>'d code frame does not work :
666
667 =over 4
668
669 =item *
670
671 for a C<perl> older than the 5.8 series ;
672
673 =item *
674
675 for a C<DEBUGGING> C<perl> run with debugging flags set (as in C<perl -D ...>) ;
676
677 =item *
678
679 when the runloop callback is replaced by another module.
680
681 =back
682
683 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.
684
685 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.
686 Despite this shortcoming, this XS version of L</uplevel> should still run way faster than the pure-Perl version from L<Sub::Uplevel>.
687
688 =head1 DEPENDENCIES
689
690 L<XSLoader> (standard since perl 5.006).
691
692 =head1 SEE ALSO
693
694 L<perlfunc/local>, L<perlsub/"Temporary Values via local()">.
695
696 L<Alias>, L<Hook::Scope>, L<Scope::Guard>, L<Guard>.
697
698 L<Sub::Uplevel>.
699
700 L<Continuation::Escape> is a thin wrapper around L<Scope::Upper> that gives you a continuation passing style interface to L</unwind>.
701 It's easier to use, but it requires you to have control over the scope where you want to return.
702
703 L<Scope::Escape>.
704
705 =head1 AUTHOR
706
707 Vincent Pit, C<< <perl at profvince.com> >>, L<http://www.profvince.com>.
708
709 You can contact me by mail or on C<irc.perl.org> (vincent).
710
711 =head1 BUGS
712
713 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>.
714 I will be notified, and then you'll automatically be notified of progress on your bug as I make changes.
715
716 =head1 SUPPORT
717
718 You can find documentation for this module with the perldoc command.
719
720     perldoc Scope::Upper
721
722 Tests code coverage report is available at L<http://www.profvince.com/perl/cover/Scope-Upper>.
723
724 =head1 ACKNOWLEDGEMENTS
725
726 Inspired by Ricardo Signes.
727
728 Thanks to Shawn M. Moore for motivation.
729
730 =head1 COPYRIGHT & LICENSE
731
732 Copyright 2008,2009,2010,2011,2012 Vincent Pit, all rights reserved.
733
734 This program is free software; you can redistribute it and/or modify it under the same terms as Perl itself.
735
736 =cut
737
738 1; # End of Scope::Upper