]> 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 =head1 NAME
9
10 Variable::Magic - Associate user-defined magic to variables from Perl.
11
12 =head1 VERSION
13
14 Version 0.47
15
16 =cut
17
18 our $VERSION;
19 BEGIN {
20  $VERSION = '0.47';
21 }
22
23 =head1 SYNOPSIS
24
25     use Variable::Magic qw<wizard cast VMG_OP_INFO_NAME>;
26
27     { # A variable tracer
28      my $wiz = wizard(
29       set  => sub { print "now set to ${$_[0]}!\n" },
30       free => sub { print "destroyed!\n" },
31      );
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(
40       data     => sub { $_[1] },
41       fetch    => sub { $_[2] = $_[1] unless exists $_[0]->{$_[2]}; () },
42       store    => sub { print "key $_[2] stored in $_[-1]\n" },
43       copy_key => 1,
44       op_info  => VMG_OP_INFO_NAME,
45      );
46
47      my %h = (_default => 0, apple => 2);
48      cast %h, $wiz, '_default';
49      print $h{banana}, "\n"; # "0" (there is no 'banana' key in %h)
50      $h{pear} = 1;           # "key pear stored in helem"
51     }
52
53 =head1 DESCRIPTION
54
55 Magic is Perl's way of enhancing variables.
56 This mechanism lets the user add extra data to any variable and hook syntactical operations (such as access, assignment or destruction) that can be applied to it.
57 With this module, you can add your own magic to any variable without having to write a single line of XS.
58
59 You'll realize that these magic variables look a lot like tied variables.
60 It's not surprising, as tied variables are implemented as a special kind of magic, just like any 'irregular' Perl variable : scalars like C<$!>, 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...
61 They all share the same underlying C API, and this module gives you direct access to it.
62
63 Still, the magic made available by this module differs from tieing and overloading in several ways :
64
65 =over 4
66
67 =item *
68
69 It isn't copied on assignment.
70
71 You attach it to variables, not values (as for blessed references).
72
73 =item *
74
75 It doesn't replace the original semantics.
76
77 Magic callbacks usually get triggered before the original action takes place, and can't prevent it from happening.
78 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.
79
80 =item *
81
82 It's type-agnostic.
83
84 The same magic can be applied on scalars, arrays, hashes, subs or globs.
85 But the same hook (see below for a list) may trigger differently depending on the the type of the variable.
86
87 =item *
88
89 It's mostly invisible at the Perl level.
90
91 Magical and non-magical variables cannot be distinguished with C<ref>, C<tied> or another trick.
92
93 =item *
94
95 It's notably faster.
96
97 Mainly because perl's way of handling magic is lighter by nature, and because there's no need for any method resolution.
98 Also, since you don't have to reimplement all the variable semantics, you only pay for what you actually use.
99
100 =back
101
102 The operations that can be overloaded are :
103
104 =over 4
105
106 =item *
107
108 C<get>
109
110 This magic is invoked when the variable is evaluated.
111 It is never called for arrays and hashes.
112
113 =item *
114
115 C<set>
116
117 This one is triggered each time the value of the variable changes.
118 It is called for array subscripts and slices, but never for hashes.
119
120 =item *
121
122 C<len>
123
124 This magic is a little special : it is called when the 'size' or the 'length' of the variable has to be known by Perl.
125 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>).
126 The callback has then to return the length as an integer.
127
128 =item *
129
130 C<clear>
131
132 This magic is invoked when the variable is reset, such as when an array is emptied.
133 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>).
134
135 =item *
136
137 C<free>
138
139 This one can be considered as an object destructor.
140 It happens when the variable goes out of scope, but not when it is undefined.
141
142 =item *
143
144 C<copy>
145
146 This magic only applies to tied arrays and hashes.
147 It fires when you try to access or change their elements.
148 It is available on your perl iff C<MGf_COPY> is true.
149
150 =item *
151
152 C<dup>
153
154 Invoked when the variable is cloned across threads.
155 Currently not available.
156
157 =item *
158
159 C<local>
160
161 When this magic is set on a variable, all subsequent localizations of the variable will trigger the callback.
162 It is available on your perl iff C<MGf_LOCAL> is true.
163
164 =back
165
166 The following actions only apply to hashes and are available iff L</VMG_UVAR> is true.
167 They are referred to as C<uvar> magics.
168
169 =over 4
170
171 =item *
172
173 C<fetch>
174
175 This magic happens each time an element is fetched from the hash.
176
177 =item *
178
179 C<store>
180
181 This one is called when an element is stored into the hash.
182
183 =item *
184
185 C<exists>
186
187 This magic fires when a key is tested for existence in the hash.
188
189 =item *
190
191 C<delete>
192
193 This last one triggers when a key is deleted in the hash, regardless of whether the key actually exists in it.
194
195 =back
196
197 You can refer to the tests to have more insight of where the different magics are invoked.
198
199 =head1 FUNCTIONS
200
201 =cut
202
203 BEGIN {
204  require XSLoader;
205  XSLoader::load(__PACKAGE__, $VERSION);
206 }
207
208 =head2 C<wizard>
209
210     wizard(
211      data     => sub { ... },
212      get      => sub { my ($ref, $data [, $op]) = @_; ... },
213      set      => sub { my ($ref, $data [, $op]) = @_; ... },
214      len      => sub {
215       my ($ref, $data, $len [, $op]) = @_; ... ; return $newlen
216      },
217      clear    => sub { my ($ref, $data [, $op]) = @_; ... },
218      free     => sub { my ($ref, $data [, $op]) = @_, ... },
219      copy     => sub { my ($ref, $data, $key, $elt [, $op]) = @_; ... },
220      local    => sub { my ($ref, $data [, $op]) = @_; ... },
221      fetch    => sub { my ($ref, $data, $key [, $op]) = @_; ... },
222      store    => sub { my ($ref, $data, $key [, $op]) = @_; ... },
223      exists   => sub { my ($ref, $data, $key [, $op]) = @_; ... },
224      delete   => sub { my ($ref, $data, $key [, $op]) = @_; ... },
225      copy_key => $bool,
226      op_info  => [ 0 | VMG_OP_INFO_NAME | VMG_OP_INFO_OBJECT ],
227     )
228
229 This function creates a 'wizard', an opaque type that holds the magic information.
230 It takes a list of keys / values as argument, whose keys can be :
231
232 =over 4
233
234 =item *
235
236 C<data>
237
238 A code (or string) reference to a private data constructor.
239 It is called each time this magic is cast on a variable, and the scalar returned is used as private data storage for it.
240 C<$_[0]> is a reference to the magic object and C<@_[1 .. @_-1]> are all extra arguments that were passed to L</cast>.
241
242 =item *
243
244 C<get>, C<set>, C<len>, C<clear>, C<free>, C<copy>, C<local>, C<fetch>, C<store>, C<exists> and C<delete>
245
246 Code (or string) references to the corresponding magic callbacks.
247 You don't have to specify all of them : the magic associated with undefined entries simply won't be hooked.
248 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).
249
250 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<$num == VMG_OP_INFO_OBJECT>.
251 Both have a performance hit, but just getting the name is lighter than getting the op object.
252
253 Other arguments are specific to the magic hooked :
254
255 =over 8
256
257 =item *
258
259 C<len>
260
261 When the variable is an array or a scalar, C<$_[2]> contains the non-magical length.
262 The callback can return the new scalar or array length to use, or C<undef> to default to the normal length.
263
264 =item *
265
266 C<copy>
267
268 C<$_[2]> is a either a copy or an alias of the current key, which means that it is useless to try to change or cast magic on it.
269 C<$_[3]> is an alias to the current element (i.e. the value).
270
271 =item *
272
273 C<fetch>, C<store>, C<exists> and C<delete>
274
275 C<$_[2]> is an alias to the current key.
276 Nothing prevents you from changing it, but be aware that there lurk dangerous side effects.
277 For example, it may rightfully be readonly if the key was a bareword.
278 You can get a copy instead by passing C<< copy_key => 1 >> to L</wizard>, which allows you to safely assign to C<$_[2]> in order to e.g. redirect the action to another key.
279 This however has a little performance drawback because of the copy.
280
281 =back
282
283 All the callbacks are expected to return an integer, which is passed straight to the perl magic API.
284 However, only the return value of the C<len> callback currently holds a meaning.
285
286 =back
287
288 Each callback can be specified as :
289
290 =over 4
291
292 =item *
293
294 a code reference, which will be called as a subroutine.
295
296 =item *
297
298 a string reference, where the string denotes which subroutine is to be called when magic is triggered.
299 If the subroutine name is not fully qualified, then the current package at the time the magic is invoked will be used instead.
300
301 =item *
302
303 a reference to C<undef>, in which case a no-op magic callback is installed instead of the default one.
304 This may especially be helpful for 'local' magic, where an empty callback prevents magic from being copied during localization.
305
306 =back
307
308 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.
309
310 Here's a simple usage example :
311
312     # A simple scalar tracer
313     my $wiz = wizard(
314      get  => sub { print STDERR "got ${$_[0]}\n" },
315      set  => sub { print STDERR "set to ${$_[0]}\n" },
316      free => sub { print STDERR "${$_[0]} was deleted\n" },
317     );
318
319 =cut
320
321 sub wizard {
322  if (@_ % 2) {
323   require Carp;
324   Carp::croak('Wrong number of arguments for wizard()');
325  }
326
327  my %opts = @_;
328
329  my @keys = qw<op_info data get set len clear free copy dup>;
330  push @keys, 'local' if MGf_LOCAL;
331  push @keys, qw<fetch store exists delete copy_key> if VMG_UVAR;
332
333  my ($wiz, $err);
334  {
335   local $@;
336   $wiz = eval { _wizard(map $opts{$_}, @keys) };
337   $err = $@;
338  }
339  if ($err) {
340   $err =~ s/\sat\s+.*?\n//;
341   require Carp;
342   Carp::croak($err);
343  }
344
345  return $wiz;
346 }
347
348 =head2 C<cast>
349
350     cast [$@%&*]var, $wiz, ...
351
352 This function associates C<$wiz> magic to the variable supplied, without overwriting any other kind of magic.
353 It returns true on success or when C<$wiz> magic is already present, and croaks on error.
354 All extra arguments specified after C<$wiz> are passed to the private data constructor in C<@_[1 .. @_-1]>.
355 If the variable isn't a hash, any C<uvar> callback of the wizard is safely ignored.
356
357     # Casts $wiz onto $x, and pass '1' to the data constructor.
358     my $x;
359     cast $x, $wiz, 1;
360
361 The C<var> argument can be an array or hash value.
362 Magic for those behaves like for any other scalar, except that it is dispelled when the entry is deleted from the container.
363 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 :
364
365     use POSIX;
366     cast $ENV{TZ}, wizard set => sub { POSIX::tzset(); () };
367
368 If you want to overcome the possible deletion of the C<'TZ'> entry, you have no choice but to rely on C<store> uvar magic.
369
370 =head2 C<getdata>
371
372     getdata [$@%&*]var, $wiz
373
374 This accessor fetches the private data associated with the magic C<$wiz> in the variable.
375 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.
376
377     # Get the attached data, or undef if the wizard does not attach any.
378     my $data = getdata $x, $wiz;
379
380 =head2 C<dispell>
381
382     dispell [$@%&*]variable, $wiz
383
384 The exact opposite of L</cast> : it dissociates C<$wiz> magic from the variable.
385 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.
386
387     # Dispell now.
388     die 'no such magic in $x' unless dispell $x, $wiz;
389
390 =head1 CONSTANTS
391
392 =head2 C<MGf_COPY>
393
394 Evaluates to true iff the 'copy' magic is available.
395
396 =head2 C<MGf_DUP>
397
398 Evaluates to true iff the 'dup' magic is available.
399
400 =head2 C<MGf_LOCAL>
401
402 Evaluates to true iff the 'local' magic is available.
403
404 =head2 C<VMG_UVAR>
405
406 When this constant is true, you can use the C<fetch,store,exists,delete> callbacks on hashes.
407 Initial VMG_UVAR capability was introduced in perl 5.9.5, with a fully functional implementation
408 shipped with perl 5.10.0.
409
410 =head2 C<VMG_COMPAT_SCALAR_LENGTH_NOLEN>
411
412 True for perls that don't call 'len' magic when taking the C<length> of a magical scalar.
413
414 =head2 C<VMG_COMPAT_ARRAY_PUSH_NOLEN>
415
416 True for perls that don't call 'len' magic when you push an element in a magical array.
417 Starting from perl 5.11.0, this only refers to pushes in non-void context and hence is false.
418
419 =head2 C<VMG_COMPAT_ARRAY_PUSH_NOLEN_VOID>
420
421 True for perls that don't call 'len' magic when you push in void context an element in a magical array.
422
423 =head2 C<VMG_COMPAT_ARRAY_UNSHIFT_NOLEN_VOID>
424
425 True for perls that don't call 'len' magic when you unshift in void context an element in a magical array.
426
427 =head2 C<VMG_COMPAT_ARRAY_UNDEF_CLEAR>
428
429 True for perls that call 'clear' magic when undefining magical arrays.
430
431 =head2 C<VMG_COMPAT_HASH_DELETE_NOUVAR_VOID>
432
433 True for perls that don't call 'delete' uvar magic when you delete an element from a hash in void context.
434
435 =head2 C<VMG_COMPAT_GLOB_GET>
436
437 True for perls that call 'get' magic for operations on globs.
438
439 =head2 C<VMG_PERL_PATCHLEVEL>
440
441 The perl patchlevel this module was built with, or C<0> for non-debugging perls.
442
443 =head2 C<VMG_THREADSAFE>
444
445 True iff this module could have been built with thread-safety features enabled.
446
447 =head2 C<VMG_FORKSAFE>
448
449 True iff this module could have been built with fork-safety features enabled.
450 This will always be true except on Windows where it's false for perl 5.10.0 and below .
451
452 =head2 C<VMG_OP_INFO_NAME>
453
454 Value to pass with C<op_info> to get the current op name in the magic callbacks.
455
456 =head2 C<VMG_OP_INFO_OBJECT>
457
458 Value to pass with C<op_info> to get a C<B::OP> object representing the current op in the magic callbacks.
459
460 =head1 COOKBOOK
461
462 =head2 Associate an object to any perl variable
463
464 This technique can be useful for passing user data through limited APIs.
465 It is similar to using inside-out objects, but without the drawback of having to implement a complex destructor.
466
467     {
468      package Magical::UserData;
469
470      use Variable::Magic qw<wizard cast getdata>;
471
472      my $wiz = wizard data => sub { \$_[1] };
473
474      sub ud (\[$@%*&]) : lvalue {
475       my ($var) = @_;
476       my $data = &getdata($var, $wiz);
477       unless (defined $data) {
478        $data = \(my $slot);
479        &cast($var, $wiz, $slot)
480                  or die "Couldn't cast UserData magic onto the variable";
481       }
482       $$data;
483      }
484     }
485
486     {
487      BEGIN { *ud = \&Magical::UserData::ud }
488
489      my $cb;
490      $cb = sub { print 'Hello, ', ud(&$cb), "!\n" };
491
492      ud(&$cb) = 'world';
493      $cb->(); # Hello, world!
494     }
495
496 =head2 Recursively cast magic on datastructures
497
498 C<cast> can be called from any magical callback, and in particular from C<data>.
499 This allows you to recursively cast magic on datastructures :
500
501     my $wiz;
502     $wiz = wizard data => sub {
503      my ($var, $depth) = @_;
504      $depth ||= 0;
505      my $r = ref $var;
506      if ($r eq 'ARRAY') {
507       &cast((ref() ? $_ : \$_), $wiz, $depth + 1) for @$var;
508      } elsif ($r eq 'HASH') {
509       &cast((ref() ? $_ : \$_), $wiz, $depth + 1) for values %$var;
510      }
511      return $depth;
512     },
513     free => sub {
514      my ($var, $depth) = @_;
515      my $r = ref $var;
516      print "free $r at depth $depth\n";
517      ();
518     };
519
520     {
521      my %h = (
522       a => [ 1, 2 ],
523       b => { c => 3 }
524      );
525      cast %h, $wiz;
526     }
527
528 When C<%h> goes out of scope, this will print something among the lines of :
529
530     free HASH at depth 0
531     free HASH at depth 1
532     free SCALAR at depth 2
533     free ARRAY at depth 1
534     free SCALAR at depth 3
535     free SCALAR at depth 3
536
537 Of course, this example does nothing with the values that are added after the C<cast>.
538
539 =head1 PERL MAGIC HISTORY
540
541 The places where magic is invoked have changed a bit through perl history.
542 Here's a little list of the most recent ones.
543
544 =over 4
545
546 =item *
547
548 B<5.6.x>
549
550 I<p14416> : 'copy' and 'dup' magic.
551
552 =item *
553
554 B<5.8.9>
555
556 I<p28160> : Integration of I<p25854> (see below).
557
558 I<p32542> : Integration of I<p31473> (see below).
559
560 =item *
561
562 B<5.9.3>
563
564 I<p25854> : 'len' magic is no longer called when pushing an element into a magic array.
565
566 I<p26569> : 'local' magic.
567
568 =item *
569
570 B<5.9.5>
571
572 I<p31064> : Meaningful 'uvar' magic.
573
574 I<p31473> : 'clear' magic wasn't invoked when undefining an array.
575 The bug is fixed as of this version.
576
577 =item *
578
579 B<5.10.0>
580
581 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.
582
583 =item *
584
585 B<5.11.x>
586
587 I<p32969> : 'len' magic is no longer invoked when calling C<length> with a magical scalar.
588
589 I<p34908> : 'len' magic is no longer called when pushing / unshifting an element into a magical array in void context.
590 The C<push> part was already covered by I<p25854>.
591
592 I<g9cdcb38b> : 'len' magic is called again when pushing into a magical array in non-void context.
593
594 =back
595
596 =head1 EXPORT
597
598 The functions L</wizard>, L</cast>, L</getdata> and L</dispell> are only exported on request.
599 All of them are exported by the tags C<':funcs'> and C<':all'>.
600
601 All the constants are also only exported on request, either individually or by the tags C<':consts'> and C<':all'>.
602
603 =cut
604
605 use base qw<Exporter>;
606
607 our @EXPORT         = ();
608 our %EXPORT_TAGS    = (
609  'funcs' =>  [ qw<wizard cast getdata dispell> ],
610  'consts' => [ qw<
611    MGf_COPY MGf_DUP MGf_LOCAL VMG_UVAR
612    VMG_COMPAT_SCALAR_LENGTH_NOLEN
613    VMG_COMPAT_ARRAY_PUSH_NOLEN VMG_COMPAT_ARRAY_PUSH_NOLEN_VOID
614    VMG_COMPAT_ARRAY_UNSHIFT_NOLEN_VOID
615    VMG_COMPAT_ARRAY_UNDEF_CLEAR
616    VMG_COMPAT_HASH_DELETE_NOUVAR_VOID
617    VMG_COMPAT_GLOB_GET
618    VMG_PERL_PATCHLEVEL
619    VMG_THREADSAFE VMG_FORKSAFE
620    VMG_OP_INFO_NAME VMG_OP_INFO_OBJECT
621  > ],
622 );
623 our @EXPORT_OK      = map { @$_ } values %EXPORT_TAGS;
624 $EXPORT_TAGS{'all'} = [ @EXPORT_OK ];
625
626 =head1 CAVEATS
627
628 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.
629 The only way to address this would be to return a reference.
630
631 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.
632
633 In order to define magic on hash members, you need at least L<perl> 5.10.0 (see L</VMG_UVAR>)
634
635 =head1 DEPENDENCIES
636
637 L<perl> 5.8.
638
639 A C compiler.
640 This module may happen to build with a C++ compiler as well, but don't rely on it, as no guarantee is made in this regard.
641
642 L<Carp> (standard since perl 5), L<XSLoader> (standard since perl 5.006).
643
644 Copy tests need L<Tie::Array> (standard since perl 5.005) and L<Tie::Hash> (since 5.002).
645
646 Some uvar tests need L<Hash::Util::FieldHash> (standard since perl 5.009004).
647
648 Glob tests need L<Symbol> (standard since perl 5.002).
649
650 Threads tests need L<threads> and L<threads::shared>.
651
652 =head1 SEE ALSO
653
654 L<perlguts> and L<perlapi> for internal information about magic.
655
656 L<perltie> and L<overload> for other ways of enhancing objects.
657
658 =head1 AUTHOR
659
660 Vincent Pit, C<< <perl at profvince.com> >>, L<http://www.profvince.com>.
661
662 You can contact me by mail or on C<irc.perl.org> (vincent).
663
664 =head1 BUGS
665
666 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.
667
668 =head1 SUPPORT
669
670 You can find documentation for this module with the perldoc command.
671
672     perldoc Variable::Magic
673
674 Tests code coverage report is available at L<http://www.profvince.com/perl/cover/Variable-Magic>.
675
676 =head1 COPYRIGHT & LICENSE
677
678 Copyright 2007,2008,2009,2010,2011,2012 Vincent Pit, all rights reserved.
679
680 This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
681 under the same terms as Perl itself.
682
683 =cut
684
685 1; # End of Variable::Magic