]> git.vpit.fr Git - perl/modules/Variable-Magic.git/blob - lib/Variable/Magic.pm
The magic signatures are no longer needed
[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 0.46
15
16 =cut
17
18 our $VERSION;
19 BEGIN {
20  $VERSION = '0.46';
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 a code or a string reference, in which case the function denoted by the string will be used as the callback.
289
290 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.
291
292 Here's a simple usage example :
293
294     # A simple scalar tracer
295     my $wiz = wizard(
296      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
301 =cut
302
303 sub wizard {
304  if (@_ % 2) {
305   require Carp;
306   Carp::croak('Wrong number of arguments for wizard()');
307  }
308
309  my %opts = @_;
310
311  my @keys = qw<op_info data get set len clear free copy dup>;
312  push @keys, 'local' if MGf_LOCAL;
313  push @keys, qw<fetch store exists delete copy_key> if VMG_UVAR;
314
315  my ($wiz, $err);
316  {
317   local $@;
318   $wiz = eval { _wizard(map $opts{$_}, @keys) };
319   $err = $@;
320  }
321  if ($err) {
322   $err =~ s/\sat\s+.*?\n//;
323   require Carp;
324   Carp::croak($err);
325  }
326
327  return $wiz;
328 }
329
330 =head2 C<cast>
331
332     cast [$@%&*]var, $wiz, ...
333
334 This function associates C<$wiz> magic to the variable supplied, without overwriting any other kind of magic.
335 It returns true on success or when C<$wiz> magic is already present, and croaks on error.
336 All extra arguments specified after C<$wiz> are passed to the private data constructor in C<@_[1 .. @_-1]>.
337 If the variable isn't a hash, any C<uvar> callback of the wizard is safely ignored.
338
339     # Casts $wiz onto $x, and pass '1' to the data constructor.
340     my $x;
341     cast $x, $wiz, 1;
342
343 The C<var> argument can be an array or hash value.
344 Magic for those behaves like for any other scalar, except that it is dispelled when the entry is deleted from the container.
345 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 :
346
347     use POSIX;
348     cast $ENV{TZ}, wizard set => sub { POSIX::tzset(); () };
349
350 If you want to overcome the possible deletion of the C<'TZ'> entry, you have no choice but to rely on C<store> uvar magic.
351
352 =head2 C<getdata>
353
354     getdata [$@%&*]var, $wiz
355
356 This accessor fetches the private data associated with the magic C<$wiz> in the variable.
357 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.
358
359     # Get the attached data, or undef if the wizard does not attach any.
360     my $data = getdata $x, $wiz;
361
362 =head2 C<dispell>
363
364     dispell [$@%&*]variable, $wiz
365
366 The exact opposite of L</cast> : it dissociates C<$wiz> magic from the variable.
367 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.
368
369     # Dispell now.
370     die 'no such magic in $x' unless dispell $x, $wiz;
371
372 =head1 CONSTANTS
373
374 =head2 C<MGf_COPY>
375
376 Evaluates to true iff the 'copy' magic is available.
377
378 =head2 C<MGf_DUP>
379
380 Evaluates to true iff the 'dup' magic is available.
381
382 =head2 C<MGf_LOCAL>
383
384 Evaluates to true iff the 'local' magic is available.
385
386 =head2 C<VMG_UVAR>
387
388 When this constant is true, you can use the C<fetch,store,exists,delete> callbacks on hashes.
389 Initial VMG_UVAR capability was introduced in perl 5.9.5, with a fully functional implementation
390 shipped with perl 5.10.0.
391
392 =head2 C<VMG_COMPAT_ARRAY_PUSH_NOLEN>
393
394 True for perls that don't call 'len' magic when you push an element in a magical array.
395 Starting from perl 5.11.0, this only refers to pushes in non-void context and hence is false.
396
397 =head2 C<VMG_COMPAT_ARRAY_PUSH_NOLEN_VOID>
398
399 True for perls that don't call 'len' magic when you push in void context an element in a magical array.
400
401 =head2 C<VMG_COMPAT_ARRAY_UNSHIFT_NOLEN_VOID>
402
403 True for perls that don't call 'len' magic when you unshift in void context an element in a magical array.
404
405 =head2 C<VMG_COMPAT_ARRAY_UNDEF_CLEAR>
406
407 True for perls that call 'clear' magic when undefining magical arrays.
408
409 =head2 C<VMG_COMPAT_SCALAR_LENGTH_NOLEN>
410
411 True for perls that don't call 'len' magic when taking the C<length> of a magical scalar.
412
413 =head2 C<VMG_COMPAT_GLOB_GET>
414
415 True for perls that call 'get' magic for operations on globs.
416
417 =head2 C<VMG_PERL_PATCHLEVEL>
418
419 The perl patchlevel this module was built with, or C<0> for non-debugging perls.
420
421 =head2 C<VMG_THREADSAFE>
422
423 True iff this module could have been built with thread-safety features enabled.
424
425 =head2 C<VMG_FORKSAFE>
426
427 True iff this module could have been built with fork-safety features enabled.
428 This will always be true except on Windows where it's false for perl 5.10.0 and below .
429
430 =head2 C<VMG_OP_INFO_NAME>
431
432 Value to pass with C<op_info> to get the current op name in the magic callbacks.
433
434 =head2 C<VMG_OP_INFO_OBJECT>
435
436 Value to pass with C<op_info> to get a C<B::OP> object representing the current op in the magic callbacks.
437
438 =head1 COOKBOOK
439
440 =head2 Associate an object to any perl variable
441
442 This technique can be useful for passing user data through limited APIs.
443 It is similar to using inside-out objects, but without the drawback of having to implement a complex destructor.
444
445     {
446      package Magical::UserData;
447
448      use Variable::Magic qw<wizard cast getdata>;
449
450      my $wiz = wizard data => sub { \$_[1] };
451
452      sub ud (\[$@%*&]) : lvalue {
453       my ($var) = @_;
454       my $data = &getdata($var, $wiz);
455       unless (defined $data) {
456        $data = \(my $slot);
457        &cast($var, $wiz, $slot)
458                  or die "Couldn't cast UserData magic onto the variable";
459       }
460       $$data;
461      }
462     }
463
464     {
465      BEGIN { *ud = \&Magical::UserData::ud }
466
467      my $cb;
468      $cb = sub { print 'Hello, ', ud(&$cb), "!\n" };
469
470      ud(&$cb) = 'world';
471      $cb->(); # Hello, world!
472     }
473
474 =head2 Recursively cast magic on datastructures
475
476 C<cast> can be called from any magical callback, and in particular from C<data>.
477 This allows you to recursively cast magic on datastructures :
478
479     my $wiz;
480     $wiz = wizard data => sub {
481      my ($var, $depth) = @_;
482      $depth ||= 0;
483      my $r = ref $var;
484      if ($r eq 'ARRAY') {
485       &cast((ref() ? $_ : \$_), $wiz, $depth + 1) for @$var;
486      } elsif ($r eq 'HASH') {
487       &cast((ref() ? $_ : \$_), $wiz, $depth + 1) for values %$var;
488      }
489      return $depth;
490     },
491     free => sub {
492      my ($var, $depth) = @_;
493      my $r = ref $var;
494      print "free $r at depth $depth\n";
495      ();
496     };
497
498     {
499      my %h = (
500       a => [ 1, 2 ],
501       b => { c => 3 }
502      );
503      cast %h, $wiz;
504     }
505
506 When C<%h> goes out of scope, this will print something among the lines of :
507
508     free HASH at depth 0
509     free HASH at depth 1
510     free SCALAR at depth 2
511     free ARRAY at depth 1
512     free SCALAR at depth 3
513     free SCALAR at depth 3
514
515 Of course, this example does nothing with the values that are added after the C<cast>.
516
517 =head1 PERL MAGIC HISTORY
518
519 The places where magic is invoked have changed a bit through perl history.
520 Here's a little list of the most recent ones.
521
522 =over 4
523
524 =item *
525
526 B<5.6.x>
527
528 I<p14416> : 'copy' and 'dup' magic.
529
530 =item *
531
532 B<5.8.9>
533
534 I<p28160> : Integration of I<p25854> (see below).
535
536 I<p32542> : Integration of I<p31473> (see below).
537
538 =item *
539
540 B<5.9.3>
541
542 I<p25854> : 'len' magic is no longer called when pushing an element into a magic array.
543
544 I<p26569> : 'local' magic.
545
546 =item *
547
548 B<5.9.5>
549
550 I<p31064> : Meaningful 'uvar' magic.
551
552 I<p31473> : 'clear' magic wasn't invoked when undefining an array.
553 The bug is fixed as of this version.
554
555 =item *
556
557 B<5.10.0>
558
559 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.
560
561 =item *
562
563 B<5.11.x>
564
565 I<p32969> : 'len' magic is no longer invoked when calling C<length> with a magical scalar.
566
567 I<p34908> : 'len' magic is no longer called when pushing / unshifting an element into a magical array in void context.
568 The C<push> part was already covered by I<p25854>.
569
570 I<g9cdcb38b> : 'len' magic is called again when pushing into a magical array in non-void context.
571
572 =back
573
574 =head1 EXPORT
575
576 The functions L</wizard>, L</cast>, L</getdata> and L</dispell> are only exported on request.
577 All of them are exported by the tags C<':funcs'> and C<':all'>.
578
579 All the constants are also only exported on request, either individually or by the tags C<':consts'> and C<':all'>.
580
581 =cut
582
583 use base qw<Exporter>;
584
585 our @EXPORT         = ();
586 our %EXPORT_TAGS    = (
587  'funcs' =>  [ qw<wizard cast getdata dispell> ],
588  'consts' => [ qw<
589    MGf_COPY MGf_DUP MGf_LOCAL VMG_UVAR
590    VMG_COMPAT_ARRAY_PUSH_NOLEN VMG_COMPAT_ARRAY_PUSH_NOLEN_VOID
591    VMG_COMPAT_ARRAY_UNSHIFT_NOLEN_VOID
592    VMG_COMPAT_ARRAY_UNDEF_CLEAR
593    VMG_COMPAT_SCALAR_LENGTH_NOLEN
594    VMG_COMPAT_GLOB_GET
595    VMG_PERL_PATCHLEVEL
596    VMG_THREADSAFE VMG_FORKSAFE
597    VMG_OP_INFO_NAME VMG_OP_INFO_OBJECT
598  > ],
599 );
600 our @EXPORT_OK      = map { @$_ } values %EXPORT_TAGS;
601 $EXPORT_TAGS{'all'} = [ @EXPORT_OK ];
602
603 =head1 CAVEATS
604
605 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.
606 The only way to address this would be to return a reference.
607
608 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.
609
610 In order to define magic on hash members, you need at least L<perl> 5.10.0 (see L</VMG_UVAR>)
611
612 =head1 DEPENDENCIES
613
614 L<perl> 5.8.
615
616 A C compiler.
617 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.
618
619 L<Carp> (standard since perl 5), L<XSLoader> (standard since perl 5.006).
620
621 Copy tests need L<Tie::Array> (standard since perl 5.005) and L<Tie::Hash> (since 5.002).
622
623 Some uvar tests need L<Hash::Util::FieldHash> (standard since perl 5.009004).
624
625 Glob tests need L<Symbol> (standard since perl 5.002).
626
627 Threads tests need L<threads> and L<threads::shared>.
628
629 =head1 SEE ALSO
630
631 L<perlguts> and L<perlapi> for internal information about magic.
632
633 L<perltie> and L<overload> for other ways of enhancing objects.
634
635 =head1 AUTHOR
636
637 Vincent Pit, C<< <perl at profvince.com> >>, L<http://www.profvince.com>.
638
639 You can contact me by mail or on C<irc.perl.org> (vincent).
640
641 =head1 BUGS
642
643 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.
644
645 =head1 SUPPORT
646
647 You can find documentation for this module with the perldoc command.
648
649     perldoc Variable::Magic
650
651 Tests code coverage report is available at L<http://www.profvince.com/perl/cover/Variable-Magic>.
652
653 =head1 COPYRIGHT & LICENSE
654
655 Copyright 2007,2008,2009,2010,2011 Vincent Pit, all rights reserved.
656
657 This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
658 under the same terms as Perl itself.
659
660 =cut
661
662 1; # End of Variable::Magic