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