]> git.vpit.fr Git - perl/modules/Scope-Upper.git/blob - lib/Scope/Upper.pm
Implement yield()
[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 L</yield>, 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;
302     unwind @values, $context;
303
304 Returns C<@values> I<from> the subroutine, eval or format context pointed by or just above C<$context>, and immediately restart the program flow at this point - thus effectively returning C<@values> to an upper scope.
305 If C<@values> is empty, then the C<$context> parameter is optional and defaults to the current context (making the call equivalent to a bare C<return;>) ; otherwise it is mandatory.
306
307 The upper context isn't coerced onto C<@values>, which is hence always evaluated in list context.
308 This means that
309
310     my $num = sub {
311      my @a = ('a' .. 'z');
312      unwind @a => HERE;
313      # not reached
314     }->();
315
316 will set C<$num> to C<'z'>.
317 You can use L</want_at> to handle these cases.
318
319 =head2 C<yield>
320
321     yield;
322     yield @values, $context;
323
324 Returns C<@values> I<from> the context pointed by or just above C<$context>, and immediately restart the program flow at this point.
325 If C<@values> is empty, then the C<$context> parameter is optional and defaults to the current context ; otherwise it is mandatory.
326
327 L</yield> differs from L</unwind> in that it can target I<any> upper scope (besides a C<s///e> substitution context) and not necessarily a sub, an eval or a format.
328 Hence you can use it to return values from a C<do> or a C<map> block :
329
330     my $now = do {
331      local $@;
332      eval { require Time::HiRes } or yield time() => HERE;
333      Time::HiRes::time();
334     };
335
336     my @uniq = map {
337      yield if $seen{$_}++; # returns the empty list from the block
338      ...
339     } @things;
340
341 Like for L</unwind>, the upper context isn't coerced onto C<@values>.
342
343 =head2 C<want_at>
344
345     my $want = want_at;
346     my $want = want_at $context;
347
348 Like C<wantarray>, but for the subroutine/eval/format at or just above C<$context>.
349
350 The previous example can then be "corrected" :
351
352     my $num = sub {
353      my @a = ('a' .. 'z');
354      unwind +(want_at(HERE) ? @a : scalar @a) => HERE;
355      # not reached
356     }->();
357
358 will rightfully set C<$num> to C<26>.
359
360 =head2 C<uplevel>
361
362     my @ret = uplevel { ...; return @ret };
363     my @ret = uplevel { my @args = @_; ...; return @ret } @args, $context;
364     my @ret = &uplevel($callback, @args, $context);
365
366 Executes the code reference C<$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.
367 The code is executed in the context of the C<uplevel> call, and what it returns is returned as-is by C<uplevel>.
368
369     sub target {
370      faker(@_);
371     }
372
373     sub faker {
374      uplevel {
375       map { 1 / $_ } @_;
376      } @_ => CALLER(1);
377     }
378
379     my @inverses = target(1, 2, 4); # @inverses contains (0, 0.5, 0.25)
380     my $count    = target(1, 2, 4); # $count is 3
381
382 Note that if C<@args> is empty, then the C<$context> parameter is optional and defaults to the current context ; otherwise it is mandatory.
383
384 L<Sub::Uplevel> also implements a pure-Perl version of C<uplevel>.
385 Both are identical, with the following caveats :
386
387 =over 4
388
389 =item *
390
391 The L<Sub::Uplevel> implementation of C<uplevel> may execute a code reference in the context of B<any> upper stack frame.
392 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.
393
394 =item *
395
396 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.
397 This means that :
398
399     eval {
400      sub {
401       local $@;
402       eval {
403        sub {
404         uplevel { die 'wut' } CALLER(2); # for Scope::Upper
405         # uplevel(3, sub { die 'wut' })  # for Sub::Uplevel
406        }->();
407       };
408       print "inner block: $@";
409       $@ and exit;
410      }->();
411     };
412     print "outer block: $@";
413
414 will print "inner block: wut..." with L<Sub::Uplevel> and "outer block: wut..." with L<Scope::Upper>.
415
416 =item *
417
418 L<Sub::Uplevel> globally overrides the Perl keyword C<caller>, while L<Scope::Upper> does not.
419
420 =back
421
422 A simple wrapper lets you mimic the interface of L<Sub::Uplevel/uplevel> :
423
424     use Scope::Upper;
425
426     sub uplevel {
427      my $frame = shift;
428      my $code  = shift;
429      my $cxt   = Scope::Upper::CALLER($frame);
430      &Scope::Upper::uplevel($code => @_ => $cxt);
431     }
432
433 Albeit the three exceptions listed above, it passes all the tests of L<Sub::Uplevel>.
434
435 =head2 C<uid>
436
437     my $uid = uid;
438     my $uid = uid $context;
439
440 Returns an unique identifier (UID) for the context (or dynamic scope) pointed by C<$context>, or for the current context if C<$context> is omitted.
441 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.
442
443     my $uid;
444
445     {
446      $uid = uid;
447      if ($uid eq uid()) { # yes, this is the same context
448       ...
449      }
450      {
451       if ($uid eq uid()) { # no, we are one scope below
452        ...
453       }
454       if ($uid eq uid(UP)) { # yes, UP points to the same scope as $uid
455        ...
456       }
457      }
458     }
459
460     # $uid is now invalid
461
462     {
463      if ($uid eq uid()) { # no, this is another block
464       ...
465      }
466     }
467
468 For example, each loop iteration gets its own UID :
469
470     my %uids;
471
472     for (1 .. 5) {
473      my $uid = uid;
474      $uids{$uid} = $_;
475     }
476
477     # %uids has 5 entries
478
479 The UIDs are not guaranteed to be numbers, so you must use the C<eq> operator to compare them.
480
481 To check whether a given UID is valid, you can use the L</validate_uid> function.
482
483 =head2 C<validate_uid>
484
485     my $is_valid = validate_uid $uid;
486
487 Returns true if and only if C<$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).
488
489     my $uid;
490
491     {
492      $uid = uid();
493      if (validate_uid($uid)) { # yes
494       ...
495      }
496      {
497       if (validate_uid($uid)) { # yes
498        ...
499       }
500      }
501     }
502
503     if (validate_uid($uid)) { # no
504      ...
505     }
506
507 =head1 CONSTANTS
508
509 =head2 C<SU_THREADSAFE>
510
511 True iff the module could have been built when thread-safety features.
512
513 =head1 WORDS
514
515 =head2 Constants
516
517 =head3 C<TOP>
518
519     my $top_context = TOP;
520
521 Returns the context that currently represents the highest scope.
522
523 =head3 C<HERE>
524
525     my $current_context = HERE;
526
527 The context of the current scope.
528
529 =head2 Getting a context from a context
530
531 For any of those functions, C<$from> is expected to be a context.
532 When omitted, it defaults to the the current context.
533
534 =head3 C<UP>
535
536     my $upper_context = UP;
537     my $upper_context = UP $from;
538
539 The context of the scope just above C<$from>.
540
541 =head3 C<SUB>
542
543     my $sub_context = SUB;
544     my $sub_context = SUB $from;
545
546 The context of the closest subroutine above C<$from>.
547 Note that C<$from> is returned if it is already a subroutine context ; hence C<SUB SUB == SUB>.
548
549 =head3 C<EVAL>
550
551     my $eval_context = EVAL;
552     my $eval_context = EVAL $from;
553
554 The context of the closest eval above C<$from>.
555 Note that C<$from> is returned if it is already an eval context ; hence C<EVAL EVAL == EVAL>.
556
557 =head2 Getting a context from a level
558
559 Here, C<$level> should denote a number of scopes above the current one.
560 When omitted, it defaults to C<0> and those functions return the same context as L</HERE>.
561
562 =head3 C<SCOPE>
563
564     my $context = SCOPE;
565     my $context = SCOPE $level;
566
567 The C<$level>-th upper context, regardless of its type.
568
569 =head3 C<CALLER>
570
571     my $context = CALLER;
572     my $context = CALLER $level;
573
574 The context of the C<$level>-th upper subroutine/eval/format.
575 It kind of corresponds to the context represented by C<caller $level>, but while e.g. C<caller 0> refers to the caller context, C<CALLER 0> will refer to the top scope in the current context.
576
577 =head2 Examples
578
579 Where L</reap> fires depending on the C<$cxt> :
580
581     sub {
582      eval {
583       sub {
584        {
585         reap \&cleanup => $cxt;
586         ...
587        }     # $cxt = SCOPE(0) = HERE
588        ...
589       }->(); # $cxt = SCOPE(1) = UP = SUB = CALLER(0)
590       ...
591      };      # $cxt = SCOPE(2) = UP UP =  UP SUB = EVAL = CALLER(1)
592      ...
593     }->();   # $cxt = SCOPE(3) = SUB UP SUB = SUB EVAL = CALLER(2)
594     ...
595
596 Where L</localize>, L</localize_elem> and L</localize_delete> act depending on the C<$cxt> :
597
598     sub {
599      eval {
600       sub {
601        {
602         localize '$x' => 1 => $cxt;
603         # $cxt = SCOPE(0) = HERE
604         ...
605        }
606        # $cxt = SCOPE(1) = UP = SUB = CALLER(0)
607        ...
608       }->();
609       # $cxt = SCOPE(2) = UP UP = UP SUB = EVAL = CALLER(1)
610       ...
611      };
612      # $cxt = SCOPE(3) = SUB UP SUB = SUB EVAL = CALLER(2)
613      ...
614     }->();
615     # $cxt = SCOPE(4), UP SUB UP SUB = UP SUB EVAL = UP CALLER(2) = TOP
616     ...
617
618 Where L</unwind>, L</yield>, L</want_at> and L</uplevel> point to depending on the C<$cxt>:
619
620     sub {
621      eval {
622       sub {
623        {
624         unwind @things => $cxt;   # or yield @things => $cxt
625                                   # or uplevel { ... } $cxt
626         ...
627        }
628        ...
629       }->(); # $cxt = SCOPE(0) = SCOPE(1) = HERE = UP = SUB = CALLER(0)
630       ...
631      };      # $cxt = SCOPE(2) = UP UP = UP SUB = EVAL = CALLER(1) (*)
632      ...
633     }->();   # $cxt = SCOPE(3) = SUB UP SUB = SUB EVAL = CALLER(2)
634     ...
635
636     # (*) Note that uplevel() will croak if you pass that scope frame,
637     #     because it cannot target eval scopes.
638
639 =head1 EXPORT
640
641 The functions L</reap>, L</localize>, L</localize_elem>, L</localize_delete>,  L</unwind>, L</yield>, L</want_at> and L</uplevel> are only exported on request, either individually or by the tags C<':funcs'> and C<':all'>.
642
643 The constant L</SU_THREADSAFE> is also only exported on request, individually or by the tags C<':consts'> and C<':all'>.
644
645 Same goes for the words L</TOP>, L</HERE>, L</UP>, L</SUB>, L</EVAL>, L</SCOPE> and L</CALLER> that are only exported on request, individually or by the tags C<':words'> and C<':all'>.
646
647 =cut
648
649 use base qw<Exporter>;
650
651 our @EXPORT      = ();
652 our %EXPORT_TAGS = (
653  funcs  => [ qw<
654   reap
655   localize localize_elem localize_delete
656   unwind yield
657   want_at
658   uplevel
659   uid validate_uid
660  > ],
661  words  => [ qw<TOP HERE UP SUB EVAL SCOPE CALLER> ],
662  consts => [ qw<SU_THREADSAFE> ],
663 );
664 our @EXPORT_OK   = map { @$_ } values %EXPORT_TAGS;
665 $EXPORT_TAGS{'all'} = [ @EXPORT_OK ];
666
667 =head1 CAVEATS
668
669 Be careful that local variables are restored in the reverse order in which they were localized.
670 Consider those examples:
671
672     local $x = 0;
673     {
674      reap sub { print $x } => HERE;
675      local $x = 1;
676      ...
677     }
678     # prints '0'
679     ...
680     {
681      local $x = 1;
682      reap sub { $x = 2 } => HERE;
683      ...
684     }
685     # $x is 0
686
687 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>.
688
689 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.
690 This is an hopeless case because C<BEGIN> blocks are executed once while localizing constructs should do their job at each run.
691 However, it's possible to hook the end of the current scope compilation with L<B::Hooks::EndOfScope>.
692
693 Some rare oddities may still happen when running inside the debugger.
694 It may help to use a perl higher than 5.8.9 or 5.10.0, as they contain some context-related fixes.
695
696 Calling C<goto> to replace an L</uplevel>'d code frame does not work :
697
698 =over 4
699
700 =item *
701
702 for a C<perl> older than the 5.8 series ;
703
704 =item *
705
706 for a C<DEBUGGING> C<perl> run with debugging flags set (as in C<perl -D ...>) ;
707
708 =item *
709
710 when the runloop callback is replaced by another module.
711
712 =back
713
714 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.
715
716 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.
717 Despite this shortcoming, this XS version of L</uplevel> should still run way faster than the pure-Perl version from L<Sub::Uplevel>.
718
719 =head1 DEPENDENCIES
720
721 L<XSLoader> (standard since perl 5.006).
722
723 =head1 SEE ALSO
724
725 L<perlfunc/local>, L<perlsub/"Temporary Values via local()">.
726
727 L<Alias>, L<Hook::Scope>, L<Scope::Guard>, L<Guard>.
728
729 L<Sub::Uplevel>.
730
731 L<Continuation::Escape> is a thin wrapper around L<Scope::Upper> that gives you a continuation passing style interface to L</unwind>.
732 It's easier to use, but it requires you to have control over the scope where you want to return.
733
734 L<Scope::Escape>.
735
736 =head1 AUTHOR
737
738 Vincent Pit, C<< <perl at profvince.com> >>, L<http://www.profvince.com>.
739
740 You can contact me by mail or on C<irc.perl.org> (vincent).
741
742 =head1 BUGS
743
744 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>.
745 I will be notified, and then you'll automatically be notified of progress on your bug as I make changes.
746
747 =head1 SUPPORT
748
749 You can find documentation for this module with the perldoc command.
750
751     perldoc Scope::Upper
752
753 Tests code coverage report is available at L<http://www.profvince.com/perl/cover/Scope-Upper>.
754
755 =head1 ACKNOWLEDGEMENTS
756
757 Inspired by Ricardo Signes.
758
759 Thanks to Shawn M. Moore for motivation.
760
761 =head1 COPYRIGHT & LICENSE
762
763 Copyright 2008,2009,2010,2011,2012 Vincent Pit, all rights reserved.
764
765 This program is free software; you can redistribute it and/or modify it under the same terms as Perl itself.
766
767 =cut
768
769 1; # End of Scope::Upper