PB173 Perl
01 Úvod
Roman Lacko xlacko1@fi.muni.cz
2023-02-17
Obsah
1. Úvod
2. Prečo Perl?
3. Základy, výrazy, príkazy
4. Funkcie
5. Špeciality
Úvod
Úvod
Python is executable pseudocode.
Perl is executable line noise.
— Bruce Eckel
1
Úvod: Ciele predmetu
• Naučiť sa nový jazyk!
• Vyvrátiť zlú povesť Perlu
Predpoklady
• IB111 Základy programování
• Znalosť iného skriptovacieho jazyka (Python, Ruby)
• Základy shellu
• Git
2
Úvod: Cvičenia
• 3 bloky × 4 semináre
• Slidy v študijných materiáloch IS MU
• Zadania cvičení v GitLab FI
3
Úvod: Materiály
‹exNNt-*› komentované ukážky
‹exNNp-*› príklady na cvičenie
‹exNNx-*› doplňujúce alebo pokročilé ukážky
‹hwNNa-*›, … základné domáce úlohy
‹hwNNx-*›, … pokročilé domáce úlohy
4
Úvod: Bodovanie
10 b jedna základná úloha z každého týždňa
podľa vlastného výberu
5 b každá ďalšia vypracovaná základná úloha
z toho istého týždňa
10 - 30 b každá ťažká domáca úloha,
bodovanie bude upresnené v zadaní úlohy
2 b vypracovanie príkladu na projektor,
aktivita na hodine atď.
5
Úvod: Domáce úlohy
Jadrom hodnotenia sú domáce úlohy:
• Koniec odovzdávania dva týždne po zverejnení zadania.
• Úlohy sa odovzdávajú ako Merge Request v repozitári.
• Odovzdanie môžete po prvej recenzii opraviť.
6
Úvod: Hodnotenie
Na úspešné hodnotenie je treba splniť nasledujúce podmienky:
1. Nanajvýš dve neospravedlnené neúčasti na seminári.
2. Získať aspoň 80 bodov.
Ekvivalent plných 8 z 12 základných úloh.
Náhrada neúčasti
Neospravedlnenú neúčasť si môžete nahradiť vypracovaním ťažkej úlohy
z toho istého bloku za 0 bodov.
Ak budete túto možnosť chcieť využiť, dajte mi najprv vedieť.
7
Prečo Perl?
Prečo Perl?
• Prakticky zameraný jazyk
• Rôzne úrovne abstrakcie a štýlov
• Veľké množstvo rozširujúcich balíkov (CPAN)
8
Prečo Perl? Použitie
• Rýchle skriptovanie, prototypovanie
• Webové aplikácie (CGI skripty)
• Práca s DB (Perl DBI)
• „Lepidlový“ jazyk
• Spracovanie textov
IMDb, DuckDuckGo, Bugzilla, AoC, IS MU
9
Write-only paradigm?
Čo robí nasledujúci program?
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define B 6945503773712347754LL
#define I 5859838231191962459LL
int main(int b,char**i){
long long n=B,a=I^n,r=(a/b&a)>>4,y=atoi(*++i),
_=(((a^n/b)*(y>>0)|y>>7)&r)|(a^r);
printf("%.8s\n",(char*)&_);
}
10
Write-only paradigm?
Čo robí nasledujúca funkcia?
from functools import reduce
def a(n):
return reduce( \
(lambda r,x: r-set(range(x**2,n,x)) if (x in r) else r), \
range(2,int(n**0.5)), set(range(2,n)) \
)
11
Write-only paradigm?
Napísať nepochopiteľný kód je možné v každom jazyku.
V Perli je to len trochu jednoduchšie.
Ciele v seminári:
• Vhodné či nevhodné prístupy v ukážkach kódov.
• Dôraz na čistotu kódu pri hodnotení úloh.
Píšte kód konzistentne a snažte sa dodržiavať štýl v ukážkach.
12
História: Larry Wall
• *1954, Los Angeles
• ‹patch(1)›, Perl
• Dvojnásobný víťaz IOCCC.
• Lingvista
• Silný veriaci (‹bless›, apokalypsy)
13
História: Pe(a)rl 1 (1987)
Perl officially stands for Practical Extraction and Report Language,
except when it doesn’t.
…
Perl actually stands for Pathologically Eclectic Rubbish Lister,
but don’t tell anyone I said that.
— man perl
14
História: Pe(a)rl 1 (1987)
• Shell
‹$var›, ‹-f›, ‹-t›, heredocs
• C
syntax výrazov, konštrukcie
• Sed
‹m//›, ‹s///›, ‹qr//›
• … a ďalšie
15
História: Perl 5 (1994)
• Objekty
• Moduly
Najnovšia verzia ‹v5.36›, dostupná na Aise a Nymfe v moduloch
module add perl-5.36.0
Ak na svojom počítači nemáte Perl 5.36 v repozitári distribúcie,
skúste ‹perlbrew›.
16
Slepá vetva: Perl 6 (2015), Raku (2019)
• Úplne nový a samostatný jazyk
• S Perlom už nemá okrem nepríčetnej syntaxi nič spoločné
17
Budúcnosť: Perl 7 (?)
• Plánovaný nástupca Perl 5
• Zahodenie veľmi starých a nepotrebných častí
• Stabilizácia nových vlastností (napr. signatúry)
18
Základy, výrazy, príkazy
Základy, výrazy, príkazy
Stiahnite si materiály podľa návodu:
‹https://gitlab.fi.muni.cz/xlacko1/pb173-perl›
#!/usr/bin/env perl
use v5.36;
say "Hello, World!";
Prípadne priamo z terminálu:
$ perl -Mv5.36 -E 'say "Hello, World!"'
19
Základy
say VALUE, ...;
• Vypíše hodnoty v parametroch a ukončí riadok.
print VALUE, ...;
• Vypíše hodnoty v parametroch bez ukončenia riadka.
• ‹say A, B, C› ≈ ‹print A, B, C, "\n"›
printf FORMAT, ...;
• Vypíše formátovaný reťazec.
• Formátovacie značky ako ‹printf(3)›, a navyše nejaké ďalšie.
20
Základy
Pripomeňte si formátovací výpis.
Vyskúšajte si: ‹ex02p-name.pl›
Pohodlnejšiu interpoláciu reťazcov si ukážeme neskôr.
21
Základy
Číselné konštanty a operátory fungujú skoro ako v C:
use v5.36;
say 42;
say 1 + 2;
say 1 + 2 * 3;
say 5 ** 2;
say 7 % 3;
say 1 << 7;
say 3.1415;
say 1 / 2;
22
Základy
Jediné operátory z C, ktoré Perl nemá, sú
• ‹*› a ‹&›
Perl má referencie
• ‹(T)› pre nejaký typ ‹T›
V Perli nemá úplne zmysel
23
Základy
Reťazce sa spájajú operátorom ‹.›:
say "Hello" . ", World" . "!";
24
Základy: Kontext operátorov
Prečo má Perl ‹+› a ‹.›?
• ‹+›, ‹-› atď. sú aritmetické operátory
• ‹.› je reťazcový operátor
Tieto operátory dávajú hodnotám v operandoch kontext.
Čo sa stane, ak zmiešame typy operandov?
say "1" + 2;
say "1" + "2";
say 3 . 4;
say 3 . "4";
25
Základy: Kontext operátorov
Ako sa správajú aritmetické operácie na ľubovoľných reťazcoch?
say 3 + "";
say 7 - "3 days";
say 2 * "Rust";
say 4 / "OMG Perl";
26
Základy: Duálne premenné
Reťazec, čislo… prečo nie oboje?
• Skalárne premenné udržujú číselnú aj reťazcovú hodnotu.
• Niektoré operátory vynútia koerciu svojich argumentov.
• Reťazce sa prevádzajú na čísla mechanizmom ako ‹strtol(3)›.
• Perl varuje pri prevode reťazca, ktorý nereprezentuje číslo.
27
Základy: Duálne premenné
Desatinné čísla
Prevod do IEEE 754 je typicky bezstratový pre
• celé čísla,
• čísla, ktoré sa dajú vyjadriť ako súčet (potenciálne záporných) mocnín 2:
1.625 = 1 + 1
2 + 1
8 = 20
+ 2−1
+ 2−3
Pre ostatné čísla sa nemusí hodnota uložiť presne!
$ perl -E 'say 0.1 * 0.1 * 0.1 * 0.1 == 1/1000 ? "Yes" : "No";'
No
28
Základy: Zátvorky
Zátvorky vo výrazoch vynucujú prioritu vyhodnotenia:
1 + 2 * 3 # 7
(1 + 2) * 3 # 9
Niektoré jazyky ich tiež vyžadujú pri volaní funkcií:
fprintf(stderr, "memgrind: Invalid pointer\n");
Vyskúšajte si, ako sa správa Perl:
‹ex06p-parenthesis.pl›
29
Základy: Zátvorky
Je správanie príkladu ‹ex06p-parenthesis.pl› divné?
int pow(int n);
// ...
pow (1 + 2) * 3;
Konvencia
• Zabudované funkcie by sa mali volať bez zátvoriek.
• Pri jednoduchých výrazoch to zlepšuje prehľadnosť.
Zátvorky však píšte, ak je výraz v argumente zložitejší a nedá sa napísať inak,
alebo ak si nie ste istí poradím vyhodnocovania.
30
Základy: Dátové typy
Perl má tri základné „typy“ premenných:
‹$NAME› Skaláry (čísla, reťazce, referencie, …)
‹@NAME› Polia
‹%NAME› Asociatívne polia („hashe“)
‹$›, ‹@› a ‹%› a volajú sigils.
Existujú ešte ‹&› a ‹*›, ktoré sa používajú oveľa menej.
31
Základy: Skaláry
Premenné deklarujeme pomocou ‹my›.
Pred názvom skalárnej premennej uvádzame ‹$›.
my $name = "Perl";
my $version = 5;
say $name, ": ", $version;
‹my› zavádza lexikálnu premennú, ktorá žije od momentu deklarácie
až do konca rozsahu.
32
Základy: Skaláry
Môžeme deklarovať aj viac premenných naraz, sú však nutné zátvorky
(ide totiž o zoznamy, uvidíme nabudúce):
my ($a, $b) = (0, 1);
Čo sa stane, ak zátvorky vynecháme?
33
Základy: Skaláry
Nedefinovaná hodnota
my $result;
my $result = undef;
• Špeciálna hodnota ‹undef› (≈ ‹None› v Pythone).
• Predikátový operátor ‹defined EXPRESSION›
‹undef› je v skutočnosti operátor, ktorý môže mať argumenty:
undef LVALUE
LVALUE = undef
34
Základy: Interpolácia
Namiesto
my $message = "Hello, " . $name . "!";
môžeme písať
my $message = "Hello, $name!";
my $message = "Hello, ${name}!";
Čo vypíše nasledujúci príklad?
my $base = "source";
say "$base_name.txt";
35
Základy: Výrazy
Aritmetické operátory
‹+A› ‹-A› ‹A += B›
‹A + B› ‹A - B› ‹A -= B›
‹A * B› ‹A / B› ‹A *= B›
‹A % B› ‹A ** B› ‹A /= B›
‹A++› ‹++A› ‹A %= B›
‹A--› ‹--A› ‹A **= B›
36
Základy: Výrazy
Bitové operátory
‹~A› ‹A & B› ‹A | B›
‹A ^ B› ‹A << B› ‹A >> B›
Vrátane skrátených, napr. ‹A &= B›
Reťazcové operátory
‹S . T›
Ternárny operátor
‹CONDITION ? IF_TRUE : IF_FALSE›
Koalescencia
‹A // B› ≈ ‹defined A ? A : B› 37
Základy: Výrazy
Logické hodnoty
• Perl nemá konštanty ‹true› ani ‹false›
• Nepravdivé hodnoty: ‹undef›, ‹""›, ‹0› (≈ ‹"0"›), ‹()›
• Všetky ostatné hodnoty sú pravdivé
Aká je logická hodnota ‹0.0›, ‹0E0› alebo ‹"0 but true"›?
Experimentálne logické hodnoty v 5.36
‹use experimental 'builtin'›, viď ‹perldoc builtin›
38
Základy: Výrazy
Logické operátory
‹!› ‹&&› ‹||›
‹not› ‹and› ‹or›
‹||› a ‹&&› vracajú hodnotu posledného vyhodnoteného výrazu.
Na výber prvej definovanej možnosti však preferujte ‹//› (koalescencia).
Vo výrazoch preferujte ‹!›, ‹&&›, ‹||› pred ‹not›, ‹and› a ‹or›,
pretože tie prvé majú vyššiu prioritu (ako v C).
39
Základy: Výrazy
Logické operátory
Aký je rozdiel v priorite operátorov ‹&&› a ‹and›?
say 1 && 2; # say(1 && 2)
say 1 and 2; # say(1) and 2
Kedy je užitočná nižšia priorita?
open my $file, "<", $filename
or die "$filename: $!";
40
Základy: Výrazy
Relačné operátory
Čísla ‹<› ‹>› ‹<=› ‹>=› ‹==› ‹!=›
Reťazce ‹lt› ‹gt› ‹le› ‹ge› ‹eq› ‹ne›
Porovnania je možné reťaziť, napr. ‹0 < $var < 10›
Komparátory
Číselný ‹<=>›
Reťazcový ‹cmp›
41
Základy: Výrazy
Priradenie
‹LVALUE = EXPR›
Priradenie je možné reťaziť ako v C: ‹$x = $y = 1›.
Na rozdiel od C však vracia lvalue (čo to znamená?)
Operátor môže priradiť aj zoznamy:
($x, $y) = ($y, $x);
Zoznamy a polia budú vysvetlené neskôr.
42
Základy: Príkazy
Podmienky
if (CONDITION) {
STATEMENTS...;
} elsif (CONDITION) {
STATEMENTS...;
} else {
STATEMENTS...;
}
Zátvorky ‹()› aj ‹{}› sú povinné.
Časti ‹elsif› aj ‹else› sú nepovinné.
43
Základy: Príkazy
Podmienky
unless (CONDITION) {
STATEMENTS...;
}
Ekvivalent ‹if› s negáciou podmienky.
Radšej nepoužívajte, preferujte postfixový variant (neskôr).
unless ($a && ($b || !$c)) {
STATEMENTS...;
} else {
# … /o\
}
44
Základy: Príkazy
Cykly
while (CONDITION) {
STATEMENTS...;
}
until (CONDITION) {
STATEMENTS...;
}
45
Základy: Príkazy
Cykly
V tele cyklu môžeme použiť kľúčové slová:
‹last› ukončí cyklus (≈ ‹break› v C, Python)
‹next› ďalšia iterácia (≈ ‹continue› v C, Python)
‹redo› spustí tú istú iteráciu znova (zriedka používané)
46
Základy: Príkazy
Cykly
Za cyklom môže byť ‹continue BLOCK›, ktorý sa vykoná pred každou iteráciou.
Toto nie je ‹for/else› z Pythonu!
while ($i < $target) {
next if !viable($i); # Whoops, skipping increment…
return $i if inspect($i);
} continue { # … but ‹continue› executes anyway
$i++; # and increments the value.
}
47
Základy: Príkazy
Cykly
for (EXPRESSION; CONDITION; INCREMENT) {
STATEMENTS...;
}
for VARIABLE (LIST) {
STATEMENTS...;
}
Pre ‹for› existuje synonymum ‹foreach›.
48
Základy: Príkazy
Pred cyklom môžeme vytvoriť návestie ‹LABEL:›.
Na to potom môže odkazovať ‹last›, ‹next› aj ‹redo›.
OUTER: while ($i < $max) {
while ($j < $max) {
last OUTER if $i + $j == $search;
# …
}
}
49
Funkcie
Funkcie
Perl volá funkcie „subrutiny“, preto ‹sub›:
sub NAME(ARGUMENTS…) {
STATEMENTS...;
}
50
Funkcie
Návratová hodnota
• Explicitne ‹return EXPRESSION› (preferujte)
• Implicitne hodnota posledného výrazu
sub add($a, $b) { return $a + $b; }
sub add($a, $b) { $a + $b } # Same thing
Implicitne ukončujte jedine ak je telo funkcie jeden výraz,
alebo sa vrátená hodnota nemá používať (tj. ‹void› funkcia).
‹return› bez hodnoty vráti prázdny zoznam.
51
Funkcie
Východzie hodnoty
Parametre môžu mať východzie hodnoty.
sub greet($whom, $greeting = "Hello") {
say "$how, $whom!";
}
say greet("World"); # Hello, World!
52
Špeciality
Špeciality: Postfixové konštrukcie
Postfixové podmienky
STATEMENT if CONDITION;
STATEMENT unless CONDITION;
• Používajte veľmi opatrne.
• ‹STATEMENT› aj ‹CONDITION› by mali byť veľmi jednoduché,
dlhé podmienky napíšte civilizovane.
Vhodné na ošetrenie vstupných podmienok (Early Return).
53
Špeciality: Postfixové konštrukcie
sub factorial($n) {
return 1 if $n <= 1;
return $n * factorial($n);
}
54
Špeciality: Postfixové konštrukcie
Postfixové cykly
STATEMENT for LIST; # Same with 'foreach'
STATEMENT while CONDITION;
STATEMENT until CONDITION;
Hodnotu vo ‹for› cykle získame z implicitnej premennej ‹$_›.
V týchto cykloch nie je možné použiť ‹last›, ‹next› ani ‹redo›.
Postfixový cyklus pre ‹for (A; B; C)› neexistuje.
55
Špeciality: Switch
Od ‹v5.36› dostupné už len ako experimentálna funkcionalita
use experimental 'switch';
for (EXPRESSION) { # Or ‹given (EXPRESSION)›
when (MATCH) { STATEMENT; }
STATEMENT when MATCH;
default { STATEMENT; }
}
Čo je ‹MATCH›? ‹perldoc perlsyn›
56
Špeciality: ‹do› blok
do {
STATEMENTS...;
};
Vráti hodnotu posledného príkazu v bloku.
Možné spojiť s postfixovým ‹while› a ‹until›:
do {
STATEMENTS...;
} while CONDITION;
Toto je stále postfixový cyklus, takže nie je možné
použiť ‹last›, ‹next› ani ‹redo›!
57
Špeciality: Nepomenované argumenty
Ak funkcia musí mať argument, ale nepotrebujeme ho, nemusíme ho pomenovať.
sub run($command, $) {}
Pre argument s východzím parametrom nepotrebujeme ani hodnotu.
Musíme však Perlu naznačiť, že argument je nepovinný, kvôli arite.
sub run($command, $=) {}
V iných jazykoch sa často používa ‹_›.
Prečo nemôže mať Perl tiež ‹_› alebo ‹$_›?
58