]> git.vpit.fr Git - perl/modules/Variable-Magic.git/blob - lib/Variable/Magic.pm
Prettify the constants export list
[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 0.42
17
18 =cut
19
20 our $VERSION;
21 BEGIN {
22  $VERSION = '0.42';
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      $h{pear} = 1;           # "key pear stored in helem"
49     }
50
51 =head1 DESCRIPTION
52
53 Magic is Perl's way of enhancing variables.
54 This mechanism lets the user add extra data to any variable and hook syntactical operations (such as access, assignment or destruction) that can be applied to it.
55 With this module, you can add your own magic to any variable without having to write a single line of XS.
56
57 You'll realize that these magic variables look a lot like tied variables.
58 It's not surprising, as tied variables are implemented as a special kind of magic, just like any 'irregular' Perl variable : scalars like C<$!>, 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 get triggered before the original action takes place, and can't prevent it from happening.
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_COMPAT_GLOB_GET>
396
397 True for perls that call 'get' magic for operations on globs.
398
399 =head2 C<VMG_PERL_PATCHLEVEL>
400
401 The perl patchlevel this module was built with, or C<0> for non-debugging perls.
402
403 =head2 C<VMG_THREADSAFE>
404
405 True iff this module could have been built with thread-safety features enabled.
406
407 =head2 C<VMG_FORKSAFE>
408
409 True iff this module could have been built with fork-safety features enabled.
410 This will always be true except on Windows where it's false for perl 5.10.0 and below .
411
412 =head2 C<VMG_OP_INFO_NAME>
413
414 Value to pass with C<op_info> to get the current op name in the magic callbacks.
415
416 =head2 C<VMG_OP_INFO_OBJECT>
417
418 Value to pass with C<op_info> to get a C<B::OP> object representing the current op in the magic callbacks.
419
420 =head1 COOKBOOK
421
422 =head2 Associate an object to any perl variable
423
424 This technique can be useful for passing user data through limited APIs.
425 It is similar to using inside-out objects, but without the drawback of having to implement a complex destructor.
426
427     {
428      package Magical::UserData;
429
430      use Variable::Magic qw/wizard cast getdata/;
431
432      my $wiz = wizard data => sub { \$_[1] };
433
434      sub ud (\[$@%*&]) : lvalue {
435       my ($var) = @_;
436       my $data = &getdata($var, $wiz);
437       unless (defined $data) {
438        $data = \(my $slot);
439        &cast($var, $wiz, $slot)
440                         or die "Couldn't cast UserData magic onto the variable";
441       }
442       $$data;
443      }
444     }
445
446     {
447      BEGIN { *ud = \&Magical::UserData::ud }
448
449      my $cb;
450      $cb = sub { print 'Hello, ', ud(&$cb), "!\n" };
451
452      ud(&$cb) = 'world';
453      $cb->(); # Hello, world!
454     }
455
456 =head2 Recursively cast magic on datastructures
457
458 C<cast> can be called from any magical callback, and in particular from C<data>.
459 This allows you to recursively cast magic on datastructures :
460
461     my $wiz;
462     $wiz = wizard data => sub {
463      my ($var, $depth) = @_;
464      $depth ||= 0;
465      my $r = ref $var;
466      if ($r eq 'ARRAY') {
467       &cast((ref() ? $_ : \$_), $wiz, $depth + 1) for @$var;
468      } elsif ($r eq 'HASH') {
469       &cast((ref() ? $_ : \$_), $wiz, $depth + 1) for values %$var;
470      }
471      return $depth;
472     },
473     free => sub {
474      my ($var, $depth) = @_;
475      my $r = ref $var;
476      print "free $r at depth $depth\n";
477      ();
478     };
479
480     {
481      my %h = (
482       a => [ 1, 2 ],
483       b => { c => 3 }
484      );
485      cast %h, $wiz;
486     }
487
488 When C<%h> goes out of scope, this will print something among the lines of :
489
490     free HASH at depth 0
491     free HASH at depth 1
492     free SCALAR at depth 2
493     free ARRAY at depth 1
494     free SCALAR at depth 3
495     free SCALAR at depth 3
496
497 Of course, this example does nothing with the values that are added after the C<cast>.
498
499 =head1 PERL MAGIC HISTORY
500
501 The places where magic is invoked have changed a bit through perl history.
502 Here's a little list of the most recent ones.
503
504 =over 4
505
506 =item *
507
508 B<5.6.x>
509
510 I<p14416> : 'copy' and 'dup' magic.
511
512 =item *
513
514 B<5.8.9>
515
516 I<p28160> : Integration of I<p25854> (see below).
517
518 I<p32542> : Integration of I<p31473> (see below).
519
520 =item *
521
522 B<5.9.3>
523
524 I<p25854> : 'len' magic is no longer called when pushing an element into a magic array.
525
526 I<p26569> : 'local' magic.
527
528 =item *
529
530 B<5.9.5>
531
532 I<p31064> : Meaningful 'uvar' magic.
533
534 I<p31473> : 'clear' magic wasn't invoked when undefining an array.
535 The bug is fixed as of this version.
536
537 =item *
538
539 B<5.10.0>
540
541 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.
542
543 =item *
544
545 B<5.11.x>
546
547 I<p32969> : 'len' magic is no longer invoked when calling C<length> with a magical scalar.
548
549 I<p34908> : 'len' magic is no longer called when pushing / unshifting an element into a magical array in void context.
550 The C<push> part was already covered by I<p25854>.
551
552 I<g9cdcb38b> : 'len' magic is called again when pushing into a magical array in non-void context.
553
554 =back
555
556 =head1 EXPORT
557
558 The functions L</wizard>, L</cast>, L</getdata> and L</dispell> are only exported on request.
559 All of them are exported by the tags C<':funcs'> and C<':all'>.
560
561 All the constants are also only exported on request, either individually or by the tags C<':consts'> and C<':all'>.
562
563 =cut
564
565 use base qw/Exporter/;
566
567 our @EXPORT         = ();
568 our %EXPORT_TAGS    = (
569  'funcs' =>  [ qw/wizard cast getdata dispell/ ],
570  'consts' => [ qw/
571    MGf_COPY MGf_DUP MGf_LOCAL VMG_UVAR
572    VMG_COMPAT_ARRAY_PUSH_NOLEN VMG_COMPAT_ARRAY_PUSH_NOLEN_VOID
573    VMG_COMPAT_ARRAY_UNSHIFT_NOLEN_VOID
574    VMG_COMPAT_ARRAY_UNDEF_CLEAR
575    VMG_COMPAT_SCALAR_LENGTH_NOLEN
576    VMG_COMPAT_GLOB_GET
577    VMG_PERL_PATCHLEVEL
578    VMG_THREADSAFE VMG_FORKSAFE
579    VMG_OP_INFO_NAME VMG_OP_INFO_OBJECT
580  / ],
581 );
582 our @EXPORT_OK      = map { @$_ } values %EXPORT_TAGS;
583 $EXPORT_TAGS{'all'} = [ @EXPORT_OK ];
584
585 =head1 CAVEATS
586
587 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.
588 The only way to address this would be to return a reference.
589
590 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.
591
592 =head1 DEPENDENCIES
593
594 L<perl> 5.8.
595
596 L<Carp> (standard since perl 5), L<XSLoader> (standard since perl 5.006).
597
598 Copy tests need L<Tie::Array> (standard since perl 5.005) and L<Tie::Hash> (since 5.002).
599
600 Some uvar tests need L<Hash::Util::FieldHash> (standard since perl 5.009004).
601
602 Glob tests need L<Symbol> (standard since perl 5.002).
603
604 Threads tests need L<threads> and L<threads::shared>.
605
606 =head1 SEE ALSO
607
608 L<perlguts> and L<perlapi> for internal information about magic.
609
610 L<perltie> and L<overload> for other ways of enhancing objects.
611
612 =head1 AUTHOR
613
614 Vincent Pit, C<< <perl at profvince.com> >>, L<http://www.profvince.com>.
615
616 You can contact me by mail or on C<irc.perl.org> (vincent).
617
618 =head1 BUGS
619
620 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.
621
622 =head1 SUPPORT
623
624 You can find documentation for this module with the perldoc command.
625
626     perldoc Variable::Magic
627
628 Tests code coverage report is available at L<http://www.profvince.com/perl/cover/Variable-Magic>.
629
630 =head1 COPYRIGHT & LICENSE
631
632 Copyright 2007,2008,2009,2010 Vincent Pit, all rights reserved.
633
634 This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
635 under the same terms as Perl itself.
636
637 =cut
638
639 1; # End of Variable::Magic