]> git.vpit.fr Git - perl/modules/Variable-Magic.git/blob - lib/Variable/Magic.pm
free callbacks fire also at the end of the global scope
[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 0.32
17
18 =cut
19
20 our $VERSION;
21 BEGIN {
22  $VERSION = '0.32';
23 }
24
25 =head1 SYNOPSIS
26
27     use Variable::Magic qw/wizard cast VMG_OP_INFO_NAME/;
28
29     { # A variable tracer
30      my $wiz = wizard set  => sub { print "now set to ${$_[0]}!\n" },
31                       free => sub { print "destroyed!\n" };
32
33      my $a = 1;
34      cast $a, $wiz;
35      $a = 2;        # "now set to 2!"
36     }               # "destroyed!"
37
38     { # A hash with a default value
39      my $wiz = wizard data     => sub { $_[1] },
40                       fetch    => sub { $_[2] = $_[1] unless exists $_[0]->{$_[2]}; () },
41                       store    => sub { print "key $_[2] stored in $_[-1]\n" },
42                       copy_key => 1,
43                       op_info  => VMG_OP_INFO_NAME;
44
45      my %h = (_default => 0, apple => 2);
46      cast %h, $wiz, '_default';
47      print $h{banana}, "\n"; # "0", because the 'banana' key doesn't exist in %h
48      $h{pear} = 1;           # "key pear stored in helem"
49     }
50
51 =head1 DESCRIPTION
52
53 Magic is Perl way of enhancing objects.
54 This mechanism lets the user add extra data to any variable and hook syntaxical operations (such as access, assignment or destruction) that can be applied to it.
55 With this module, you can add your own magic to any variable without having to write a single line of XS.
56
57 You'll realize that these magic variables look a lot like tied variables.
58 It's not surprising, as tied variables are implemented as a special kind of magic, just like any 'irregular' Perl variable : scalars like C<$!>, C<$(> or C<$^W>, the C<%ENV> and C<%SIG> hashes, the C<@ISA> array,  C<vec()> and C<substr()> lvalues, L<threads::shared> variables...
59 They all share the same underlying C API, and this module gives you direct access to it.
60
61 Still, the magic made available by this module differs from tieing and overloading in several ways :
62
63 =over 4
64
65 =item *
66
67 It isn't copied on assignment.
68
69 You attach it to variables, not values (as for blessed references).
70
71 =item *
72
73 It doesn't replace the original semantics.
74
75 Magic callbacks trigger before the original action take place, and can't prevent it to happen.
76 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.
77
78 =item *
79
80 It's type-agnostic.
81
82 The same magic can be applied on scalars, arrays, hashes, subs or globs.
83 But the same hook (see below for a list) may trigger differently depending on the the type of the variable.
84
85 =item *
86
87 It's mostly invisible at the Perl level.
88
89 Magical and non-magical variables cannot be distinguished with C<ref>, C<tied> or another trick.
90
91 =item *
92
93 It's notably faster.
94
95 Mainly because perl's way of handling magic is lighter by nature, and because there's no need for any method resolution.
96 Also, since you don't have to reimplement all the variable semantics, you only pay for what you actually use.
97
98 =back
99
100 The operations that can be overloaded are :
101
102 =over 4
103
104 =item *
105
106 C<get>
107
108 This magic is invoked when the variable is evaluated (does not include array/hash subscripts and slices).
109
110 =item *
111
112 C<set>
113
114 This one is triggered each time the value of the variable changes (includes array/hash subscripts and slices).
115
116 =item *
117
118 C<len>
119
120 This magic is a little special : it is called when the 'size' or the 'length' of the variable has to be known by Perl.
121 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>).
122 The callback has then to return the length as an integer.
123
124 =item *
125
126 C<clear>
127
128 This magic is invoked when a container variable is reset, i.e. when an array or a hash is emptied.
129 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>).
130
131 =item *
132
133 C<free>
134
135 This one can be considered as an object destructor.
136 It happens when the variable goes out of scope, but not when it is undefined.
137
138 =item *
139
140 C<copy>
141
142 This magic only applies to tied arrays and hashes.
143 It fires when you try to access or change their elements.
144 It is available on your perl iff C<MGf_COPY> is true.
145
146 =item *
147
148 C<dup>
149
150 Invoked when the variable is cloned across threads.
151 Currently not available.
152
153 =item *
154
155 C<local>
156
157 When this magic is set on a variable, all subsequent localizations of the variable will trigger the callback.
158 It is available on your perl iff C<MGf_LOCAL> is true.
159
160 =back
161
162 The following actions only apply to hashes and are available iff C<VMG_UVAR> is true.
163 They are referred to as C<uvar> magics.
164
165 =over 4
166
167 =item *
168
169 C<fetch>
170
171 This magic happens each time an element is fetched from the hash.
172
173 =item *
174
175 C<store>
176
177 This one is called when an element is stored into the hash.
178
179 =item *
180
181 C<exists>
182
183 This magic fires when a key is tested for existence in the hash.
184
185 =item *
186
187 C<delete>
188
189 This last one triggers when a key is deleted in the hash, regardless of whether the key actually exists in it.
190
191 =back
192
193 You can refer to the tests to have more insight of where the different magics are invoked.
194
195 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).
196 At the C level, magic tokens owned by magic created by this module have their C<< mg->mg_private >> field set to C<0x3891> or C<0x3892>, so please don't use these magic (sic) numbers in other extensions.
197
198 =head1 FUNCTIONS
199
200 =cut
201
202 BEGIN {
203  require XSLoader;
204  XSLoader::load(__PACKAGE__, $VERSION);
205 }
206
207 =head2 C<wizard>
208
209     wizard sig      => ...,
210            data     => sub { ... },
211            get      => sub { my ($ref, $data [, $op]) = @_; ... },
212            set      => sub { my ($ref, $data [, $op]) = @_; ... },
213            len      => sub { my ($ref, $data, $len [, $op]) = @_; ... ; return $newlen; },
214            clear    => sub { my ($ref, $data [, $op]) = @_; ... },
215            free     => sub { my ($ref, $data [, $op]) = @_, ... },
216            copy     => sub { my ($ref, $data, $key, $elt [, $op]) = @_; ... },
217            local    => sub { my ($ref, $data [, $op]) = @_; ... },
218            fetch    => sub { my ($ref, $data, $key [, $op]) = @_; ... },
219            store    => sub { my ($ref, $data, $key [, $op]) = @_; ... },
220            exists   => sub { my ($ref, $data, $key [, $op]) = @_; ... },
221            delete   => sub { my ($ref, $data, $key [, $op]) = @_; ... },
222            copy_key => $bool,
223            op_info  => [ 0 | VMG_OP_INFO_NAME | VMG_OP_INFO_OBJECT ]
224
225 This function creates a 'wizard', an opaque type that holds the magic information.
226 It takes a list of keys / values as argument, whose keys can be :
227
228 =over 4
229
230 =item *
231
232 C<sig>
233
234 The numerical signature.
235 If not specified or undefined, a random signature is generated.
236 If the signature matches an already defined magic, then the existant magic object is returned.
237
238 =item *
239
240 C<data>
241
242 A code reference to a private data constructor.
243 It is called each time this magic is cast on a variable, and the scalar returned is used as private data storage for it.
244 C<$_[0]> is a reference to the magic object and C<@_[1 .. @_-1]> are all extra arguments that were passed to L</cast>.
245
246 =item *
247
248 C<get>, C<set>, C<len>, C<clear>, C<free>, C<copy>, C<local>, C<fetch>, C<store>, C<exists> and C<delete>
249
250 Code references to the corresponding magic callbacks.
251 You don't have to specify all of them : the magic associated with undefined entries simply won't be hooked.
252 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).
253
254 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<$num == VMG_OP_INFO_OBJECT>.
255 Both have a performance hit, but just getting the name is lighter than getting the op object.
256
257 Other arguments are specific to the magic hooked :
258
259 =over 8
260
261 =item *
262
263 C<len>
264
265 When the variable is an array or a scalar, C<$_[2]> contains the non-magical length.
266 The callback can return the new scalar or array length to use, or C<undef> to default to the normal length.
267
268 =item *
269
270 C<copy>
271
272 C<$_[2]> is a either a copy or an alias of the current key, which means that it is useless to try to change or cast magic on it.
273 C<$_[3]> is an alias to the current element (i.e. the value).
274
275 =item *
276
277 C<fetch>, C<store>, C<exists> and C<delete>
278
279 C<$_[2]> is an alias to the current key.
280 Nothing prevents you from changing it, but be aware that there lurk dangerous side effects.
281 For example, it may righteously be readonly if the key was a bareword.
282 You can get a copy instead by passing C<< copy_key => 1 >> to L</wizard>, which allows you to safely assign to C<$_[2]> in order to e.g. redirect the action to another key.
283 This however has a little performance drawback because of the copy.
284
285 =back
286
287 All the callbacks are expected to return an integer, which is passed straight to the perl magic API.
288 However, only the return value of the C<len> callback currently holds a meaning.
289
290 =back
291
292     # A simple scalar tracer
293     my $wiz = wizard get  => sub { print STDERR "got ${$_[0]}\n" },
294                      set  => sub { print STDERR "set to ${$_[0]}\n" },
295                      free => sub { print STDERR "${$_[0]} was deleted\n" }
296
297 Note that C<free> callbacks are I<never> called during global destruction, as there's no way to ensure that the wizard and the C<free> callback weren't destroyed before the variable.
298
299 =cut
300
301 sub wizard {
302  croak 'Wrong number of arguments for wizard()' if @_ % 2;
303  my %opts = @_;
304  my @keys = qw/sig data op_info get set len clear free/;
305  push @keys, 'copy'  if MGf_COPY;
306  push @keys, 'dup'   if MGf_DUP;
307  push @keys, 'local' if MGf_LOCAL;
308  push @keys, qw/fetch store exists delete copy_key/ if VMG_UVAR;
309  my $ret = eval { _wizard(map $opts{$_}, @keys) };
310  if (my $err = $@) {
311   $err =~ s/\sat\s+.*?\n//;
312   croak $err;
313  }
314  return $ret;
315 }
316
317 =head2 C<gensig>
318
319 With this tool, you can manually generate random magic signature between SIG_MIN and SIG_MAX inclusive.
320 That's the way L</wizard> creates them when no signature is supplied.
321
322     # Generate a signature
323     my $sig = gensig;
324
325 =head2 C<getsig>
326
327     getsig $wiz
328
329 This accessor returns the magic signature of this wizard.
330
331     # Get $wiz signature
332     my $sig = getsig $wiz;
333
334 =head2 C<cast>
335
336     cast [$@%&*]var, [$wiz|$sig], ...
337
338 This function associates C<$wiz> magic to the variable supplied, without overwriting any other kind of magic.
339 You can also supply the numeric signature C<$sig> instead of C<$wiz>.
340 It returns true on success or when C<$wiz> magic is already present, and croaks on error or when no magic corresponds to the given signature (in case a C<$sig> was supplied).
341 All extra arguments specified after C<$wiz> are passed to the private data constructor in C<@_[1 .. @_-1]>.
342 If the variable isn't a hash, any C<uvar> callback of the wizard is safely ignored.
343
344     # Casts $wiz onto $x, and pass '1' to the data constructor.
345     my $x;
346     cast $x, $wiz, 1;
347
348 The C<var> argument can be an array or hash value.
349 Magic for those behaves like for any other scalar, except that it is dispelled when the entry is deleted from the container.
350 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 :
351
352     use POSIX;
353     cast $ENV{TZ}, wizard set => sub { POSIX::tzset(); () };
354
355 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.
356
357 C<cast> can be called from any magical callback, and in particular from C<data>.
358 This allows you to recursively cast magic on datastructures :
359
360     my $wiz;
361     $wiz = wizard
362             data => sub {
363              my ($var, $depth) = @_;
364              $depth ||= 0;
365              my $r = ref $var;
366              if ($r eq 'ARRAY') {
367               &cast((ref() ? $_ : \$_), $wiz, $depth + 1) for @$var;
368              } elsif ($r eq 'HASH') {
369               &cast((ref() ? $_ : \$_), $wiz, $depth + 1) for values %$var;
370              }
371              return $depth;
372             },
373             free => sub {
374              my ($var, $depth) = @_;
375              my $r = ref $var;
376              print "free $r at depth $depth\n";
377              ();
378             };
379
380     {
381      my %h = (
382       a => [ 1, 2 ],
383       b => { c => 3 }
384      );
385      cast %h, $wiz;
386     }
387
388 When C<%h> goes out of scope, this will print something among the lines of :
389
390     free HASH at depth 0
391     free HASH at depth 1
392     free SCALAR at depth 2
393     free ARRAY at depth 1
394     free SCALAR at depth 3
395     free SCALAR at depth 3
396
397 Of course, this example does nothing with the values that are added after the C<cast>.
398
399 =head2 C<getdata>
400
401     getdata [$@%&*]var, [$wiz|$sig]
402
403 This accessor fetches the private data associated with the magic C<$wiz> (or the signature C<$sig>) in the variable.
404 It croaks when C<$wiz> or C<$sig> do not represent a current valid magic object attached to the variable, and returns C<undef> when the wizard has no data constructor or when the data is actually C<undef>.
405
406     # Get the attached data, or undef if the wizard does not attach any.
407     my $data = getdata $x, $wiz;
408
409 =head2 C<dispell>
410
411     dispell [$@%&*]variable, [$wiz|$sig]
412
413 The exact opposite of L</cast> : it dissociates C<$wiz> magic from the variable.
414 You can also pass the magic signature C<$sig> as the second argument.
415 This function returns true on success, C<0> when no magic represented by C<$wiz> or C<$sig> could be found in the variable, and croaks if the supplied wizard or signature is invalid.
416
417     # Dispell now.
418     die 'no such magic in $x' unless dispell $x, $wiz;
419
420 =head1 CONSTANTS
421
422 =head2 C<SIG_MIN>
423
424 The minimum integer used as a signature for user-defined magic.
425
426 =head2 C<SIG_MAX>
427
428 The maximum integer used as a signature for user-defined magic.
429
430 =head2 C<SIG_NBR>
431
432     SIG_NBR = SIG_MAX - SIG_MIN + 1
433
434 =head2 C<MGf_COPY>
435
436 Evaluates to true iff the 'copy' magic is available.
437
438 =head2 C<MGf_DUP>
439
440 Evaluates to true iff the 'dup' magic is available.
441
442 =head2 C<MGf_LOCAL>
443
444 Evaluates to true iff the 'local' magic is available.
445
446 =head2 C<VMG_UVAR>
447
448 When this constant is true, you can use the C<fetch,store,exists,delete> callbacks on hashes.
449
450 =head2 C<VMG_COMPAT_ARRAY_PUSH_NOLEN>
451
452 True for perls that don't call 'len' magic when you push an element in a magical array.
453
454 =head2 C<VMG_COMPAT_ARRAY_UNSHIFT_NOLEN_VOID>
455
456 True for perls that don't call 'len' magic when you unshift in void context an element in a magical array.
457
458 =head2 C<VMG_COMPAT_ARRAY_UNDEF_CLEAR>
459
460 True for perls that call 'clear' magic when undefining magical arrays.
461
462 =head2 C<VMG_COMPAT_SCALAR_LENGTH_NOLEN>
463
464 True for perls that don't call 'len' magic when taking the C<length> of a magical scalar.
465
466 =head2 C<VMG_PERL_PATCHLEVEL>
467
468 The perl patchlevel this module was built with, or C<0> for non-debugging perls.
469
470 =head2 C<VMG_THREADSAFE>
471
472 True iff this module could have been built with thread-safety features enabled.
473
474 =head2 C<VMG_OP_INFO_NAME>
475
476 Value to pass with C<op_info> to get the current op name in the magic callbacks.
477
478 =head2 C<VMG_OP_INFO_OBJECT>
479
480 Value to pass with C<op_info> to get a C<B::OP> object representing the current op in the magic callbacks.
481
482 =head1 PERL MAGIC HISTORY
483
484 The places where magic is invoked have changed a bit through perl history.
485 Here's a little list of the most recent ones.
486
487 =over 4
488
489 =item *
490
491 B<5.6.x>
492
493 I<p14416> : 'copy' and 'dup' magic.
494
495 =item *
496
497 B<5.8.9>
498
499 I<p28160> : Integration of I<p25854> (see below).
500
501 I<p32542> : Integration of I<p31473> (see below).
502
503 =item *
504
505 B<5.9.3>
506
507 I<p25854> : 'len' magic is no longer called when pushing an element into a magic array.
508
509 I<p26569> : 'local' magic.
510
511 =item *
512
513 B<5.9.5>
514
515 I<p31064> : Meaningful 'uvar' magic.
516
517 I<p31473> : 'clear' magic wasn't invoked when undefining an array.
518 The bug is fixed as of this version.
519
520 =item *
521
522 B<5.10.0>
523
524 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.
525
526 =item *
527
528 B<5.11.x>
529
530 I<p32969> : 'len' magic is no longer invoked when calling C<length> with a magical scalar.
531
532 I<p34908> : 'len' magic is no longer called when pushing / unshifting an element into a magical array in void context.
533 The C<push> part was already covered by I<p25854>.
534
535 =back
536
537 =head1 EXPORT
538
539 The functions L</wizard>, L</gensig>, L</getsig>, L</cast>, L</getdata> and L</dispell> are only exported on request.
540 All of them are exported by the tags C<':funcs'> and C<':all'>.
541
542 All the constants are also only exported on request, either individually or by the tags C<':consts'> and C<':all'>.
543
544 =cut
545
546 use base qw/Exporter/;
547
548 our @EXPORT         = ();
549 our %EXPORT_TAGS    = (
550  'funcs' =>  [ qw/wizard gensig getsig cast getdata dispell/ ],
551  'consts' => [
552                qw/SIG_MIN SIG_MAX SIG_NBR MGf_COPY MGf_DUP MGf_LOCAL VMG_UVAR/,
553                qw/VMG_COMPAT_ARRAY_PUSH_NOLEN VMG_COMPAT_ARRAY_UNSHIFT_NOLEN_VOID VMG_COMPAT_ARRAY_UNDEF_CLEAR VMG_COMPAT_SCALAR_LENGTH_NOLEN/,
554                qw/VMG_PERL_PATCHLEVEL/,
555                qw/VMG_THREADSAFE/,
556                qw/VMG_OP_INFO_NAME VMG_OP_INFO_OBJECT/
557              ]
558 );
559 our @EXPORT_OK      = map { @$_ } values %EXPORT_TAGS;
560 $EXPORT_TAGS{'all'} = [ @EXPORT_OK ];
561
562 =head1 CAVEATS
563
564 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.
565 The only way to address this would be to return a reference.
566
567 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.
568
569 =head1 DEPENDENCIES
570
571 L<perl> 5.8.
572
573 L<Carp> (standard since perl 5), L<XSLoader> (standard since perl 5.006).
574
575 Copy tests need L<Tie::Array> (standard since perl 5.005) and L<Tie::Hash> (since 5.002).
576
577 Some uvar tests need L<Hash::Util::FieldHash> (standard since perl 5.009004).
578
579 Glob tests need L<Symbol> (standard since perl 5.002).
580
581 Threads tests need L<threads> and L<threads::shared>.
582
583 =head1 SEE ALSO
584
585 L<perlguts> and L<perlapi> for internal information about magic.
586
587 L<perltie> and L<overload> for other ways of enhancing objects.
588
589 =head1 AUTHOR
590
591 Vincent Pit, C<< <perl at profvince.com> >>, L<http://www.profvince.com>.
592
593 You can contact me by mail or on C<irc.perl.org> (vincent).
594
595 =head1 BUGS
596
597 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.
598
599 =head1 SUPPORT
600
601 You can find documentation for this module with the perldoc command.
602
603     perldoc Variable::Magic
604
605 Tests code coverage report is available at L<http://www.profvince.com/perl/cover/Variable-Magic>.
606
607 =head1 COPYRIGHT & LICENSE
608
609 Copyright 2007-2009 Vincent Pit, all rights reserved.
610
611 This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
612 under the same terms as Perl itself.
613
614 =cut
615
616 1; # End of Variable::Magic