]> git.vpit.fr Git - perl/modules/Variable-Magic.git/blob - lib/Variable/Magic.pm
An example on how to cast magic recursively
[perl/modules/Variable-Magic.git] / lib / Variable / Magic.pm
1 package Variable::Magic;
2
3 use 5.008;
4
5 use strict;
6 use warnings;
7
8 use Carp qw/croak/;
9
10 =head1 NAME
11
12 Variable::Magic - Associate user-defined magic to variables from Perl.
13
14 =head1 VERSION
15
16 Version 0.31
17
18 =cut
19
20 our $VERSION;
21 BEGIN {
22  $VERSION = '0.31';
23 }
24
25 =head1 SYNOPSIS
26
27     use Variable::Magic qw/wizard cast dispell/;
28
29     my $wiz = wizard set => sub { print STDERR "now set to ${$_[0]}!\n" };
30     my $a = 1;
31     cast $a, $wiz;
32     $a = 2;          # "now set to 2!"
33     dispell $a, $wiz;
34     $a = 3           # (nothing)
35
36 =head1 DESCRIPTION
37
38 Magic is Perl way of enhancing objects.
39 This mechanism lets the user add extra data to any variable and hook syntaxical operations (such as access, assignment or destruction) that can be applied to it.
40 With this module, you can add your own magic to any variable without having to write a single line of XS.
41
42 You'll realize that these magic variables look a lot like tied variables.
43 It's not surprising, as tied variables are implemented as a special kind of magic, just like any 'irregular' Perl variable : scalars like C<$!>, C<$(> or C<$^W>, the C<%ENV> and C<%SIG> hashes, the C<@ISA> array,  C<vec()> and C<substr()> lvalues, L<thread::shared> variables...
44 They all share the same underlying C API, and this module gives you direct access to it.
45
46 Still, the magic made available by this module differs from tieing and overloading in several ways :
47
48 =over 4
49
50 =item *
51
52 It isn't copied on assignment.
53
54 You attach it to variables, not values (as for blessed references).
55
56 =item *
57
58 It doesn't replace the original semantics.
59
60 Magic callbacks trigger before the original action take place, and can't prevent it to happen.
61 This makes catching individual events easier than with C<tie>, where you have to provide fallbacks methods for all actions by usually inheriting from the correct C<Tie::Std*> class and overriding individual methods in your own class.
62
63 =item *
64
65 It's type-agnostic.
66
67 The same magic can be applied on scalars, arrays, hashes, subs or globs.
68 But the same hook (see below for a list) may trigger differently depending on the the type of the variable.
69
70 =item *
71
72 It's mostly invisible at the Perl level.
73
74 Magical and non-magical variables cannot be distinguished with C<ref>, C<tied> or another trick.
75
76 =item *
77
78 It's notably faster.
79
80 Mainly because perl's way of handling magic is lighter by nature, and because there's no need for any method resolution.
81 Also, since you don't have to reimplement all the variable semantics, you only pay for what you actually use.
82
83 =back
84
85 The operations that can be overloaded are :
86
87 =over 4
88
89 =item *
90
91 C<get>
92
93 This magic is invoked when the variable is evaluated (does not include array/hash subscripts and slices).
94
95 =item *
96
97 C<set>
98
99 This one is triggered each time the value of the variable changes (includes array/hash subscripts and slices).
100
101 =item *
102
103 C<len>
104
105 This magic is a little special : it is called when the 'size' or the 'length' of the variable has to be known by Perl.
106 Typically, it's the magic involved when an array is evaluated in scalar context, but also on array assignment and loops (C<for>, C<map> or C<grep>).
107 The callback has then to return the length as an integer.
108
109 =item *
110
111 C<clear>
112
113 This magic is invoked when the variable is reset, such as when an array is emptied.
114 Please note that this is different from undefining the variable, even though the magic is called when the clearing is a result of the undefine (e.g. for an array, but actually a bug prevent it to work before perl 5.9.5 - see the L<history|/PERL MAGIC HISTORY>).
115
116 =item *
117
118 C<free>
119
120 This one can be considered as an object destructor.
121 It happens when the variable goes out of scope (with the exception of global scope), but not when it is undefined.
122
123 =item *
124
125 C<copy>
126
127 This magic only applies to tied arrays and hashes.
128 It fires when you try to access or change their elements.
129 It is available on your perl iff C<MGf_COPY> is true.
130
131 =item *
132
133 C<dup>
134
135 Invoked when the variable is cloned across threads.
136 Currently not available.
137
138 =item *
139
140 C<local>
141
142 When this magic is set on a variable, all subsequent localizations of the variable will trigger the callback.
143 It is available on your perl iff C<MGf_LOCAL> is true.
144
145 =back
146
147 The following actions only apply to hashes and are available iff C<VMG_UVAR> is true.
148 They are referred to as C<uvar> magics.
149
150 =over 4
151
152 =item *
153
154 C<fetch>
155
156 This magic happens each time an element is fetched from the hash.
157
158 =item *
159
160 C<store>
161
162 This one is called when an element is stored into the hash.
163
164 =item *
165
166 C<exists>
167
168 This magic fires when a key is tested for existence in the hash.
169
170 =item *
171
172 C<delete>
173
174 This last one triggers when a key is deleted in the hash, regardless of whether the key actually exists in it.
175
176 =back
177
178 You can refer to the tests to have more insight of where the different magics are invoked.
179
180 To prevent any clash between different magics defined with this module, an unique numerical signature is attached to each kind of magic (i.e. each set of callbacks for magic operations).
181
182 =head1 FUNCTIONS
183
184 =cut
185
186 BEGIN {
187  require XSLoader;
188  XSLoader::load(__PACKAGE__, $VERSION);
189 }
190
191 =head2 C<wizard>
192
193     wizard sig      => ...,
194            data     => sub { ... },
195            get      => sub { my ($ref, $data [, $op]) = @_; ... },
196            set      => sub { my ($ref, $data [, $op]) = @_; ... },
197            len      => sub { my ($ref, $data, $len [, $op]) = @_; ... ; return $newlen; },
198            clear    => sub { my ($ref, $data [, $op]) = @_; ... },
199            free     => sub { my ($ref, $data [, $op]) = @_, ... },
200            copy     => sub { my ($ref, $data, $key, $elt [, $op]) = @_; ... },
201            local    => sub { my ($ref, $data [, $op]) = @_; ... },
202            fetch    => sub { my ($ref, $data, $key [, $op]) = @_; ... },
203            store    => sub { my ($ref, $data, $key [, $op]) = @_; ... },
204            exists   => sub { my ($ref, $data, $key [, $op]) = @_; ... },
205            delete   => sub { my ($ref, $data, $key [, $op]) = @_; ... },
206            copy_key => $bool,
207            op_info  => [ 0 | VMG_OP_INFO_NAME | VMG_OP_INFO_OBJECT ]
208
209 This function creates a 'wizard', an opaque type that holds the magic information.
210 It takes a list of keys / values as argument, whose keys can be :
211
212 =over 4
213
214 =item *
215
216 C<sig>
217
218 The numerical signature.
219 If not specified or undefined, a random signature is generated.
220 If the signature matches an already defined magic, then the existant magic object is returned.
221
222 =item *
223
224 C<data>
225
226 A code reference to a private data constructor.
227 It is called each time this magic is cast on a variable, and the scalar returned is used as private data storage for it.
228 C<$_[0]> is a reference to the magic object and C<@_[1 .. @_-1]> are all extra arguments that were passed to L</cast>.
229
230 =item *
231
232 C<get>, C<set>, C<len>, C<clear>, C<free>, C<copy>, C<local>, C<fetch>, C<store>, C<exists> and C<delete>
233
234 Code references to the corresponding magic callbacks.
235 You don't have to specify all of them : the magic associated with undefined entries simply won't be hooked.
236 In those callbacks, C<$_[0]> is always a reference to the magic object and C<$_[1]> is always the private data (or C<undef> when no private data constructor was supplied).
237
238 Moreover, when you pass C<< op_info => $num >> to C<wizard>, the last element of C<@_> will be the current op name if C<$num == VMG_OP_INFO_NAME> and a C<B::OP> object representing the current op if C<$num == VMG_OP_INFO_OBJECT>.
239 Both have a performance hit, but just getting the name is lighter than getting the op object.
240
241 Other arguments are specific to the magic hooked :
242
243 =over 8
244
245 =item *
246
247 C<len>
248
249 When the variable is an array or a scalar, C<$_[2]> contains the non-magical length.
250 The callback can return the new scalar or array length to use, or C<undef> to default to the normal length.
251
252 =item *
253
254 C<copy>
255
256 C<$_[2]> is a either a copy or an alias of the current key, which means that it is useless to try to change or cast magic on it.
257 C<$_[3]> is an alias to the current element (i.e. the value).
258
259 =item *
260
261 C<fetch>, C<store>, C<exists> and C<delete>
262
263 C<$_[2]> is an alias to the current key.
264 Nothing prevents you from changing it, but be aware that there lurk dangerous side effects.
265 For example, it may righteously be readonly if the key was a bareword.
266 You can get a copy instead by passing C<< copy_key => 1 >> to L</wizard>, which allows you to safely assign to C<$_[2]> in order to e.g. redirect the action to another key.
267 This however has a little performance drawback because of the copy.
268
269 =back
270
271 All the callbacks are expected to return an integer, which is passed straight to the perl magic API.
272 However, only the return value of the C<len> callback currently holds a meaning.
273
274 =back
275
276     # A simple scalar tracer
277     my $wiz = wizard get  => sub { print STDERR "got ${$_[0]}\n" },
278                      set  => sub { print STDERR "set to ${$_[0]}\n" },
279                      free => sub { print STDERR "${$_[0]} was deleted\n" }
280
281 =cut
282
283 sub wizard {
284  croak 'Wrong number of arguments for wizard()' if @_ % 2;
285  my %opts = @_;
286  my @keys = qw/sig data op_info get set len clear free/;
287  push @keys, 'copy'  if MGf_COPY;
288  push @keys, 'dup'   if MGf_DUP;
289  push @keys, 'local' if MGf_LOCAL;
290  push @keys, qw/fetch store exists delete copy_key/ if VMG_UVAR;
291  my $ret = eval { _wizard(map $opts{$_}, @keys) };
292  if (my $err = $@) {
293   $err =~ s/\sat\s+.*?\n//;
294   croak $err;
295  }
296  return $ret;
297 }
298
299 =head2 C<gensig>
300
301 With this tool, you can manually generate random magic signature between SIG_MIN and SIG_MAX inclusive.
302 That's the way L</wizard> creates them when no signature is supplied.
303
304     # Generate a signature
305     my $sig = gensig;
306
307 =head2 C<getsig>
308
309     getsig $wiz
310
311 This accessor returns the magic signature of this wizard.
312
313     # Get $wiz signature
314     my $sig = getsig $wiz;
315
316 =head2 C<cast>
317
318     cast [$@%&*]var, [$wiz|$sig], ...
319
320 This function associates C<$wiz> magic to the variable supplied, without overwriting any other kind of magic.
321 You can also supply the numeric signature C<$sig> instead of C<$wiz>.
322 It returns true on success or when C<$wiz> magic is already present, C<0> on error, and C<undef> when no magic corresponds to the given signature (in case C<$sig> was supplied).
323 All extra arguments specified after C<$wiz> are passed to the private data constructor.
324 If the variable isn't a hash, any C<uvar> callback of the wizard is safely ignored.
325
326     # Casts $wiz onto $x. If $wiz isn't a signature, undef can't be returned.
327     my $x;
328     die 'error' unless cast $x, $wiz;
329
330 The C<var> argument can be an array or hash value.
331 Magic for those behaves like for any other scalar, except that it is dispelled when the entry is deleted from the container.
332 For example, if you want to call C<POSIX::tzset> each time the C<'TZ'> environment variable is changed in C<%ENV>, you can use :
333
334     use POSIX;
335     cast $ENV{TZ}, wizard set => sub { POSIX::tzset(); () };
336
337 If you want to overcome the possible deletion of the C<'TZ'> entry, you have no choice but to rely on C<store> uvar magic.
338
339 C<cast> can be called from any magical callback, and in particular from C<data>.
340 This allows you to recursively cast magic on datastructures :
341
342     my $wiz;
343     $wiz = wizard
344             data => sub {
345              my ($var, $depth) = @_;
346              $depth ||= 0;
347              my $r = ref $var;
348              if ($r eq 'ARRAY') {
349               &cast((ref() ? $_ : \$_), $wiz, $depth + 1) for @$var;
350              } elsif ($r eq 'HASH') {
351               &cast((ref() ? $_ : \$_), $wiz, $depth + 1) for values %$var;
352              }
353              return $depth;
354             },
355             free => sub {
356              my ($var, $depth) = @_;
357              my $r = ref $var;
358              print "free $r at depth $depth\n";
359              ();
360             };
361
362     {
363      my %h = (
364       a => [ 1, 2 ],
365       b => { c => 3 }
366      );
367      cast %h, $wiz;
368     }
369
370 When C<%h> goes out of scope, this will print something among the lines of :
371
372     free HASH at depth 0
373     free HASH at depth 1
374     free SCALAR at depth 2
375     free ARRAY at depth 1
376     free SCALAR at depth 3
377     free SCALAR at depth 3
378
379 Of course, this example does nothing with the values that are added after the C<cast>.
380
381 =head2 C<getdata>
382
383     getdata [$@%&*]var, [$wiz|$sig]
384
385 This accessor fetches the private data associated with the magic C<$wiz> (or the signature C<$sig>) in the variable.
386 C<undef> is returned when no such magic or data is found, or when C<$sig> does not represent a current valid magic object.
387
388     # Get the attached data.
389     my $data = getdata $x, $wiz or die 'no such magic or magic has no data';
390
391 =head2 C<dispell>
392
393     dispell [$@%&*]variable, [$wiz|$sig]
394
395 The exact opposite of L</cast> : it dissociates C<$wiz> magic from the variable.
396 You can also pass the magic signature C<$sig> as the second argument.
397 True is returned on success, C<0> on error or when no magic represented by C<$wiz> could be found in the variable, and C<undef> when no magic corresponds to the given signature (in case C<$sig> was supplied).
398
399     # Dispell now. If $wiz isn't a signature, undef can't be returned.
400     die 'no such magic or error' unless dispell $x, $wiz;
401
402 =head1 CONSTANTS
403
404 =head2 C<SIG_MIN>
405
406 The minimum integer used as a signature for user-defined magic.
407
408 =head2 C<SIG_MAX>
409
410 The maximum integer used as a signature for user-defined magic.
411
412 =head2 C<SIG_NBR>
413
414     SIG_NBR = SIG_MAX - SIG_MIN + 1
415
416 =head2 C<MGf_COPY>
417
418 Evaluates to true iff the 'copy' magic is available.
419
420 =head2 C<MGf_DUP>
421
422 Evaluates to true iff the 'dup' magic is available.
423
424 =head2 C<MGf_LOCAL>
425
426 Evaluates to true iff the 'local' magic is available.
427
428 =head2 C<VMG_UVAR>
429
430 When this constant is true, you can use the C<fetch,store,exists,delete> callbacks on hashes.
431
432 =head2 C<VMG_COMPAT_ARRAY_PUSH_NOLEN>
433
434 True for perls that don't call 'len' magic when you push an element in a magical array.
435
436 =head2 C<VMG_COMPAT_ARRAY_UNSHIFT_NOLEN_VOID>
437
438 True for perls that don't call 'len' magic when you unshift in void context an element in a magical array.
439
440 =head2 C<VMG_COMPAT_ARRAY_UNDEF_CLEAR>
441
442 True for perls that call 'clear' magic when undefining magical arrays.
443
444 =head2 C<VMG_COMPAT_SCALAR_LENGTH_NOLEN>
445
446 True for perls that don't call 'len' magic when taking the C<length> of a magical scalar.
447
448 =head2 C<VMG_PERL_PATCHLEVEL>
449
450 The perl patchlevel this module was built with, or C<0> for non-debugging perls.
451
452 =head2 C<VMG_THREADSAFE>
453
454 True iff this module could have been built with thread-safety features enabled.
455
456 =head2 C<VMG_OP_INFO_NAME>
457
458 Value to pass with C<op_info> to get the current op name in the magic callbacks.
459
460 =head2 C<VMG_OP_INFO_OBJECT>
461
462 Value to pass with C<op_info> to get a C<B::OP> object representing the current op in the magic callbacks.
463
464 =head1 PERL MAGIC HISTORY
465
466 The places where magic is invoked have changed a bit through perl history.
467 Here's a little list of the most recent ones.
468
469 =over 4
470
471 =item *
472
473 B<5.6.x>
474
475 I<p14416> : 'copy' and 'dup' magic.
476
477 =item *
478
479 B<5.8.9>
480
481 I<p28160> : Integration of I<p25854> (see below).
482
483 I<p32542> : Integration of I<p31473> (see below).
484
485 =item *
486
487 B<5.9.3>
488
489 I<p25854> : 'len' magic is no longer called when pushing an element into a magic array.
490
491 I<p26569> : 'local' magic.
492
493 =item *
494
495 B<5.9.5>
496
497 I<p31064> : Meaningful 'uvar' magic.
498
499 I<p31473> : 'clear' magic wasn't invoked when undefining an array.
500 The bug is fixed as of this version.
501
502 =item *
503
504 B<5.10.0>
505
506 Since C<PERL_MAGIC_uvar> is uppercased, C<hv_magic_check()> triggers 'copy' magic on hash stores for (non-tied) hashes that also have 'uvar' magic.
507
508 =item *
509
510 B<5.11.x>
511
512 I<p32969> : 'len' magic is no longer invoked when calling C<length> with a magical scalar.
513
514 I<p34908> : 'len' magic is no longer called when pushing / unshifting an element into a magical array in void context.
515 The C<push> part was already covered by I<p25854>.
516
517 =back
518
519 =head1 EXPORT
520
521 The functions L</wizard>, L</gensig>, L</getsig>, L</cast>, L</getdata> and L</dispell> are only exported on request.
522 All of them are exported by the tags C<':funcs'> and C<':all'>.
523
524 All the constants are also only exported on request, either individually or by the tags C<':consts'> and C<':all'>.
525
526 =cut
527
528 use base qw/Exporter/;
529
530 our @EXPORT         = ();
531 our %EXPORT_TAGS    = (
532  'funcs' =>  [ qw/wizard gensig getsig cast getdata dispell/ ],
533  'consts' => [
534                qw/SIG_MIN SIG_MAX SIG_NBR MGf_COPY MGf_DUP MGf_LOCAL VMG_UVAR/,
535                qw/VMG_COMPAT_ARRAY_PUSH_NOLEN VMG_COMPAT_ARRAY_UNSHIFT_NOLEN_VOID VMG_COMPAT_ARRAY_UNDEF_CLEAR VMG_COMPAT_SCALAR_LENGTH_NOLEN/,
536                qw/VMG_PERL_PATCHLEVEL/,
537                qw/VMG_THREADSAFE/,
538                qw/VMG_OP_INFO_NAME VMG_OP_INFO_OBJECT/
539              ]
540 );
541 our @EXPORT_OK      = map { @$_ } values %EXPORT_TAGS;
542 $EXPORT_TAGS{'all'} = [ @EXPORT_OK ];
543
544 =head1 CAVEATS
545
546 If you store a magic object in the private data slot, the magic won't be accessible by L</getdata> since it's not copied by assignment.
547 The only way to address this would be to return a reference.
548
549 If you define a wizard with a C<free> callback and cast it on itself, this destructor won't be called because the wizard will be destroyed first.
550
551 =head1 DEPENDENCIES
552
553 L<perl> 5.8.
554
555 L<Carp> (standard since perl 5), L<XSLoader> (standard since perl 5.006).
556
557 Copy tests need L<Tie::Array> (standard since perl 5.005) and L<Tie::Hash> (since 5.002).
558
559 Some uvar tests need L<Hash::Util::FieldHash> (standard since perl 5.009004).
560
561 Glob tests need L<Symbol> (standard since perl 5.002).
562
563 Threads tests need L<threads> and L<threads::shared>.
564
565 =head1 SEE ALSO
566
567 L<perlguts> and L<perlapi> for internal information about magic.
568
569 L<perltie> and L<overload> for other ways of enhancing objects.
570
571 =head1 AUTHOR
572
573 Vincent Pit, C<< <perl at profvince.com> >>, L<http://www.profvince.com>.
574
575 You can contact me by mail or on C<irc.perl.org> (vincent).
576
577 =head1 BUGS
578
579 Please report any bugs or feature requests to C<bug-variable-magic at rt.cpan.org>, or through the web interface at L<http://rt.cpan.org/NoAuth/ReportBug.html?Queue=Variable-Magic>. I will be notified, and then you'll automatically be notified of progress on your bug as I make changes.
580
581 =head1 SUPPORT
582
583 You can find documentation for this module with the perldoc command.
584
585     perldoc Variable::Magic
586
587 Tests code coverage report is available at L<http://www.profvince.com/perl/cover/Variable-Magic>.
588
589 =head1 COPYRIGHT & LICENSE
590
591 Copyright 2007-2009 Vincent Pit, all rights reserved.
592
593 This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
594 under the same terms as Perl itself.
595
596 =cut
597
598 1; # End of Variable::Magic