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perlpragma - ユーザープラグマの書き方

DESCRIPTION

プラグマは、strict や warnings のように、コンパイル時や実行時の Perl の振る舞いにある種の影響を与えるモジュールです。 Perl 5.10 から、プラグマは組み込みのものに制限されません; レキシカルスコープ内のユーザー関数の振る舞いを変えるユーザープラグマを作れるようになりました。

基本的な例

例えば、オーバーロードされた算術演算子を実装するクラスを作る必要があるとして、use integer; のように働く独自のプラグマを提供したいとします。以下のようなコードで

    use MyMaths;
    
    my $l = MyMaths->new(1.2);
    my $r = MyMaths->new(3.4);
    
    print "A: ", $l + $r, "\n";
    
    use myint;
    print "B: ", $l + $r, "\n";
    
    {
        no myint;
        print "C: ", $l + $r, "\n";
    }
    
    print "D: ", $l + $r, "\n";
    
    no myint;
    print "E: ", $l + $r, "\n";

以下のように出力されます

    A: 4.6
    B: 4
    C: 4.6
    D: 4
    E: 4.6

つまり、use myint; が有効のときには家宝演算子は整数に強制され、一方デフォルトではそうではありませんし、デフォルトの振る舞いは no myint; で復元されています。

MyMaths パッケージの最低限の実装は以下のようなものです:

    package MyMaths;
    use warnings;
    use strict;
    use myint();
    use overload '+' => sub {
        my ($l, $r) = @_;
        # Pass 1 to check up one call level from here
        if (myint::in_effect(1)) {
            int($$l) + int($$r);
        } else {
            $$l + $$r;
        }
    };
    
    sub new {
        my ($class, $value) = @_;
        bless \$value, $class;
    }
    
    1;

import が呼び出されないようにユーザープラグマ myint を空リスト () 付きで呼び出す方法に注意してください。

Perl コンパイラとの相互作用はパッケージ myint の内側で起こります:

    package myint;
    
    use strict;
    use warnings;
    
    sub import {
        $^H{myint} = 1;
    }
    
    sub unimport {
        $^H{myint} = 0;
    }
    
    sub in_effect {
        my $level = shift // 0;
        my $hinthash = (caller($level))[10];
        return $hinthash->{myint};
    }
    
    1;

他のモジュールと同様、プラグマもモジュールとして実装され、use myint; は以下のようになり:

    BEGIN {
        require myint;
        myint->import();
    }

no myint; は以下のようになります:

    BEGIN {
        require myint;
        myint->unimport();
    }

従って import と unimport のルーチンはユーザーコードの コンパイル時 に呼び出されます。

ユーザープラグマは、マジカルなハッシュ %^H に書き込むことで状態を保持するので、これらの二つのサブルーチンはこれを操作します。 %^H の状態情報は構文木に保管され、caller() から返されたリストのインデックス 10 の要素としてして実行中に読み込み専用で取得できます。例のプラグマでは、返されたものはユーザースクリプトのプラグマの値を見つけるために上がっていく呼び出しフレームの数をパラメータとして受け取る in_effect() ルーチンでカプセル化されます。これはユーザーのスクリプトの各行が呼び出されるときに $^H{myint} の値を決定するために caller() を使うので、オーバーロードされた加算を実装しているサブルーチン内で正しい意味論を提供します。

実装の詳細

構文木はスレッド間で共有されます。つまり、構文木はそれを作った特定のスレッド(従ってインタプリタ実体)よりも長生きする可能性があると言うことです。従って、真の Perl スカラを構文木に保管することが出来ません。圧縮形式を使う代わりに、整数(符号付きと符号なし)、文字列、undef のいずれかの値のみを保管できます - リファレンスと浮動小数点数は文字列化されます。もし複数の値や複雑な構造体を保管する必要があるなら、例えば pack などを使って直列化するべきです。 %^H からのハッシュキーの削除は記録され、いままで通り exists を使うことで値が undef でキーが存在することと区別できます。

リファレンスをcaller 経由で取得して変換し直した整数としてデータ構造に保管しようとしてはいけません; これはスレッドセーフではないからです。アクセスはロックなしでの構造体に対してであり(これは Perl のスカラに対しては安全ではありません)、構造体がメモリリークするか、作成したスレッドが終了時に解放され、もしもし他のスレッドが長生きしすぎると、構文木が削除されたものを参照することになります。