]> git.vpit.fr Git - perl/modules/Variable-Magic.git/blob - lib/Variable/Magic.pm
Deprecate all the user signature stuff for december 2009
[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 0.37
17
18 =cut
19
20 our $VERSION;
21 BEGIN {
22  $VERSION = '0.37';
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 usually trigger before the original action take place, and can't prevent it to happen.
76 This also 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.
109 It is never called for arrays and hashes.
110
111 =item *
112
113 C<set>
114
115 This one is triggered each time the value of the variable changes.
116 It is called for array subscripts and slices, but never for hashes.
117
118 =item *
119
120 C<len>
121
122 This magic is a little special : it is called when the 'size' or the 'length' of the variable has to be known by Perl.
123 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>).
124 The callback has then to return the length as an integer.
125
126 =item *
127
128 C<clear>
129
130 This magic is invoked when the variable is reset, such as when an array is emptied.
131 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>).
132
133 =item *
134
135 C<free>
136
137 This one can be considered as an object destructor.
138 It happens when the variable goes out of scope, but not when it is undefined.
139
140 =item *
141
142 C<copy>
143
144 This magic only applies to tied arrays and hashes.
145 It fires when you try to access or change their elements.
146 It is available on your perl iff C<MGf_COPY> is true.
147
148 =item *
149
150 C<dup>
151
152 Invoked when the variable is cloned across threads.
153 Currently not available.
154
155 =item *
156
157 C<local>
158
159 When this magic is set on a variable, all subsequent localizations of the variable will trigger the callback.
160 It is available on your perl iff C<MGf_LOCAL> is true.
161
162 =back
163
164 The following actions only apply to hashes and are available iff C<VMG_UVAR> is true.
165 They are referred to as C<uvar> magics.
166
167 =over 4
168
169 =item *
170
171 C<fetch>
172
173 This magic happens each time an element is fetched from the hash.
174
175 =item *
176
177 C<store>
178
179 This one is called when an element is stored into the hash.
180
181 =item *
182
183 C<exists>
184
185 This magic fires when a key is tested for existence in the hash.
186
187 =item *
188
189 C<delete>
190
191 This last one triggers when a key is deleted in the hash, regardless of whether the key actually exists in it.
192
193 =back
194
195 You can refer to the tests to have more insight of where the different magics are invoked.
196
197 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).
198 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.
199
200 =head1 FUNCTIONS
201
202 =cut
203
204 BEGIN {
205  require XSLoader;
206  XSLoader::load(__PACKAGE__, $VERSION);
207 }
208
209 =head2 C<wizard>
210
211     wizard data     => sub { ... },
212            get      => sub { my ($ref, $data [, $op]) = @_; ... },
213            set      => sub { my ($ref, $data [, $op]) = @_; ... },
214            len      => sub { my ($ref, $data, $len [, $op]) = @_; ... ; return $newlen; },
215            clear    => sub { my ($ref, $data [, $op]) = @_; ... },
216            free     => sub { my ($ref, $data [, $op]) = @_, ... },
217            copy     => sub { my ($ref, $data, $key, $elt [, $op]) = @_; ... },
218            local    => sub { my ($ref, $data [, $op]) = @_; ... },
219            fetch    => sub { my ($ref, $data, $key [, $op]) = @_; ... },
220            store    => sub { my ($ref, $data, $key [, $op]) = @_; ... },
221            exists   => sub { my ($ref, $data, $key [, $op]) = @_; ... },
222            delete   => sub { my ($ref, $data, $key [, $op]) = @_; ... },
223            copy_key => $bool,
224            op_info  => [ 0 | VMG_OP_INFO_NAME | VMG_OP_INFO_OBJECT ]
225
226 This function creates a 'wizard', an opaque type that holds the magic information.
227 It takes a list of keys / values as argument, whose keys can be :
228
229 =over 4
230
231 =item *
232
233 C<sig>
234
235 The numerical signature.
236 If not specified or undefined, a random signature is generated.
237 If the signature matches an already defined magic, then the existant magic object is returned.
238
239 This option is B<deprecated> and will be removed in december 2009.
240
241 =item *
242
243 C<data>
244
245 A code reference to a private data constructor.
246 It is called each time this magic is cast on a variable, and the scalar returned is used as private data storage for it.
247 C<$_[0]> is a reference to the magic object and C<@_[1 .. @_-1]> are all extra arguments that were passed to L</cast>.
248
249 =item *
250
251 C<get>, C<set>, C<len>, C<clear>, C<free>, C<copy>, C<local>, C<fetch>, C<store>, C<exists> and C<delete>
252
253 Code references to the corresponding magic callbacks.
254 You don't have to specify all of them : the magic associated with undefined entries simply won't be hooked.
255 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).
256
257 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<$num == VMG_OP_INFO_OBJECT>.
258 Both have a performance hit, but just getting the name is lighter than getting the op object.
259
260 Other arguments are specific to the magic hooked :
261
262 =over 8
263
264 =item *
265
266 C<len>
267
268 When the variable is an array or a scalar, C<$_[2]> contains the non-magical length.
269 The callback can return the new scalar or array length to use, or C<undef> to default to the normal length.
270
271 =item *
272
273 C<copy>
274
275 C<$_[2]> is a either a copy or an alias of the current key, which means that it is useless to try to change or cast magic on it.
276 C<$_[3]> is an alias to the current element (i.e. the value).
277
278 =item *
279
280 C<fetch>, C<store>, C<exists> and C<delete>
281
282 C<$_[2]> is an alias to the current key.
283 Nothing prevents you from changing it, but be aware that there lurk dangerous side effects.
284 For example, it may rightfully be readonly if the key was a bareword.
285 You can get a copy instead by passing C<< copy_key => 1 >> to L</wizard>, which allows you to safely assign to C<$_[2]> in order to e.g. redirect the action to another key.
286 This however has a little performance drawback because of the copy.
287
288 =back
289
290 All the callbacks are expected to return an integer, which is passed straight to the perl magic API.
291 However, only the return value of the C<len> callback currently holds a meaning.
292
293 =back
294
295     # A simple scalar tracer
296     my $wiz = wizard get  => sub { print STDERR "got ${$_[0]}\n" },
297                      set  => sub { print STDERR "set to ${$_[0]}\n" },
298                      free => sub { print STDERR "${$_[0]} was deleted\n" }
299
300 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.
301
302 =cut
303
304 sub wizard {
305  croak 'Wrong number of arguments for wizard()' if @_ % 2;
306  my %opts = @_;
307  my @keys = qw/sig data op_info get set len clear free/;
308  push @keys, 'copy'  if MGf_COPY;
309  push @keys, 'dup'   if MGf_DUP;
310  push @keys, 'local' if MGf_LOCAL;
311  push @keys, qw/fetch store exists delete copy_key/ if VMG_UVAR;
312  my $ret = eval { _wizard(map $opts{$_}, @keys) };
313  if (my $err = $@) {
314   $err =~ s/\sat\s+.*?\n//;
315   croak $err;
316  }
317  return $ret;
318 }
319
320 =head2 C<gensig>
321
322 With this tool, you can manually generate random magic signature between SIG_MIN and SIG_MAX inclusive.
323 That's the way L</wizard> creates them when no signature is supplied.
324
325     # Generate a signature
326     my $sig = gensig;
327
328 This function is B<deprecated> and will be removed in december 2009.
329
330 =head2 C<getsig>
331
332     getsig $wiz
333
334 This accessor returns the magic signature of this wizard.
335
336     # Get $wiz signature
337     my $sig = getsig $wiz;
338
339 This function is B<deprecated> and will be removed in december 2009.
340
341 =head2 C<cast>
342
343     cast [$@%&*]var, $wiz, ...
344
345 This function associates C<$wiz> magic to the variable supplied, without overwriting any other kind of magic.
346 It returns true on success or when C<$wiz> magic is already present, and croaks on error.
347 All extra arguments specified after C<$wiz> are passed to the private data constructor in C<@_[1 .. @_-1]>.
348 If the variable isn't a hash, any C<uvar> callback of the wizard is safely ignored.
349
350     # Casts $wiz onto $x, and pass '1' to the data constructor.
351     my $x;
352     cast $x, $wiz, 1;
353
354 The C<var> argument can be an array or hash value.
355 Magic for those behaves like for any other scalar, except that it is dispelled when the entry is deleted from the container.
356 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 :
357
358     use POSIX;
359     cast $ENV{TZ}, wizard set => sub { POSIX::tzset(); () };
360
361 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.
362
363 C<cast> can be called from any magical callback, and in particular from C<data>.
364 This allows you to recursively cast magic on datastructures :
365
366     my $wiz;
367     $wiz = wizard
368             data => sub {
369              my ($var, $depth) = @_;
370              $depth ||= 0;
371              my $r = ref $var;
372              if ($r eq 'ARRAY') {
373               &cast((ref() ? $_ : \$_), $wiz, $depth + 1) for @$var;
374              } elsif ($r eq 'HASH') {
375               &cast((ref() ? $_ : \$_), $wiz, $depth + 1) for values %$var;
376              }
377              return $depth;
378             },
379             free => sub {
380              my ($var, $depth) = @_;
381              my $r = ref $var;
382              print "free $r at depth $depth\n";
383              ();
384             };
385
386     {
387      my %h = (
388       a => [ 1, 2 ],
389       b => { c => 3 }
390      );
391      cast %h, $wiz;
392     }
393
394 When C<%h> goes out of scope, this will print something among the lines of :
395
396     free HASH at depth 0
397     free HASH at depth 1
398     free SCALAR at depth 2
399     free ARRAY at depth 1
400     free SCALAR at depth 3
401     free SCALAR at depth 3
402
403 Of course, this example does nothing with the values that are added after the C<cast>.
404
405 =head2 C<getdata>
406
407     getdata [$@%&*]var, $wiz
408
409 This accessor fetches the private data associated with the magic C<$wiz> in the variable.
410 It croaks when C<$wiz> do not represent a valid magic object, and returns an empty list if no such magic is attached to the variable or when the wizard has no data constructor.
411
412     # Get the attached data, or undef if the wizard does not attach any.
413     my $data = getdata $x, $wiz;
414
415 =head2 C<dispell>
416
417     dispell [$@%&*]variable, $wiz
418
419 The exact opposite of L</cast> : it dissociates C<$wiz> magic from the variable.
420 This function returns true on success, C<0> when no magic represented by C<$wiz> could be found in the variable, and croaks if the supplied wizard is invalid.
421
422     # Dispell now.
423     die 'no such magic in $x' unless dispell $x, $wiz;
424
425 =head1 CONSTANTS
426
427 =head2 C<SIG_MIN>
428
429 The minimum integer used as a signature for user-defined magic.
430
431 This constant is B<deprecated> and will be removed in december 2009.
432
433 =head2 C<SIG_MAX>
434
435 The maximum integer used as a signature for user-defined magic.
436
437 This constant is B<deprecated> and will be removed in december 2009.
438
439 =head2 C<SIG_NBR>
440
441     SIG_NBR = SIG_MAX - SIG_MIN + 1
442
443 This constant is B<deprecated> and will be removed in december 2009.
444
445 =head2 C<MGf_COPY>
446
447 Evaluates to true iff the 'copy' magic is available.
448
449 =head2 C<MGf_DUP>
450
451 Evaluates to true iff the 'dup' magic is available.
452
453 =head2 C<MGf_LOCAL>
454
455 Evaluates to true iff the 'local' magic is available.
456
457 =head2 C<VMG_UVAR>
458
459 When this constant is true, you can use the C<fetch,store,exists,delete> callbacks on hashes.
460
461 =head2 C<VMG_COMPAT_ARRAY_PUSH_NOLEN>
462
463 True for perls that don't call 'len' magic when you push an element in a magical array.
464 Starting from perl 5.11.0, this only refers to pushes in non-void context and hence is false.
465
466 =head2 C<VMG_COMPAT_ARRAY_PUSH_NOLEN_VOID>
467
468 True for perls that don't call 'len' magic when you push in void context an element in a magical array.
469
470 =head2 C<VMG_COMPAT_ARRAY_UNSHIFT_NOLEN_VOID>
471
472 True for perls that don't call 'len' magic when you unshift in void context an element in a magical array.
473
474 =head2 C<VMG_COMPAT_ARRAY_UNDEF_CLEAR>
475
476 True for perls that call 'clear' magic when undefining magical arrays.
477
478 =head2 C<VMG_COMPAT_SCALAR_LENGTH_NOLEN>
479
480 True for perls that don't call 'len' magic when taking the C<length> of a magical scalar.
481
482 =head2 C<VMG_PERL_PATCHLEVEL>
483
484 The perl patchlevel this module was built with, or C<0> for non-debugging perls.
485
486 =head2 C<VMG_THREADSAFE>
487
488 True iff this module could have been built with thread-safety features enabled.
489
490 =head2 C<VMG_FORKSAFE>
491
492 True iff this module could have been built with fork-safety features enabled.
493 This will always be true except on Windows where it's false for perl 5.10.0 and below .
494
495 =head2 C<VMG_OP_INFO_NAME>
496
497 Value to pass with C<op_info> to get the current op name in the magic callbacks.
498
499 =head2 C<VMG_OP_INFO_OBJECT>
500
501 Value to pass with C<op_info> to get a C<B::OP> object representing the current op in the magic callbacks.
502
503 =head1 PERL MAGIC HISTORY
504
505 The places where magic is invoked have changed a bit through perl history.
506 Here's a little list of the most recent ones.
507
508 =over 4
509
510 =item *
511
512 B<5.6.x>
513
514 I<p14416> : 'copy' and 'dup' magic.
515
516 =item *
517
518 B<5.8.9>
519
520 I<p28160> : Integration of I<p25854> (see below).
521
522 I<p32542> : Integration of I<p31473> (see below).
523
524 =item *
525
526 B<5.9.3>
527
528 I<p25854> : 'len' magic is no longer called when pushing an element into a magic array.
529
530 I<p26569> : 'local' magic.
531
532 =item *
533
534 B<5.9.5>
535
536 I<p31064> : Meaningful 'uvar' magic.
537
538 I<p31473> : 'clear' magic wasn't invoked when undefining an array.
539 The bug is fixed as of this version.
540
541 =item *
542
543 B<5.10.0>
544
545 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.
546
547 =item *
548
549 B<5.11.x>
550
551 I<p32969> : 'len' magic is no longer invoked when calling C<length> with a magical scalar.
552
553 I<p34908> : 'len' magic is no longer called when pushing / unshifting an element into a magical array in void context.
554 The C<push> part was already covered by I<p25854>.
555
556 I<g9cdcb38b> : 'len' magic is called again when pushing into a magical array in non-void context.
557
558 =back
559
560 =head1 EXPORT
561
562 The functions L</wizard>, L</gensig>, L</getsig>, L</cast>, L</getdata> and L</dispell> are only exported on request.
563 All of them are exported by the tags C<':funcs'> and C<':all'>.
564
565 All the constants are also only exported on request, either individually or by the tags C<':consts'> and C<':all'>.
566
567 =cut
568
569 use base qw/Exporter/;
570
571 our @EXPORT         = ();
572 our %EXPORT_TAGS    = (
573  'funcs' =>  [ qw/wizard gensig getsig cast getdata dispell/ ],
574  'consts' => [
575                qw/SIG_MIN SIG_MAX SIG_NBR MGf_COPY MGf_DUP MGf_LOCAL VMG_UVAR/,
576                qw/VMG_COMPAT_ARRAY_PUSH_NOLEN VMG_COMPAT_ARRAY_PUSH_NOLEN_VOID/,
577                qw/VMG_COMPAT_ARRAY_UNSHIFT_NOLEN_VOID/,
578                qw/VMG_COMPAT_ARRAY_UNDEF_CLEAR/,
579                qw/VMG_COMPAT_SCALAR_LENGTH_NOLEN/,
580                qw/VMG_PERL_PATCHLEVEL/,
581                qw/VMG_THREADSAFE VMG_FORKSAFE/,
582                qw/VMG_OP_INFO_NAME VMG_OP_INFO_OBJECT/
583              ]
584 );
585 our @EXPORT_OK      = map { @$_ } values %EXPORT_TAGS;
586 $EXPORT_TAGS{'all'} = [ @EXPORT_OK ];
587
588 =head1 CAVEATS
589
590 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.
591 The only way to address this would be to return a reference.
592
593 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.
594
595 =head1 DEPENDENCIES
596
597 L<perl> 5.8.
598
599 L<Carp> (standard since perl 5), L<XSLoader> (standard since perl 5.006).
600
601 Copy tests need L<Tie::Array> (standard since perl 5.005) and L<Tie::Hash> (since 5.002).
602
603 Some uvar tests need L<Hash::Util::FieldHash> (standard since perl 5.009004).
604
605 Glob tests need L<Symbol> (standard since perl 5.002).
606
607 Threads tests need L<threads> and L<threads::shared>.
608
609 =head1 SEE ALSO
610
611 L<perlguts> and L<perlapi> for internal information about magic.
612
613 L<perltie> and L<overload> for other ways of enhancing objects.
614
615 =head1 AUTHOR
616
617 Vincent Pit, C<< <perl at profvince.com> >>, L<http://www.profvince.com>.
618
619 You can contact me by mail or on C<irc.perl.org> (vincent).
620
621 =head1 BUGS
622
623 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.
624
625 =head1 SUPPORT
626
627 You can find documentation for this module with the perldoc command.
628
629     perldoc Variable::Magic
630
631 Tests code coverage report is available at L<http://www.profvince.com/perl/cover/Variable-Magic>.
632
633 =head1 COPYRIGHT & LICENSE
634
635 Copyright 2007-2009 Vincent Pit, all rights reserved.
636
637 This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
638 under the same terms as Perl itself.
639
640 =cut
641
642 1; # End of Variable::Magic