]> git.vpit.fr Git - perl/modules/Variable-Magic.git/blob - lib/Variable/Magic.pm
Bump copyright year
[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 0.39
17
18 =cut
19
20 our $VERSION;
21 BEGIN {
22  $VERSION = '0.39';
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 => $bool,
224            op_info  => [ 0 | VMG_OP_INFO_NAME | VMG_OP_INFO_OBJECT ]
225
226 This function creates a 'wizard', an opaque type that holds the magic information.
227 It takes a list of keys / values as argument, whose keys can be :
228
229 =over 4
230
231 =item *
232
233 C<data>
234
235 A code (or string) reference to a private data constructor.
236 It is called each time this magic is cast on a variable, and the scalar returned is used as private data storage for it.
237 C<$_[0]> is a reference to the magic object and C<@_[1 .. @_-1]> are all extra arguments that were passed to L</cast>.
238
239 =item *
240
241 C<get>, C<set>, C<len>, C<clear>, C<free>, C<copy>, C<local>, C<fetch>, C<store>, C<exists> and C<delete>
242
243 Code (or string) references to the corresponding magic callbacks.
244 You don't have to specify all of them : the magic associated with undefined entries simply won't be hooked.
245 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).
246
247 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<$num == VMG_OP_INFO_OBJECT>.
248 Both have a performance hit, but just getting the name is lighter than getting the op object.
249
250 Other arguments are specific to the magic hooked :
251
252 =over 8
253
254 =item *
255
256 C<len>
257
258 When the variable is an array or a scalar, C<$_[2]> contains the non-magical length.
259 The callback can return the new scalar or array length to use, or C<undef> to default to the normal length.
260
261 =item *
262
263 C<copy>
264
265 C<$_[2]> is a either a copy or an alias of the current key, which means that it is useless to try to change or cast magic on it.
266 C<$_[3]> is an alias to the current element (i.e. the value).
267
268 =item *
269
270 C<fetch>, C<store>, C<exists> and C<delete>
271
272 C<$_[2]> is an alias to the current key.
273 Nothing prevents you from changing it, but be aware that there lurk dangerous side effects.
274 For example, it may rightfully be readonly if the key was a bareword.
275 You can get a copy instead by passing C<< copy_key => 1 >> to L</wizard>, which allows you to safely assign to C<$_[2]> in order to e.g. redirect the action to another key.
276 This however has a little performance drawback because of the copy.
277
278 =back
279
280 All the callbacks are expected to return an integer, which is passed straight to the perl magic API.
281 However, only the return value of the C<len> callback currently holds a meaning.
282
283 =back
284
285 Each callback can be specified as a code or a string reference, in which case the function denoted by the string will be used as the callback.
286
287 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.
288
289 Here's a simple usage example :
290
291     # A simple scalar tracer
292     my $wiz = wizard get  => sub { print STDERR "got ${$_[0]}\n" },
293                      set  => sub { print STDERR "set to ${$_[0]}\n" },
294                      free => sub { print STDERR "${$_[0]} was deleted\n" }
295
296 =cut
297
298 sub wizard {
299  croak 'Wrong number of arguments for wizard()' if @_ % 2;
300  my %opts = @_;
301  my @keys = qw/data op_info get set len clear free/;
302  push @keys, 'copy'  if MGf_COPY;
303  push @keys, 'dup'   if MGf_DUP;
304  push @keys, 'local' if MGf_LOCAL;
305  push @keys, qw/fetch store exists delete copy_key/ if VMG_UVAR;
306  my $ret = eval { _wizard(map $opts{$_}, @keys) };
307  if (my $err = $@) {
308   $err =~ s/\sat\s+.*?\n//;
309   croak $err;
310  }
311  return $ret;
312 }
313
314 =head2 C<cast>
315
316     cast [$@%&*]var, $wiz, ...
317
318 This function associates C<$wiz> magic to the variable supplied, without overwriting any other kind of magic.
319 It returns true on success or when C<$wiz> magic is already present, and croaks on error.
320 All extra arguments specified after C<$wiz> are passed to the private data constructor in C<@_[1 .. @_-1]>.
321 If the variable isn't a hash, any C<uvar> callback of the wizard is safely ignored.
322
323     # Casts $wiz onto $x, and pass '1' to the data constructor.
324     my $x;
325     cast $x, $wiz, 1;
326
327 The C<var> argument can be an array or hash value.
328 Magic for those behaves like for any other scalar, except that it is dispelled when the entry is deleted from the container.
329 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 :
330
331     use POSIX;
332     cast $ENV{TZ}, wizard set => sub { POSIX::tzset(); () };
333
334 If you want to overcome the possible deletion of the C<'TZ'> entry, you have no choice but to rely on C<store> uvar magic.
335
336 =head2 C<getdata>
337
338     getdata [$@%&*]var, $wiz
339
340 This accessor fetches the private data associated with the magic C<$wiz> in the variable.
341 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.
342
343     # Get the attached data, or undef if the wizard does not attach any.
344     my $data = getdata $x, $wiz;
345
346 =head2 C<dispell>
347
348     dispell [$@%&*]variable, $wiz
349
350 The exact opposite of L</cast> : it dissociates C<$wiz> magic from the variable.
351 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.
352
353     # Dispell now.
354     die 'no such magic in $x' unless dispell $x, $wiz;
355
356 =head1 CONSTANTS
357
358 =head2 C<MGf_COPY>
359
360 Evaluates to true iff the 'copy' magic is available.
361
362 =head2 C<MGf_DUP>
363
364 Evaluates to true iff the 'dup' magic is available.
365
366 =head2 C<MGf_LOCAL>
367
368 Evaluates to true iff the 'local' magic is available.
369
370 =head2 C<VMG_UVAR>
371
372 When this constant is true, you can use the C<fetch,store,exists,delete> callbacks on hashes.
373
374 =head2 C<VMG_COMPAT_ARRAY_PUSH_NOLEN>
375
376 True for perls that don't call 'len' magic when you push an element in a magical array.
377 Starting from perl 5.11.0, this only refers to pushes in non-void context and hence is false.
378
379 =head2 C<VMG_COMPAT_ARRAY_PUSH_NOLEN_VOID>
380
381 True for perls that don't call 'len' magic when you push in void context an element in a magical array.
382
383 =head2 C<VMG_COMPAT_ARRAY_UNSHIFT_NOLEN_VOID>
384
385 True for perls that don't call 'len' magic when you unshift in void context an element in a magical array.
386
387 =head2 C<VMG_COMPAT_ARRAY_UNDEF_CLEAR>
388
389 True for perls that call 'clear' magic when undefining magical arrays.
390
391 =head2 C<VMG_COMPAT_SCALAR_LENGTH_NOLEN>
392
393 True for perls that don't call 'len' magic when taking the C<length> of a magical scalar.
394
395 =head2 C<VMG_PERL_PATCHLEVEL>
396
397 The perl patchlevel this module was built with, or C<0> for non-debugging perls.
398
399 =head2 C<VMG_THREADSAFE>
400
401 True iff this module could have been built with thread-safety features enabled.
402
403 =head2 C<VMG_FORKSAFE>
404
405 True iff this module could have been built with fork-safety features enabled.
406 This will always be true except on Windows where it's false for perl 5.10.0 and below .
407
408 =head2 C<VMG_OP_INFO_NAME>
409
410 Value to pass with C<op_info> to get the current op name in the magic callbacks.
411
412 =head2 C<VMG_OP_INFO_OBJECT>
413
414 Value to pass with C<op_info> to get a C<B::OP> object representing the current op in the magic callbacks.
415
416 =head1 COOKBOOK
417
418 =head2 Associate an object to any perl variable
419
420 This can be useful for passing user data through limited APIs.
421
422     {
423      package Magical::UserData;
424
425      use Variable::Magic qw/wizard cast getdata/;
426
427      my $wiz = wizard data => sub { \$_[1] };
428
429      sub ud (\[$@%*&]) : lvalue {
430       my ($var) = @_;
431       my $data = &getdata($var, $wiz);
432       unless (defined $data) {
433        &cast($var, $wiz);
434        $data = &getdata($var, $wiz);
435        die "Couldn't cast UserData magic onto the variable" unless defined $data;
436       }
437       $$data;
438      }
439     }
440
441     {
442      BEGIN { *ud = \&Magical::UserData::ud }
443
444      my $cb;
445      $cb = sub { print 'Hello, ', ud(&$cb), "!\n" };
446
447      ud(&$cb) = 'world';
448      $cb->(); # Hello, world!
449     }
450
451 =head2 Recursively cast magic on datastructures
452
453 C<cast> can be called from any magical callback, and in particular from C<data>.
454 This allows you to recursively cast magic on datastructures :
455
456     my $wiz;
457     $wiz = wizard data => sub {
458      my ($var, $depth) = @_;
459      $depth ||= 0;
460      my $r = ref $var;
461      if ($r eq 'ARRAY') {
462       &cast((ref() ? $_ : \$_), $wiz, $depth + 1) for @$var;
463      } elsif ($r eq 'HASH') {
464       &cast((ref() ? $_ : \$_), $wiz, $depth + 1) for values %$var;
465      }
466      return $depth;
467     },
468     free => sub {
469      my ($var, $depth) = @_;
470      my $r = ref $var;
471      print "free $r at depth $depth\n";
472      ();
473     };
474
475     {
476      my %h = (
477       a => [ 1, 2 ],
478       b => { c => 3 }
479      );
480      cast %h, $wiz;
481     }
482
483 When C<%h> goes out of scope, this will print something among the lines of :
484
485     free HASH at depth 0
486     free HASH at depth 1
487     free SCALAR at depth 2
488     free ARRAY at depth 1
489     free SCALAR at depth 3
490     free SCALAR at depth 3
491
492 Of course, this example does nothing with the values that are added after the C<cast>.
493
494 =head1 PERL MAGIC HISTORY
495
496 The places where magic is invoked have changed a bit through perl history.
497 Here's a little list of the most recent ones.
498
499 =over 4
500
501 =item *
502
503 B<5.6.x>
504
505 I<p14416> : 'copy' and 'dup' magic.
506
507 =item *
508
509 B<5.8.9>
510
511 I<p28160> : Integration of I<p25854> (see below).
512
513 I<p32542> : Integration of I<p31473> (see below).
514
515 =item *
516
517 B<5.9.3>
518
519 I<p25854> : 'len' magic is no longer called when pushing an element into a magic array.
520
521 I<p26569> : 'local' magic.
522
523 =item *
524
525 B<5.9.5>
526
527 I<p31064> : Meaningful 'uvar' magic.
528
529 I<p31473> : 'clear' magic wasn't invoked when undefining an array.
530 The bug is fixed as of this version.
531
532 =item *
533
534 B<5.10.0>
535
536 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.
537
538 =item *
539
540 B<5.11.x>
541
542 I<p32969> : 'len' magic is no longer invoked when calling C<length> with a magical scalar.
543
544 I<p34908> : 'len' magic is no longer called when pushing / unshifting an element into a magical array in void context.
545 The C<push> part was already covered by I<p25854>.
546
547 I<g9cdcb38b> : 'len' magic is called again when pushing into a magical array in non-void context.
548
549 =back
550
551 =head1 EXPORT
552
553 The functions L</wizard>, L</cast>, L</getdata> and L</dispell> are only exported on request.
554 All of them are exported by the tags C<':funcs'> and C<':all'>.
555
556 All the constants are also only exported on request, either individually or by the tags C<':consts'> and C<':all'>.
557
558 =cut
559
560 use base qw/Exporter/;
561
562 our @EXPORT         = ();
563 our %EXPORT_TAGS    = (
564  'funcs' =>  [ qw/wizard cast getdata dispell/ ],
565  'consts' => [
566                qw/MGf_COPY MGf_DUP MGf_LOCAL VMG_UVAR/,
567                qw/VMG_COMPAT_ARRAY_PUSH_NOLEN VMG_COMPAT_ARRAY_PUSH_NOLEN_VOID/,
568                qw/VMG_COMPAT_ARRAY_UNSHIFT_NOLEN_VOID/,
569                qw/VMG_COMPAT_ARRAY_UNDEF_CLEAR/,
570                qw/VMG_COMPAT_SCALAR_LENGTH_NOLEN/,
571                qw/VMG_PERL_PATCHLEVEL/,
572                qw/VMG_THREADSAFE VMG_FORKSAFE/,
573                qw/VMG_OP_INFO_NAME VMG_OP_INFO_OBJECT/
574              ]
575 );
576 our @EXPORT_OK      = map { @$_ } values %EXPORT_TAGS;
577 $EXPORT_TAGS{'all'} = [ @EXPORT_OK ];
578
579 =head1 CAVEATS
580
581 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.
582 The only way to address this would be to return a reference.
583
584 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.
585
586 =head1 DEPENDENCIES
587
588 L<perl> 5.8.
589
590 L<Carp> (standard since perl 5), L<XSLoader> (standard since perl 5.006).
591
592 Copy tests need L<Tie::Array> (standard since perl 5.005) and L<Tie::Hash> (since 5.002).
593
594 Some uvar tests need L<Hash::Util::FieldHash> (standard since perl 5.009004).
595
596 Glob tests need L<Symbol> (standard since perl 5.002).
597
598 Threads tests need L<threads> and L<threads::shared>.
599
600 =head1 SEE ALSO
601
602 L<perlguts> and L<perlapi> for internal information about magic.
603
604 L<perltie> and L<overload> for other ways of enhancing objects.
605
606 =head1 AUTHOR
607
608 Vincent Pit, C<< <perl at profvince.com> >>, L<http://www.profvince.com>.
609
610 You can contact me by mail or on C<irc.perl.org> (vincent).
611
612 =head1 BUGS
613
614 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.
615
616 =head1 SUPPORT
617
618 You can find documentation for this module with the perldoc command.
619
620     perldoc Variable::Magic
621
622 Tests code coverage report is available at L<http://www.profvince.com/perl/cover/Variable-Magic>.
623
624 =head1 COPYRIGHT & LICENSE
625
626 Copyright 2007,2008,2009,2010 Vincent Pit, all rights reserved.
627
628 This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
629 under the same terms as Perl itself.
630
631 =cut
632
633 1; # End of Variable::Magic