Книга
← К списку книгЗагрузка разделов…
активнаАктивные записи участвуют в каталоге и синках. Неактивная книга скрыта, но не удалена из базы.
Книга
Clinton Pierce
Perl
in 24 Hours
SAMS
2o0n1 West 103rd St., IndiaCnoampopluiste, I
Издательский дом "Вильям^ Москва • Санкт- Пе тербург ♦ Киев 2001
ББК 32.973.26-018,2Я75
П19
УДК 681307
Издательский дом "Вильямс"
По общим вопросам обращайтесь в Издательский лом "Внльямс”по адресу: info@wiIliamspubJishing.com,http://wv^.winiamspublishing.com
Пирс, Клинтон.
П19Освой самостоятельно Perl за 24 часа. : Пер. с англ. : Уч. пос, — М. : Издатель
ский дом "Вильяме", 200L — 384 с.: ил. — Парал. тит. англ.
ISBN 5-8459-0097-2 (рус.)
Эта книга научит вас основам языка программирования Perl. Вы узнаете достаточно для ТОГО. чтобы самому сделать что-нибудь полезное. Автор ведет повествование в легком и доступном стиле. опуская в то же время редко встречающиеся нюансы программирования. Каждая новая методика продемонстрирована на множестве работающих примеров — от создания простейшей программы на Perl и до разработки сложных CGI-приложений, Книга будет интересна широкому кругу читателей.
ББК 32.973.26-0182О75
Все названия программных продуктов являются зарегистрированными торговыми марками соответствующих фирм.
Никакая часть настоящего издания ни в каких целях не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами, будь то электронные или механические, включая фотокопирование и запись на магнитный носитель, если на это нет письменного разрешения издательства Sams Publishing.
Authorized translation from the English language edition published by Sams Publishing Copyright © 2000
All rights reserved. No part of this book may be reproduced or transmitted in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, recording or by any information storage retrieval systeni, without permission from the Publisher.
Russian language edition published by Williams Publishing House according to the Agreement with R&【 Enterprises International, Copyright © 2000
ISBN 5-8459-0097-2 (РУС.)ISBN 0-672-31773-7 (англ.)ISBN 5-8459-0097-2 (РУС.)ISBN 0-672-31773-7 (англ.)© Издательский дом “Вильямс”, 2001
ISBN 5-8459-0097-2 (РУС.)
ISBN 0-672-31773-7 (англ.)
ISBN 5-8459-0097-2 (РУС.)
ISBN 0-672-31773-7 (англ.)
© Sams Publishing, 1999
Оглавление
Введение17
ЧАСТЬ I. ОСНОВЫ PERL19
1 -й час. Начало работы с Perl20
2-й час. Строительные блоки Perl: числа и строки33
3-й час. Управление процессом выполнения программы48
4-й час. Укладка строительных блоков: списки и массивы65
5-й час. Работа с файлами82
6-й час. Поиск по шаблону95
7-й час. Хэши110
8-й час. Функции124
ЧАСТЬII. УГЛУБЛЯЕМСЯ В PERL139
9-й час. Дополнительные функции и операторы140
10-й час. файлы и каталоги154
11-йчас. Взаимодействие с операционной системой172
12-й час. Работа с командной строкой Perl187
13-йчас. Структуры и ссылки200
14-йчас. Использование модулей216
15-й час. Обработка данных в Perl230
16-й час. Сообщество Perl249
ЧАСТЬ 111. CGI-ПРОГРАММИРОВАНИЕ НА PERL263
17-йчас. Введение в CGI264
18-й час. Основы обработки форм278
19-й час. Сложные формы291
20-й час. Работа с HTML-кодом и CGI-програлшами302
21-й час. Файлы cookie318
22-й час. Отправка электронной почты из CGI-программ332
23-й час. Push-технология и счетчики посещений Web-страниц345
24-й час. Создание интерактивного Web-сервера357
Приложение. Инсталляция модулей в Perl372
Предметный указатель379
Содержание
Введение17
ЧАСТЬ I. ОСНОВЫPERL19
1-й час. Начало работы с Perl20
Установка Perl21
А если Perl уже установлен?21
Установка Per! в Windows 95/98/NT23
Установка Perl в UNIX23
Установка Perl на компьютерах Macintosh25
Документация25
Другие способы доступа к документации26
А если документация отсутствует?26
Ваша первая программа27
Наберите вашу первую программу28
Запуск программы28
Заработало! Что же произошло?29
Проследим за Perl29
Это вы должны знать29
Резюме.30
Вопросы и ответы30
Семинар31
Контрольные вопросы31
Ответы32
Упражнения32
2-й час. Строительные блоки Perl: числа и строки33
Литералы34
Числовые литералы34
Строковые литералы34
Скалярные переменные36
Специальная переменная S_37
Выражения и операторы38
Основные операторы38
Числовые операторы39
Строковые операторы39
Другие операторы40
Унарные операторы41
Инкремент и декремент41
Угловой оператор. 42
Другие операторы присваивания43
Несколько слов о строках ичислах43
Упражнение: вычисление сложных процентов44
Резюме46
Вопросы и ответы46
Семинар
Контрольные вопросы
Ответы
Упражнения
3-й час. Управление процессом выполнения программы
БЛОКИ
Оператор if
Другие операторы отношения.
Что есть» Истина в Perl
Логические операторы
ЦИКЛЫ
Организация циклов с оператором while
Организация циклов с оператором for
Другие средства управления программой
Альтернативная запись оператора if
Операторы управления циклами
Метки
Выход из Perl
Упражнение по нахождению простых чисел
Резюме
Вопросы и ответы
Семинар
Контрольные вопросы
Ответы
Упражнения
4-й час. Укладка строительных блоков: списки и массивы
Помещение скаляров в список или массив
Массивы
Доступ к элементам массива
Определение размера массива
Подробнее о контексте
Возвращаясь к старой теме
Работа с массивами
Поэлементная работа с массивом
Взаимные преобразования массивов и скаляров
Упорядочивание элементов массива
Упражнение: небольшая игра
Резюме
Вопросы и ответы
Семинар
Контрольные вопросы
Ответы
Упражнения
5-й час. Работа с файлами
Открытие файлов
Пути
Береженого Бог бережет
Умирать, так с музыкой
Чтение данных из файла
Запись в файл
6677 9 9134 67788900 233344 67890133467 0 0 00 1 566 904444 4 4 4555 55555566666666665 66667777777 8 8 88 882 884888 896677 9 9134 67788900 233344 67890133467 0 0 00 1 566 904444 4 4 4555 55555566666666665 66667777777 8 8 88 882 884888 89Свободные дескрипторы, тестирование файлов и двоичные данные
6677 9 9134 67788900 233344 67890133467 0 0 00 1 566 90
4444 4 4 4555 55555566666666665 66667777777 8 8 88 882 884888 89
6677 9 9134 67788900 233344 67890133467 0 0 00 1 566 90
4444 4 4 4555 55555566666666665 66667777777 8 8 88 882 884888 89
Свободные дескрипторы91
Работа с бинарными файлами91
Операторы тестирования файлов92
Резюме93
Вопросы и ответы93
94949494959494949495Семинар
9494949495
9494949495
Контрольные вопросы
Ответы
Упражнения
6-й час- Поиск по шаблону
Простые шаблоны96
Правила игры97
Метасимволы97
Простой метасимвол97
Непечатные символы98
Квантификаторы98
Классы символов99
Группировка и альтернация101
Анкеры102
Подстановка102
Упражнение: очистка входных данных103
Дополнительная информация орегулярных выражениях104
Работа с другими переменными104
Модификаторы и многократныйпоиск105
Обратные ссылки106
Новая функция: grep106
Резюме107
Вопросы и ответы107
Семинар108
Контрольные вопросы108
Ответы108
Упражнения109
7-й час. Хэши110
Наполнение хэша111
Получение данных из хэша
Списки и хэши113
Дополнительная информация охэшах114
Проверка ключей хэша1 ]4
Удаление ключей из хэша5
Практическое применение хэшей115
Определение частоты появленияслов115
Нахождение уникальных элементов массива] 16
Вычисление пересеченияиразностимассивов117
Сортировка хэшей
Упражнение: создание вPerlпростойбазы данных пользователей]18
Резюме121
Вопросы и ответы121
Семинар122
Контрольные вопросы.122
Ответы123
Упражнения123
8-й час. Функции
Создание и вызов подпрограмм
Возврат значений из подпрограмм
Аргументы
Передача массивов и хэшей
Область видимости
Использование оператора my
Упражнение: подсчет статистики
Подробнее о функциях
Объявление переменных с помощью оператора local
Как сделать Perl строже
Рекурсия
Резюме
Вопросы и ответы
Семинар
Контрольные вопросы
Ответы
Упражнения
ЧАСТЬ II. УГЛУБЛЯЕМСЯ В PERL
9-й час. Дополнительные функции и операторы
Поиск скаляров
Функция index
Поиск в обратном направлении с помощью функции
Выделение части строки с помощью функции substr
Транслитерация, а не подстановка
Улучшение качества печати
Упражнение: создание отчета
Списки и стеки
Слияние и разделение массивов
Резюме
Вопросы и ответы
Семинар
Контрольные вопросы
Ответы
Упражнения
10-й час. файлы и каталоги
Получение листинга каталога
Отбор файлов заданного типа
Упражнение: реализация утилиты UNIX grep Каталоги
Перемещение по каталогам
Создание и удаление каталогов
Удаление файлов
Переименование и перемещение файлов
Небольшой экскурс в UNIX
Немного о правах доступа к файлам
Получение информации о файле
Упражнение: переименование группы файлов Резюме
rindexrindex45678 1 3345 778 8 23 2122122 3 3333 333 3 9 14144 2 11111 1 1111 111 1 3 11 1145678 1 3345 778 8 23 2122122 3 3333 333 3 9 14144 2 11111 1 1111 111 1 3 11 114444464691 1 22 3 568 1233458 94 5 5 55 5 555 666666661 1 1 11 15111 1111111 191 1 22 3 568 1233458 94 5 5 55 5 555 666666661 1 1 11 15111 1111111 1Вопросы и ответы
rindex
rindex
45678 1 3345 778 8 23 2122122 3 3333 333 3 9 14144 2 11111 1 1111 111 1 3 11 11
45678 1 3345 778 8 23 2122122 3 3333 333 3 9 14144 2 11111 1 1111 111 1 3 11 11
44
44
46
46
91 1 22 3 568 1233458 9
4 5 5 55 5 555 66666666
1 1 1 11 15111 1111111 1
91 1 22 3 568 1233458 9
4 5 5 55 5 555 66666666
1 1 1 11 15111 1111111 1
Семинар170
Контрольные вопросы170
Ответы] 71
Упражнения171
11-huac Взаимодействие с операционнойсистемой172
Функция system()173
Использование средств командной оболочки174
Перенаправление выходного потока175
Как избежать обращения к командной оболочке176
Конвейерная обработка177
Обшие сведения о переносимости программ179
Как быть с отличиями?1S1
Резюме184
Вопросы и ответы184
Семинар185
Контрольные вопросы185
Ответы186
Упражнения186
12-йчас. Работа с командной строкой Perl187
Отладчик Perl187
Запуск отладчика188
Основные команды отладчика
Точки останова190
Другие команды отладчика191
Упражнение: поиск ошибки193
Дополнительные возможности интерпретатора194
Однострочные программыJ 94
Дополнительные ключи команднойстроки195
Угловой оператор и однострочныепрограммы197
Резюме198
Вопросы и ответы
Семинар199
Контрольные вопросы199
Ответы199
13-й час. Структуры и ссылки200
Основные сведения201
ССЫЛКИ на массивы203
ССЫЛКИ на хэши203
ССЫЛКИ на аргументы204
Создание структур205
Примеры структур данных207
Список списков, или двумерный массив207
Примеры других структур209
Отладка программ, использующихссылки209
Упражнение: еще одна игра — лабиринт210
Резюме214
Вопросы и ответы214
Семинар215
Контрольные вопросы215
Ответы215
Упражнения215
14-йчас. Использование модулей216
Немного введения217
Чтение документации2i&
Какие могут возникнуть проблемы?219
Краткий обзор220
Исследование файлов и каталогов220
Копирование файлов222
Ay! Есть здесь кто-нибудь?223
Еще раз. пожалуйста, но по-английски!224
Дополнительные средства диагностики224
Полный список стандартных модулей225
Что дальше227
Резюме227
Вопросы и ответы228
Семинар228
Контрольные вопросы228
Ответы229
Упражнения229
15-й час Обработка данных в Perl230
Файлы DBM230
Некоторые важные замечания232
Обработка больших DBM-файлов232
Пример: программная реализация записной книжки233
Использование текстовых файлов в качестве базы данных-236
Вставка и удаление записей из текстового файла238
Произвольный доступ к файлу239
Открытие файлов для чтения и записи239
Перемещение по файлу при выполнении операции чтения или записи240
Блокировка данных241
Блокировка в UNIX и Windows NT242
Чтение и запись файлов с блокировкой245
Блокировка в Windows 9x246
Блокировка в системах UNIX и Windows NT246
Резюме247
Вопросы и ответы247
Семинар248
Контрольные вопросы248
Ответы248
Упражнения、248
16-й час, Сообщество Perl249
Так что же такое это сообщество Perl?249
Краткая история Perl249
Открытый код250
Разработка Perl252
Сеть полного архива Perl (CPAN)252
Что это такое?252
Почему люди вносят свой вклад в работу сообщества Perl?254
Куда двигаться дальше254
Ваш первый шаг255
Ваш самый полезный инструмент255
Отладка программы256
Во-первых, помогите себе сами256
Учитесь на ошибках других257
Когда все остальное не удалось, спрашивайте258
Другие ресурсы259
Резюме260
Вопросы и ответы260
Семинар261
Контрольные вопросы261
Ответы261
ЧАСТЬ 111. CGI-ПРОГРАММИРОВАНИЕ НА PERL263
17-йчас. Введение в CGI264
Просмотр содержимого Web265
Загрузка статической Web-страницы265
CG1 и динамические Web-страницы266
Не пропустите этот раздел267
Контрольный список268
Первая CG 1-программа269
Установка CGI-программы на сервер270
Выполнение CGI-программы271
Что делать, если CGl-программа не работает272
А может, виновата сама программа?272
Проблемы сервера273
Устранение ошибок Internal Server Error или 500 Error274
Резюме275
Вопросы и ответы275
Семинар276
Контрольные вопросы276
Ответы276
Упражнения277
18-й час Основы обработки форм278
Как работают формы278
Краткий обзор элементов формHTML278
Что происходит после щелчка на кнопке Submit?280
Передача информации CGI-про грамме.281
Методы GET и POST282
Основные сведения по вопросам безопасности в Web283
Открытый канал283
Проверка данных на безопасность284
Невозможные события285
Отказ от обслуживания286
Гостевая книга286
Резюме288
Вопросы и ответы289
Семинар289
Контрольные вопросы289
Ответы290
Упражнения290
19-йчас. Сложные формы291
Web-сервер "лишен памяти"291
Скрытые поля292
Электронный магазин292
Многостраничная форма длясбора информации293
Резюме299
Вопросы иответы300
Семинар300
Контрольныевопросы300
Ответы'301
Упражнения•
20-й час. Работа с HTML-кодом и CGI-программами
Протокол HTTP
Пример: получение страницы вручную
Пример: получение нетекстовой информации
Подробнее о вызове CGI-программ
Передача параметров CGI-программе
Использование специальных символов
Включения на стороне Web-сервера
Пример: работа с дескрипторами SSI
Выглянем из окна
Перенаправление
Резюме
Вопросы и ответы
Семинар
Контрольные вопросы
Ответы
Упражнения
21-й час. Файлы cookie
Что такое файлы cookie
Создание пакетов cookie
Пример: использование файлов cookie
Еше один пример: просмотр файлов cookie
Более сложные методы работы с файлами cookie
Сохранение файлов cookie
А теперь поговорим немного о грустном
Отправка файлов cookie другим серверам
Создание персональных пакетов cookie
Безопасность пакетов cookie
Проблемы с файлами cookie
Недолговечность файлов cookie
Файлы cookie поддерживаются не всегда
Некоторые пользователи не любят cookie
Резюме
Вопросы и ответы
Семинар
Контрольные вопросы
Ответы
Упражнения
22-й час. Отправка электронной почты из CGI-программ
Основы работы электронной почты Internet
Отправка почтового сообщения
Немного о правилах хорошего тона
Программные средства организации почтовой службы
Отправка почты в системах UNIX
Отправка почты не из системы UNIX
Отправка почты из Web-страницы
301
302
302
304
304
307
307
308
309
311
313
314
316
316
316
316
317
317
318
318
319
321
322
323
323
324
325
326
327
328
328
328
328
329
330
331
331
331
331
332
332
333
334
335
336
337
339
Содержание
13
Контроль адресов электронной почты
34!
Резюме
342
Вопросы и ответы
342
Семинар
343
Контрольные вопросы
343
Ответы•
343
Упражнения
344
23-й час. Push-технология исчетчики посещенийWeb-страниц
345
Что такое push-технология
345
Организация работы сервера в режиме выталкивания страниц
346
Маленький пример: обновление часов
347
Еще один пример: анимация графического изображения
348
Сравнение с методом вытаскивания страниц клиентом
349
Счетчики посещений
350
А теперь, собственно, перейдем к счетчику посещений
352
Графический счетчик посещений
353
Резюме
355
Вопросы и ответы
355
Семинар
355
Контрольные вопросы
355
Ответы
356
Упражнения、
356
24-й час. СозданиеинтерактивногоWeb-сервера
357
Заимствование информации
357
Важный момент: не играйте с огнем
358
Пример: "вытягивание" заголовков
359
Каковы результаты опроса?
362
Часть I: постановка вопросов
364
Часть II: анализ результатов
366
Резюме
369
Вопросы и ответы
369
Семинар
370
Контрольные вопросы
370
Ответы
370
Упражнения
370
Приложение. Инсталляция модулей в Perl
372
Выбор нужного модуля
372
Инсталляция модулей в системе...
373
...Windows95/98/NT
373
...UNIX, с помощью CPAN
374
...UNIX, трудным способом
376
Инсталляция модулей на компьютере Macintosh
377
Что делать, если вам не разрешается устанавливать модули
377
Использование модулей, установленных в необычных местах
378
Предметный указатель
379
Об авторе
Клинтон Пирс — специалист по разработке программного обеспечения, "вольный" программист и преподаватель. Уже пять лет он отвечает на вопросы по Perl, задаваемые в группах новостей Usenet, пишет программы курсов по Perl и обучает ему своих сотрудников, а также всех тех, кто хочет узнать об этом побольше. В те редкие часы, когда ему не приходится восстанавливать работоспособность системы UNIX, разрабатывать CGI-программы для компании Ford Motor, обучать пользователей работе с операционной системой UNIX в компании Decision Consultants или просто ради удовольствия сидя дома писать программы, Клинтон мечтает, чтобы его тайно похитили лесные нимфы и унесли подальше от цивилизации. Вы можете посетить его Web- сервер по адресу http://www.geeksalad.org.
Посвящение
Хейди и Кельвину за то, что они "не у5и尺 и ” меняэтим летом и поддержали во время этой авантюры.
Без вашей поддержки я совсем утратил бы рассудок.
Благодарности
Чтобы видеть дальше, нужно стоять на плечах Гиганта.
— Исаак Ньютон
Поэтому в начале книги мы должны выразить признательность одному из Гигантов, сотворившему для нас Perl. Огромное спасибо тебе Лэрри1.
Что же касается меня, то я не только стоял на плечах этого Гиганта, но и пользовался кладезем мудрости других людей. Чтобы написать хорошую книгу, содержащую минимум ошибок, я попросил совершенно незнакомых мне людей оценить мою рукопись и исправить ее, если в этом возникнет необходимость. Надо признаться, что я провел весьма поучительный эксперимент. В особенности мне хочется отметить тех, кто больше всего мне досаждал, выискивая в рукописи ошибки и предлагая готовые решения. Они заслуживают всяческой похвалы. Это — Абигайль, Грег Бейкен (Greg Bacon), Син Барк (Sean Bukre), Кен Фокс (Ken Fox), Кевин Мельтцер (Kevin Meltzer), Том Феникс (Тот Phoenix), Майкл Шверн (Michael Schwern), Том Гриделанд (Grydeland), Мэт Бьелански (Matt Bielanski), Марк Джейсон-Доминус (Mark Jason- Dominus), Джефф Пейниан (Jeff Pinyan), Гари Росс (Gary Ross), Эндрю Чен (Andrew Chen) и Джон Белл (John Bell).
Мне также хочется поблагодарить участников канала tperl за то, что они нашли время выслушать меня и высказали свое честное, а иногда и нелицеприятное мнение.
Речь идет о Лэрри Уолле (Larry Wall) —создателеязыка Per!. — Прим. ред.
В некотором смысле ответственность за книгу несут Билл Крауфорд (Bill Crawford) и Донна Хинкл (Donna Hinkle), из-за которых я вынужден был возиться со всеми этими упражнениями. Полагаю, я должен поблагодарить и их.
И, конечно же, я должен поблагодарить сотрудников издательства Macmillan, тех, кто терпеливо относился к начинающему автору и кто мужественно вынее все мои муки и'страдания* Без людей, типа Ренди Роджера (Randi Roger), Скотта Мейера (Scott Meyers), Чака Хатчинсона (Chuck Hutchinson) и многих других, кого я здесь не упомянул, мне бы никогда не удалось завершить начатое дело.
От издательства
Вы, читатель этой книги, и есть главный ее критик и комментатор. Мы ценим ваше мнение и хотим знать, что было сделано нами правильно, что можно было сделать лучше и что еще вы хотели бы увидеть изданным нами. Нам интересно услышать и любые другие замечания, которые вам хотелось бы высказать в наш адрес.
Мы ждем ваших комментариев и надеемся на них. Вы можете прислать электронное письмо или просто посетить наш Web-сервер, оставив свои замечания, — одним словом, любым удобным для вас способом дайте нам знать, нравится или нет вам эта книга, а также выскажите свое мнение о том, как сделать наши книги более подходящими для вас.
Посылая письмо или сообщение, не забудьте указать название книги и ее авторов, а также ваш e-mail. Мы внимательно ознакомимся с вашим мнением и обязательно учтем его при отборе и подготовке к изданию последующих книг. Наши координаты:
E-mail:info@williamspublishing.com
WWW:http://www.williamspublishing.com
亡不举後В этой, как и в большинстве других книг по компьютерной тематике нашего издательства, есть листинги программ. Чтобы получить их, зарегист-
:.工声q三 рируйтесь на нашем Web-сервере. Они будут вам присланы по электрон- WwW" ной почте.
Введение
Любая достаточно развитая технология практически неотличима от магии.
— Артур С. Кларк
Так вот, зарубите себе на носу — в программировании нет ничего магического и сверхъестественного.
То, что кажется волшебством, как правило, лишь хитрый трюк, и программирование не является в этом смысле исключением. Некоторые аналитические способности, желание учиться и время для этого вот все, что необходимо для обучения программированию на Perl. Поставьте перед собой цель. Для одного такой целью может быть разработка солидного Web-узла, другой желает сконвертировать уже имеющуюся у него программу на Perl, а кто-то просто интересуется этими вопросами из чистого любопытства — это не важно.
Что же может предложить вам эта книга, если вы уже выбрали цель и имеете все необходимое для изучения Perl?
Эта книга научит вас основам языка программирования Perl. Вы узнаете достаточно для того, чтобы самому сделать что-нибудь полезное. Мы не собираемся перегружать вас возможно интересными, но редко встречающимися нюансами программирования на Perl. Каждая новая концепция будет продемонстрирована на множестве работающих примеров. Вы сможете сами в этом убедиться.
А почему, собственно, нужно изучать Ped? Да потому, что этот язык используется практически в любой компании, которая хоть как-то связана с программированием. Perl нашел применение в финансовой области, производстве, генетике, военном деле, а также во всех остальных отраслях деятельности человека. И, конечно, где были бы Internet и World Wide Web без Perl? Судя по всему, Perl еще долго не сойдет с арены, поэтому то, что вы узнаете сейчас, сможет оказаться вам полезным в будущем.
С помощью Perl можно написать потрясающие программы, обходящиеся небольшим количеством кода. С его помощью можно свести воедино без особых трудозатрат разные языки программирования, приложения и программные технологии.
Как работать с этой книгой
Книга разбита на 24 темы, для изучения каждой из которых требуется приблизительно один час. Однако мы не хотим вас ограничивать этими рамками. Вы можете постигать урок за уроком хоть сутки напролет (если забудете про сон и аппетит) или проделывать это в собственном темпе, скажем за 10 минут,
В конце каждого часа вам будут предложены определенные задания. В уроках содержатся объяснения элементов и особенностей языка. В каждом уроке предусмотрена возможность удобного обучения путем выполнения предложенных упражнений.
Соглашения, принятые в этой книге
В книге Освой самостоятельно Perl за 24 часа приняты следующие соглашения.
Каждый час предваряется его кратким обзором.
Пошаговые инструкции выделены соответствующей пиктограммой.
В конце каждого часа приведено резюме и список часто задаваемых вопросов и ответов на них. Будем надеяться, что среди них вы найдете вопросы, интересующие вас.
В книге также встречаются перечисленные ниже пиктограммы.
j Заметки с комментариями и отступлениями от текущей темы
儀儀I Рекомендации и советы помогут выполнить поставленное задание
儀
儀
J Описываются типичные проблемы при работе с Perl и способы их устранения.
Новые термины выделяются курсивом, чтобы вы обратили на них внимание.
ЧастьI
Основы Perl
Темы занятий
1
Начало работы с Perl
20
2
Строительные блоки Perl: числа и строки
33
3
Управление процессом выполнения программы
48
4
Укладка строительных блоков: списки и массивы
65
5
Работа с файлами
82
6
Поиск по шаблону
95
7
Хэши
110
8 Функции
124
1-й час
Начало работы с Perl
Perl — язык программирования общего назначения. Он может заменить любой язык программирования и применяться в любой области деятельности, которую только можно представить. Он используется для анализа рынка ценных бумаг, в производстве, конструировании, для поддержки пользователей, для контроля качества, тестирования программ на отсутствие проблемы 2000, системного программирования, проводки ведомостей, инвентаризации и, конечно же, в Web.
Perl получил такое широкое распространение потому, что он является интегрирующим языком (glue language), который позволяет совместно использовать разнородные программные технологии. Например, на Perl не написан текстовый процессор лишь потому, что уже существует достаточное количество приличных текстовых процессоров и без Perl, а не потому, что это невозможно. На Perl вполне возможно написать приложение баз данных или электронных таблиц, операционную систему, полна- функциональный Web-сервер. Но весь вопрос в том, зачем это делать?
Сила Perl — в объединении вышеперечисленных элементов. Он может взять вашу базу данных, преобразовать ее для обработки в электронных таблицах и даже модифицировать необходимые данные. Perl способен преобразовать документы текстового процессора в формат HTMLдля их дальнейшего представления в Web.
Побочным следствием того, что Perl является интегрирующим языком, является его исключительная способность к адаптации. На данный момент он может работать, по крайней мере, с двумя десятками различных операционных систем. Стиль программирования Per! допускает большую гибкость, позволяя тем самым достичь цель разными способами. Ваши программы могут выглядеть совсем не так, как мои, но если они нормально работают, то все в порядке. Если нужно, Perl становится очень строгим языком или, наоборот, довольно снисходительным даже к начинающим программистам. Это ваш выбор.
Для начала отметим несколько важных моментов. Язык программирования называется Perl. Название программы (так называемого интерпретатора), которая запускает ваши программы, perl. Это различие не имеет сколько-нибудь важного значения до момента запуска ваших программ из командной строки. В этом случае вам следует воспользоваться командой perl. Кое-где, но только не в нашей книге, вы сможете встретить слово Perl, написанное как PERL. Название Perl на самом деле является aG-
бревиатурой от Practical Extraction and Report Language, что в переводе на русский язык означает язык извлечения данных и подготовки отчетов. В настоящее время уже не принято писать PERL, это слишком официально. Для друзей он просто Perl.
Многие из элементов Perl заимствованы из других языков программирования. Эти заимствования привели к хождению следующей расшифровки названия Perl: Pathologically Eclectic Rubbish Lister (патологически эклектичные мусорные грабли)
Основные темы этого занятия.
Установка Perl.
Получение доступа к встроенной документации.
Создание первого сценария.
Установка Perl
Прежде чем заняться изучением Perl, его нужно установить. Во время инсталляции Perl (несложной процедуры, едва ли допускающей возможность ошибок) запускается специальная программа тестирования, позволяющая убедиться в том, что инсталляция прошла успешно. Процедуры инсталляции отличаются в зависимости от используемой операционной системы. Поэтому сначала выясните, какая у вас операционная система.
А если Perl уже установлен?
Перед тем как перейти к решительным действиям по установке, следует проверить, не установлен ли уже Perl на вашем компьютере. Учтите, что интерпретатор Perl входит в стандартную поставку некоторых версий UNIX. В Windows NT программа Perl является частью Windows NT Resource Kit. Чтобы выяснить, имеется ли в вашей системе правильно установленная версия интерпретатора Perl, придется обратиться к командной строке.
В UNIX последовательность действий такова. Вы должны зарегистрироваться в системе и, если используется графический интерфейс, открыть окно терминала. В появившейся командной строке вы увидите символ приглашения, как показано ниже:
Иногда вместо символа $ можно увидеть символ % или bash%j что, по сути, одно и то же. После регистрации в системе оболочка выводит приглашение командной строки или приглашение оболочки. На первых нескольких занятиях вы будете взаимодействовать с Perl посредством командной строки.
Чтобы проверить, правильно ли установлен Perl в вашей системе, наберите следующую команду (символ $ набирать не надо):
$ perl -v
В ответ на эту команду система может выдать сообщение об ошибке {типа command not found) или же вывести номер версии интерпретатора Perl. В последнем случае считайте, что вам повезло — Perl у вас уже установлен и, скорее всего, переустанавливать его уже не потребуется.
Для успешной работы с Perl необходимо, чтобы номер версии его интерпретатора был не ниже 5 — 5.004, 5.005, 5.6 и т.д. Если у вас инсталлирован Perl версии 4.x, вам придется его переустановить. В старой версии Perl было много ошибок и к тому же она больше не поддерживается. Кроме того, некоторые примеры, приведенные в этой книге, просто не будут работать. В момент подготовки русского издания настоящей книги текущей версией Perl была 5.6.
Если на вашем компьютере установлена система Windows, выяснить, правильно ли установлен у вас Perl, можно следующим образом. Запустите в окне сеанс MS-DOS, как показано на рис. 1.1. В командной строке наберите (приглашение С:\> набирать уже не нужно):
Рис. 1.1. Вы можете проверить номер версии Perl из командной строки MS-DOSРис. 1.1. Вы можете проверить номер версии Perl из командной строки MS-DOSC:\>perl -v
Рис. 1.1. Вы можете проверить номер версии Perl из командной строки MS-DOS
Рис. 1.1. Вы можете проверить номер версии Perl из командной строки MS-DOS
Если в ответ на эту команду будет выведен номер версии интерпретатора не ниже 5, то волноваться не о чем. Если же DOS выведет сообщение об ошибке Bad command or file name (Имя команды или файла указано неправильно), Perl нужно будет установить или переустановить (если используется версия ниже 5).
Проверить, установлен ли Perl на компьютере Macintosh, можно с помощью команды File Find (Command-f)- При этом в качестве критерия поиска необходимо ввести строку MacPerl, как показано на рис. 1.2. Если приложение найдено, запустите его и выберите в меню Apple команду About MacPerl. Если у вас установлена версия не ниже 5.2.0 (Patchlevel 5.004), то все в порядке, в противном случае — придется установить новую версию MacPerl.
Рис. 1.2. Поиск Perl на MacintoshРис. 1.2. Поиск Perl на Macintosh
Рис. 1.2. Поиск Perl на Macintosh
Рис. 1.2. Поиск Perl на Macintosh
Установка Perl в Windows 95/98/NT
Как часто бывает в жизни, для инсталляции Perl в Windows существует два способа — простой и сложный. Если вы знакомы с компилятором С и сопутствующими ему средствами разработки, такими как make-файлы, оболочки, — можете сами скомпилировать Perl из имеющихся исходных файлов. Они свободно распространяются, и вы можете их просмотреть и даже модифицировать на свой вкус. Если вы заинтересовались этим вопросом, обратитесь к материалу 16-го занятия, "Сообщество Perl\ за необходимой информацией. Впрочем, стоит сразу отметить, что ручная инсталляция Perl в Windows не под силу рядовому пользователю.
Второй способ установки действительно не вызывает никаких сложностей. Компания ActiveState Tool распространяет Perl в виде приложения Windows, которое устанавливается подобно остальным приложениям Windows. На рис. 1.3 показано окно программы установки. Данный интерпретатор Perl распространяется на условиях общей лицензии сообщества ActiveState. Ознакомиться с лицензией можно по адресу http://www.activestate.com.
离ActivePerlBuild613
Welcome to the ActivePerl Build 613 Setup Wizard
TheSetupWizardwillinstallActivePerlBuild613onyour computer, ClickNexttocontinueorCanceltoexitttieSetup Wizard.
5.6.0Build: 方戶Built:03/24/2000
P心13 Инсталляция ActiveState Perl в Windows
(fНа прилагаемом к книге компакт-диске находится копия ActiveState Perl. Вы мо-
^^жете установить Perl с этого компакт-диска или загрузить последнюю версию про
граммы с Web-сервера ActiveState.
Установка Perl в UNIX
Для установки Perl в UNIX у вас должны быть две вещи. Прежде всего, полный набор исходных файлов. Последнюю версию исходных файлов всегда можно загрузить из раздела Download Web-сервера http://www.perl.com. Там вы найдете сразу несколько
версий, но одна из них обязательно будет помечена как "Stable" или "Production". Вам также потребуется компилятор ANSI С. Не переживайте, если не знаете, что это значит. Программа конфигурации Perl сама проверит на наличие указанного компилятора, и в случае его отсутствия вы сможете установить скомпилированную версию, как описано в конце раздела.
Если в вашей UNIX имеется система для установки предварительно скомпилированных пакетов, вы можете установить бинарные коды пакета Perl без его компиляции. Кроме того, интерпретатор Perl обычно входит в поставку Linux, Solaris, AIX и многих других версий UNIX. Для получения информации о подобных пакетах обратитесь к документации.
Набор исходных текстов Perl содержится, как правило, в файле с именем stable.tar.gz. Перед установкой Perl его следует разархивировать. Для этого введите следующие команды:
$ gunzip stable.tar,gz $ tar xf stable.tar
Для выполнения этих команд потребуется какое-то время. Если у вас нет программы разархивации gunzip, можете загрузить ее с сервера http://www.gnu.org. Программный пакет называется gzip. По окончании разархивации наберите в командной строке следующую команду:
$ sh Configure
При этом будет запущена программа Configure, которая задаст вам много вопросов. Если вы не знаете ответов на большинство из них — ничего страшного, просто нажмите клавишу <Enter>. Вам вполне подойдут параметры, принятые по умолчанию. Как правило, в большинстве UNIX-систем установка Perl не вызывает каких-либо проблем. После того как программа Configure завершит свою работу, введите команду
$ make
Она будет выполняться довольно долго — вы наверняка успеете выпить чашечку кофе. Если у вас маломощный компьютер, можете даже сделать перерыв на обед. После того как команда make завершит свое выполнение, введите еще две команды:
$ make test t make install
Первая команда позволяет удостовериться, что компиляция Perl прошла пормаль- но и он готов к установке. Чтобы запустить вторую команду, вам придется зарегистрироваться в системе как root, для которого приглашение обычно имеет вил #. Вторая выполнит установку Perl в системные каталоги.
Если команда make install корректно выполнила свою работу, вы можете окончательно убедиться в том, что установка Perl прошла успешно, повторно набрав в командной строке команду
$ perl -v
Если команда сработает — примите поздравления!
На прилагаемом компакт-диске содержится набор исходных файлов для установ-] ки Perl в UNIX. Вы можете воспользоваться ими или загрузить последнюю версию Perl с сервера http://www.perl.com.
Установка Perl на компьютерах Macintosh
Свежую версию Perl для Macintoshможно загрузить с Web-сервера
http://www.perl.com. Дистрибутивные файлы находятся в каталоге http://www.perl.cora/ Загрузите файл appl.bin из этого каталога, разархивируйте его программойExpander, а затем запустите программу установки.
После этого вы должны активизировать программу для чтения документации
— Shuck, которая входит в комплект поставки MacPerl. Пользователи MacOS 8 могут сделать это с помощью Internet Control Panel, выбрав команду
Mapping и ассоциировав расширениес приложением Shuck. Это позволит полу
чить удобный доступ к документации. Кроме того, полезно ассоциировать расширенияиобычно назначаемые программой нас прило
жением MacPerl. Установите для них тип файла TEXT.
Пользователи MacOS 7 для выполнения описанных выше действий должны воспользоваться утилитой InternetConfig. Ввыберите команду Helpers и
свяжите расширениес приложением справки Shuck, а также свяжите все расши
рения Perl с приложением MacPerl.
На прилагаемом компакт-диске находится копия дистрибутивного пакета MacPerl.
Установите MacPerl сили загрузите последнюю версию с узла
®http: 〃ww, perl* com/CPMV ports/mac.
Документация
А теперь обратите внимание: в комплект поставки Perl входит полная версия текущей документации по языку и интерпретатору Perl.
Да, да! Вы не ошиблись. Устанавливается именно полная версия документации. Причем бесплатно! В поставку Perl версии 5.6 входит болеестраниц документа
ции! Документация содержит справочный материал, учебники, список часто задаваемых вопросов и ответов на них (так называемыйисторию развития и даже
примечания, касающиеся внутреннего устройства Perl.
Получить доступ к документации можно несколькими способами. В Windows и UNIX вместе с Perl инсталлируется утилитаЕе можно использовать как инст
румент поиска нужного раздела документации и получения форматированного вывода. Для запуска perldoc необходимо перейти в окно командной строки. В следующем примере мы покажем действие утилиты в системе UNIX, но в DOS все происходит точно так же.
$ perldoc perl
User Contributed Perl Documentation
NAME
perl - Practical Extraction and Report Language
SYNOPSIS
perl [][] [ -V[:configvarl ]
[ -cw] [][]
{-pna ] [ -Fpattern ] [ -l[octal] J[-O[octal]]
[] [ -m[-]module]-M[-]'module...' ]
[-P ][ -S ][ -x[dir]丿
[ -i[extension] ]
[ -e 'command' ] [ — ] [programfile ] [ argument ] . . .
For ease of access, the Perl manual has been split up into a number of sections:
Разделы руководства состоят из отдельных частей, которым присвоены имена, например: perlfunc (функции Perl), perlop (операторы Perl) или perlfaq (список часто задаваемых вопросов no Perl). Для доступа к странице руководства perlfunc введите команду perldoc perlfunc. Названия всех разделов руководства перечислены на странице руководства perldoc perl.
Чтобы найти в руководстве функцию по имени, нужно запустить утилиту perldoc с ключом -tf. В следующем примере показано, как найти в руководстве описание функции print:
$ perldoc -tf print
В FAQ собраны часто задаваемые вопросы, касающиеся Perl. Люди, изучающие Perl, задают одни и те же вопросы. Поэтому, чтобы сохранить время и избавить их от множества проблем, все эти вопросы собраны в файлы FAQ. Чтобы найти нужную тему в FAQ, воспользуйтесь ключом -q, после него укажите слово, которое может находиться в заголовке FAQ. К примеру, если вы хотите узнать о поддержке Perl, введите следующую команду:
$ perldoc -q support
В результате выполнения этой команды отобразится страница FAQ Who supports Perl? Who develops it? Why is it free?
Другие способы доступа к документации
Во время установки Perl в UNIX-системе вам предоставляется возможность установить документацию в традиционном man-формате. При этом стандартная документация no Perl будет конвертирована в формат man и помещена в соответствующий каталог. В результате для доступа к документации no Perl можно будет использовать и программу perldoc, и программу man, как это обычно принято в UNIX:
$ man perl
При установке в Windows пакета ActiveState Perl страницы справочного руководства конвертируются в формат HTML, в результате их можно просмотреть в любом Web-броузере, который поддерживает фреймы. При стандартной установке файлы документации находятся в каталоге C:\Perl\html. Если вы установили Perl в другой каталог, ищите файлы документации в подкаталоге html.
В пакет MacPerl входит утилита Shuck, которая находится в папке MacPerl. Используйте ее для поиска и чтения разделов документации, как показано на рис. 1.4.
А если документация отсутствует?
Существуют лишь две причины, по которым вы не сможете найти документацию. Во-первых. нужно знать, где искать. Утилита perldoc может быть расположена в каталоге, отсутствующем в списке путей оболочки. В этом случае найдите программу perldoc и добавьте путь к ее каталогу в переменную окружения оболочки PATH. Во- вторых, документация могла быть нечаянно или по злому умыслу удалена. Любая установка Perl обязательно содержит документацию, более того, Perl никогда не инстал-
лируется без документации. Ее отсутствие свидетельствует о том, что пакет Perl или с самого начала неправильно установлен, или впоследствии был поврежден. В этом случае, вероятно, вам (или системному администратору) придется переустановить Perl. Документация является важной составляющей среды разработки Perl и без нее некоторые части Perl просто не будут функционировать.
Prrl FREIPrrl FREI毙L毙LQuerulBtuQuerulBtuGeneral Questions nbout PerlObtaining and Learning about PerlProgramming ToolsData ManipulationFiles and FormatsRegexps：General Perl Language l$$uesSystem interactionNetworkingGeneral Questions nbout PerlObtaining and Learning about PerlProgramming ToolsData ManipulationFiles and FormatsRegexps：General Perl Language l$$uesSystem interactionNetworking
Prrl FREI
Prrl FREI
毙L
毙L
QuerulBtu
QuerulBtu
General Questions nbout Perl
Obtaining and Learning about Perl
Programming Tools
Data Manipulation
Files and Formats
Regexps：
General Perl Language l$$ues
System interaction
Networking
General Questions nbout Perl
Obtaining and Learning about Perl
Programming Tools
Data Manipulation
Files and Formats
Regexps：
General Perl Language l$$ues
System interaction
Networking
Lookup... ana...
MacPerl diferuieiu
Table of contents
Macintosh specific feature*
MacPerl book information Macintosh Toolbox Modules
Data structures
$gnt@H
Operators and precedence
Regular expressions
6ui1Un functions
Predefined uarlobles
Hduanted Topics Troubleshooting
Uarlous
MacPerl Homepage
The尸"Pen Pages ”F)
Рис. 1.4. Утилита Shuck используется для просмотра документации ПО MacPerl
Если еше что-либо произошло и вы не можете получить доступ к локальной копии документации, вам придется снова обратиться к Web-серверу. На главной странице http://www.perl.com есть ссылка на страницу документации. Конечно, лучше всегда иметь под рукой документацию, относящуюся к вашей конкретной версии Perl, но в крайнем случае подойдет и эта.
Ваша первая программа
Чтобы написать программу на языке Perl, необходимо иметь текстовый редактор, который позволяет набрать неформатированный текст и сохранить его в файле. В качестве примера простых текстовых редакторов можно привести программу Notepad (Блокнот) в Microsoft Windows и EDIT.EXE в DOS. В UNIX имеются текстовые редакторы vi, erna cs и pico. По крайней мере, один из них должен быть на вашем компьютере. На Mac приложение MacPerl содержит встроенный текстовый редактор, поэтому для создания новой программы достаточно выбрать команду File^New.
Вам не следует для набора программ на Perl пользоваться текстовым процессором. Текстовые процессоры (такие как Microsoft Word, Wordpad, WordPerfect и др.) сохраняют документы вместе с информацией об их форматировании, даже если вы не используете специальных атрибутов форматирования. Интерпретатор Perl не понимает эти коды и поэтому программы, набранные в текстовом процессоре, не будут работать. Если все же вы решите воспользоваться текстовым процессором, не забудьте сохранить программы в виде обычного текстового файла.
Наберите вашу первую программу
Откройте текстовый редактор и наберите следующую программу:
f l/usr/bin/perl
print "Hello, WorldI\nH；
Строка с #! должна быть первой строкой файла.
После того как вы наберете эту программу в текстовом редакторе, сохраните ее в файле под названием hello. Расширение не обязательно, но если хотите, можете его указать. Некоторые приложения Windows и Macintosh используют расширения для определения типа файлов. Если по какой-то причине вы решили дать расширение, то лучше воспользуйтесь стандартными — ,pl или @X. Для определенности назовите набранный файл hello.pl.
Запуск программы
Для запуска программы необходимо перейти в режим командной строки. В UNIX зарегистрируйтесь в системе и откройте окно терминала. В Microsoft Windows откройте сеанс MS-DOS. Перейдите в каталог, где находится программа hello, используя команду оболочки cd.
Наберите в командной строке следующее. (Здесь,показана командная строка DOS, приглашение командной строки UNIX несколько отличается.)
C:\PROGRAMS> perl hello
Должно появиться сообщение:
flello, World!
Если у вас получилось, примите наши поздравления! Запомните способ запуска этой программы, потому что подобным образом мы будем запускать программы на протяжении всей книги. (Существуют и другие способы, мы вам расскажем и о них.)
Если что-то не получилось, проверьте следующее.
Если ПОЯВИЛОСЬ сообщение об ошибке Bad command or file name или perl: command not found, посмотрите, в каком каталоге находится программа perl, и добавьте путь к ней в переменную оболочки PATH.
Сообщение об ошибке Can't open perl script hello: A file or directory does not exist говорит о том, что либо файл hello находится в другом каталоге, либо вы сохранили его под другим именем.
Ошибка syntax error означает, что интерпретатор Perl нормально запустился, но программа не может определить, что же находится в файле hello. Например, вы могли ошибиться при наборе, или тестовый процессор добавил в сохраненный файл коды форматирования, Для просмотра содержимого файла в UNIX воспользуйтесь командой cat, а в DOS — type. Тщательно проверьте содержимое файла, обращая внимание на кавычки и знаки пунктуации.
Если вы используете пакет Mac Perl, просто выберите команду Run "hello" в меню Script, и ваша программа запустится. Если для набора программы вы не пользовались встроенным тестовым редактором, откройте программы с помошью команды Open меню File, а затем выполните команду Run.
Заработало! Что же произошло?
Команда perl hello запустила на вашем компьютере программу perl. Эта программа называется интерпретатором perl. Интерпретатор — "ум, честь и совесть" Perl. Его задача состоит в том, чтобы открыть указанный в командной строке файл (в данном случае hello), найти в нем программу и выполнить ее.
Под фразой "выполнить ее" я подразумевал следующее. Прежде всего интерпретатор должен проверить корректность синтаксиса выражений, функций и операторов, составляющих программу на Perl, а затем последовательно все их выполнить.
Интерпретатор perl читает программу с диска и выполняет ее до тех пор, пока она не закончится. После выполнения программы интерпретатор возвращает управление операционной системе.
Теперь посмотрим, как же выполнялась программа hello.
Проследим за Perl
Первая строка программы hello
il/usr/bin/perl
В Perl все, что идет в строке после символа.#, считается комментарием. Комментарии Perl попросту игнорирует. Однако символы #! означают нечто другое. После них должен быть указан путь к интерпретатору perl — /usr/bin/perl. В UNIX принято, что программа, содержащая в первой строке символы打, после которых указан путь к интерпретатору, может запускаться по имени. Обратитесь к разделу "Вопросы и ответы" в конце этого занятия за информацией о запуске программ. Некоторые Web-серверы, например Apache, также используют строку с #! для запуска программ без непосредственного вызова интерпретатора perl.
Для нас сейчас это не важно, мы считаем первую строку комментарием.
Следующая строка программы:
print "Hello, World^n";
В этой строке находится оператор Perl, обозначающий действия, которые должен выполнить Perl. Строка содержит вызов функции print, которой передается строка Hello, World! и символ новой строки. Функция должна отобразить эту строку на экране. В конце оператора следует точка с запятой.
В Perl символ ; называется операгиором-разделителем. Он разделяет операторы в программах Perl и указывает, где конец одного оператора и начало следующего.
В нашем случае функция print отображает фразу Hello, World!. Символы \п в конце строки говорят Ped о том, что нужно вывести пустую строку после напечатанной фразы. Кавычки, в которые заключена фраза и \п, сообщают Perl о том, что это строка, а не другая функция. На следующем занятии мы посвятим строкам достаточно много времени.
Это вы должны знать
Программы на Perl можно записывать в свободной форме. Синтаксис языка не требует каких-либо особых форм записи или форматирования текста. Вы можете помещать между операторами пробелы, табуляторы и даже символы перехода на новую строку. В Perl все они называются пробелами и никак не влияют на работу интерпретатора.
Конечно, есть определенные места в программе, где нельзя помешать такие символы. Например, нельзя вставлять пробелы в имя функции: pr int ^_I_L— неправильное имя функции. Нельзя также вставлять их в числа, скажем, 25 61 — не то же самое, что 2561. Пробелы внутри строки, как, например, в строке "Hello, World!", всегда отображаются. За исключением приведенных выше случаев, во все остальные места программы можно безболезненно помешать символы пробела. Например, вы можете переписать программу из рассматриваемого нами примера следующим образом:
#!/usr/bin/perl
"Hello, World!\n"
}
Она будет функционировать точно так же, как и оригинал. Эта некоторая вольность Perl позволяет выбирать из множества стилей написания программ тот, который больше всего вам придется по душе. Вы можете совершенно свободно выразить себя в этом. Не забывайте только и о других пользователях, которые, возможно, когда-нибудь обратятся к вашим программам. Постарайтесь сделать ваш код понятным и для них.
Стиль, используемый в наших примерах, достаточно консервативен. Иногда операторы разделяются несколькими пустыми строками, чтобы разделить логические блоки в достаточно длинной программе на Perl. Кстати, в документации no Perl приведено описание рекомендуемого стиля оформления программ. Документ этот называется peristyle.
Стили оформления программ в Peri могут быть весьма вычурными. Программы
g^могут быть написаны в столбик, как стихотворение, или в одну строку. Некоторые
программисты умудряются оформлять программы в виде рисунка, и, что самое интересное, программы при этом не только не перестают работать, но еще и выполняют полезную работу! Каждый год The Perl Journal(http://ww.tp> com) проводит конкурс на самую запутанную Perl-программу — Obfuscated Ped Contest. Лучше бы вам этого не видеть.
Резюме
На этом занятии вы немножко окунулись в мир Perl и увидели, как работает интерпретатор. По мере чтения книги вы будете узнавать все больше и больше подробностей. Вы узнали, как инсталлировать PeH, проверить правильность его работы и убедиться, что все установлено должным образом. Вы набрали и, надеемся, запустили свою первую программу на Perl и разобрались, как она работает.
Вопросы и ответы
Как называются файлы, которые запускает Perl,— сценарии или программы?
Название не имеет особого значения. Обычно программы компилируются в машинный код, который сохраняется в специальном файле, допускающем запуск средствами операционной системы. Сценарии же загружаются во внешнюю программу, которая выполняет их каждый раз, когда это требуется. Создатель Perl Лэрри Уолл как-то сказал: "Сценарий — это то, что дают актеру, а программу раздают зрителям". Как хотите — так и понимайте. В этой книге я буду использовать термин программа на Perl, и если вы будете стараться, то, прочитав данную книгу, сможете гордо называть себя программистом на Perl.
Необходимо ли все время вручную набирать листинги этой книги? Некоторые из них довольно длинные.
Все тексты программ и примеров из этой книги со всеми требуемыми файлами данных содержатся на прилагаемом компакт-диске.
В разделе w Запуск программы^ вы упоминали о более простом способе запуска программ в UNIX. Что это за способ?
Сначала убедитесь, что в первой строке файла после символов打указан правильный путь к интерпретатору Perl, как правило, /usr/bin/perl или, на некоторых машинах, /usr/local/bin/perl. Далее вы должны сделать ваш файл выполняемым с помощью команды chmod. Для программы hello команда оболочки UNIX будет выглядеть как chmod +x hello. После этого вы сможете запускать программу на Perl командой hello или ./hello.
(f) He называйте в UNIX программу именем test, поскольку в оболочке UNIX уже имеется команда с таким именем. В результате вы не сможете запустить свою программу. Обратитесь к документации по оболочкам, чтобы узнать, каких еще имен следует избегать.
Если вы хотите воспользоваться готовыми файлами с листингами программ, которые приведены на компакт-диске, не забудьте изменить первую строку программы и указать после символов I* путь к интерпретатору Perl вашей системы. В противном случае вам придется запускать программы из командной строки с помощью команды perl нмя_прогрйммы, как было описано выше, в разделе "Запуск программы".
Семинар
Контрольные вопросы
Perl — название языка, a perl — это:
также название языка;
интерпретатор;
команда DOS.
Откуда всегда можно загрузить копию документации по Perl?
http://www.microsoft.com
http： //ww.perl.com
http://www.perl.net
На какой странице руководства можно найти описание синтаксиса Perl?
persyn
perlop
perlfaq
Ответы
Правильный ответ б), но, поскольку, после установки perl становится командой оболочки DOS, вариант в) также допустим,-
Правильный ответ — вариант б). А также в вашей системе.
Правильным будет вариант а), хотя проверить можно, лишь запустив команду perldoc perl, не правда ли?
Упражнения
. Попробуйте бегло просмотреть список часто задаваемых вопросов по Perl. Даже если сначала вам многое покажется непонятным, вы получите представление о том, какого рода информация содержится в FAQ.
Если вы предпочитаете использовать Web-броузер, "сходите" на узел http://ww, perl* com и прочитайте документацию там, только не переусердствуйте.
2-й час
Строительные блоки Perl:
числа и строки
Любой язык, будь то компьютерный или "человеческий", предполагает наличие предмета разговора. Perl в основном имеет дело с числами и строками, их объединяющее название — скаляры.
Скаляры — базовый тип Perl. На каждом из занятий этой книги с ними будут производиться операции суммирования, вычитания, поиска, проверки, сбора, очистки, разделения на части, упаковки, сортировки, сохранения, загрузки, печати и удаления.
В Perl каждый скаляр (или переменная скалярного типа) может содержать отдельное слово, запись, документ, строку текста или символ. Скаляры Perl могут содержать также литеральные данные, т.е. данные, значение которых не изменяется во время выполнения программы. В некоторых языках программирования для такого рода данных используются термины константа или литерал. Они часто используются для хранения значений, не подверженных изменению в силу своей природы, например числа л, или ускорения земного притяжения g, или же имени 15-го президента США. Все подобные числа в программах Perl встречаются в виде скалярных литералов.
Другим типом скаляров Perl являются так называемые скалярные переменные. Переменные содержат данные, которыми можно свободно манипулировать. Вы можете изменять содержимое переменных, поскольку они являются всего лишь удобным инструментом доступа к данным, которые в них хранятся. Обычно переменным назначают удобные и легко запоминающиеся имена, которые связаны ■ с хранящимися в них данными.
На этом занятии вы также познакомитесь с операторами Perl. Операторы — это своего рода глаголы языка Perl. Они оперируют существительными Perl таким образом, чтобы программа выполняла полезные действия.
Основные темы этого занятия.
Числовые и строковые константы (литералы).
Скалярные переменные.
Операторы.
Литералы
Perl содержит два различных типа скалярных констант, называемых литералами: числовые и строковые литералы.
Числовые литералы
Числовые литералы — это обычные числа. Perl "понимает" числа, представленные в различных форматах. Все примеры, приведенные в табл. 2.1, являются допустимыми числовыми литералами Perl.
ТаблиТабли2.1. Примеры числовых л2.1. Примеры числовых л
Табли
Табли
2.1. Примеры числовых л
2.1. Примеры числовых л
Число
Тип
6
Целое число
12,5
Вещественное число
15.
Еще одно вещественное число
.7320508
lelO
И еще одно вещественное число
Вещественное число, представленное в экспоненциальном формате (число с плавающей точкой)
6.67E-33
Еще одно число с плавающей точкой (допустимы как символы е, так и Е)
4J94J96
Большое целое число. В качестве разделителя тысяч вместо запятых используется символ подчеркивания
Я думаю, здесь нет смысла описывать, что такое числа, поскольку это вам должно быть известно, из курса средней школы. Остановимся только на нюансах. Целые числа представляются набором нескольких цифр. В вещественных числах используется десятичная точка. Числа с плавающей точкой содержат мантиссу, букву е и порядок числа. В больших числах для удобства чтения можно использовать символ подчеркивания, разделяющий тысячи. Перед тем как использовать такие числа, Perl удаляет символы подчеркивания.
Не ставьте перед числами нули, как, например, в 010. В Perl так обозначаются числа в восьмеричной системе счисления. В Perl также можно использовать числа в шестнадцатеричной и двоичной системах счисления. Подробней обо всем этом можно узнать, обратившись к разделу документации P包口曲e
Строковые литералы
Строковые литералы в Perl — это обычные строки символов. Они могут содержать любое количество данных. Размеры строк ограничены лишь размерами виртуальной памяти вашего компьютера. Строки могут содержать данные различных типов — текст ASCII со стандартным набором символов, текст ASCII с полным набором символов и даже двоичные данные. Строки могут быть также пустыми.
В Perl, за небольшими исключениями, вы обязаны заключать строковые литералы в кавычки. Этот процесс называется квотингом (quoting) строки. Для этого можно использовать или одинарные (' '), или двойные кавычки (" ")- Ниже приведено несколько примеров строковых литералов:
"Привет!"
'Дело было в прошлом веке'
"Одна рыба,\пВторая рыба^пКрасвая рыба,\пКуча раков'и"
"Мой дорогой Мишель, постарайся все сделать быстро Лп"'
Если внутри двойных кавычек нужно поместить символ кавычки, перед ним необходимо поставить символ обратной косой черты. Этот символ, используемый внутри строкового литерала, говорит Perl, что идущий за ним символ не должен восприниматься как управляющий. Посмотрите на следующую строку, которую Perl поймет неправильно:
ви тогда я сказал ему: "Иди и принеси мне это*
В ней кавычка перед словом Иди соответствует первой кавычке строки, поэтому фраза Иди и принеси мне это. остается за кавычками . так в Perl писать нельзя. Для предупреждения подобной ситуации поставьте перед кавычками, которые Peri должен проигнорировать, символ обратной косой черты, как показано ниже:
"И тогда я сказал ему: \"Иди и принеси мне это.\""
Символы обратной косой черты указывают Perl, что следующий за ним символ кавычки не закрывает строку, а является обычным текстовым символом. Это же правило может быть применено и к одинарным кавычкам, например:
'Перед одинарной кавычкой V поставьте обратную косую черту.'
последовательностейпоследовательностейОсновное отличие между одинарными и двойными кавычками заключается в том, что строка в одинарных кавычках является литералом в чистом виде. Поэтому ее содержимое никак не интерпретируется Perl. В строках, заключенных в двойные кавычки, могут находиться имена переменных и последовательности управляющих символов. Эти последовательности имеют специальное обозначение, что позволяет включать в строки такие символы, которые сложно или невозможной набрать с клавиатуры или ввести каким-либо другим способом. В табл. 2.2 приведен краткий список управляющих последовательностей Perl.
последовательностей
последовательностей
\п
\r
Новая строка
Возврат каретки
\t \b \u \1 \\ V V
Табулятор
Символ забоя
Поднятие регистра следующего символа
Понижение регистра следующего символа
Обратная косая черта в литералах
Одинарная кавычка внутри строки в одинарных кавычках
Двойная кавычка внутри строки в двойных кавычках
Таблица 2.2. П
ОбозначениеОписание
Полный список управляющих последовательностей можно найти в справочной документации. На предыдущем занятии я уже рассказывал, как обратиться к документации по Perl с помощью встроенной утилиты perldoc. Управляющие последовательности описаны в руководстве под рубрикой perlop в разделе Quote and Quote-like Operators.
При наборе строки с большим количеством кавычек очень легко допустить ошибку, поскольку перед каждой внутренней кавычкой нужно обязательно поставить обратную косую черту, как показано ниже:
ии тогда я сказал: \"Иди вперед\н р а он ответил: \нСпутаюсьt\°,"
Поэтому для облегчения процесса квотинга в Perl предусмотрены специальные операторы qq и q. Оператор qq заменяет двойные кавычки и ведет себя почти во всех случаях точно так же, как пара двойных кавычек:
qq(H тогда я сказал: "Иди вперед", а он ответил: "Слушаюсь!".)
Одинарные кавычки могут быть заменены оператором q:
q('Литералы' нужно заключить в одинарные кавычки)
Для обозначения начала и конца строк в операторах qq и q можно использовать любые символы, кроме алфавитно-цифровых. Эти символы называются ограничителями (delimiters). В предыдущих примерах я воспользовался скобками, но, как я уже говорил, допустимы любые символы, кроме алфавитно-цифровых:
q/* Литералы' нужно заключить в одинарные кавычки/ q,'Литералы' нужно заключить в одинарные кавычки,
Символы, которые вы хотите использовать в качестве ограничителей, следует указать сразу после операторов qq или q. Вы можете использовать парные символы — (),*,{}， (] состроками, содержащими эти символы. Причем, если они идут парами внутри операторов qq и q, обратная косая черта не используется:
q(Hxo (отец Тона) рубил все деревья подряд (кроне самых больших).);
Использование вложенных скобок или других символов может снизить читабельность программы. Поэтому обычно используют ограничители, символы которых не встречаются в строке:
qlflxo (отец Тока) рубил все деревья подряд (кроне самых больших).];
Скалярные переменные
ДЛЯ хранения скалярных данных в Perl используются скалярные переменные. Скалярная переменная обозначается символом доллара и следующим за ним именем переменной. Вот несколько примеров скалярных переменных:
$а
$total
$Date
$serial_number
$cat450
Символ доллара, называемый идентификатором типа, указывает Perl, что переменная содержит скалярные данные. Кроме переменных скалярного типа, в Perl существуют также переменные других типов (хэши и массивы), для обозначения которых предусмотрены специальные символы. Кроме того, в некоторых случаях в именах переменных идентификаторы могут вообще не использоваться (например, для обозначения дескриптора файла). Имена переменных в Perl, независимо от их типа, т.е. имена хэшей, массивов, дескрипторов файлов и скаляров, должны следовать определенным правилам.
Имена переменных должны состоять из идентификатора типа и идущих за ним символов латинского алфавита (LZ и A-Z), цифровых символов или символа подчеркивания. Но первый символ переменной не может быть цифрой.
Имена переменных чувствительны к регистру. Это означает, что для имен переменных немаловажно, в какой форме идет буквенный символ: строчной или прописной. Следующие имена представляют различные скалярные переменные:
$value
$VALUE
$Value
w式uE
Кроме того, в Perl зарезервированы имена некоторых односимвольных переменных.Такиепеременные,как$_,$/,$2и$$,называютсяспециальнымииихне
следует использовать как обычные переменные в Perl-программах. Назначение специальных переменных будет описано ниже.
В отличие от некоторых других языков программирования, в Perl переменные перед использованием не обязательно должны быть описаны и проинициализированы. Для создания скалярной переменной просто используйте ее. Для неинициализированных переменных Perl использует значение, принятое по умолчанию. Если переменная используется как число (например, в математическом выражении), ее значение по умолчанию — 0 (нуль), если переменная используется как строка (т.е. почти во всех остальных случаях), используется "" или пустая строка.
Использование неинициализированных переменных считается образцом плохого G стиля программирования. Если Perl запущен из командной строки с ключом *w или же этот ключ указан в первой строке программы (с символами К!) после имени интерпретатора, подобные ситуации отслеживаются и выдается соответствующее предупреждение. Если вы используете неинициализированную переменную, выдается ошибка Use of uninitialized value.
Специальная переменная $_
В Perl предусмотрена специальная переменная, значение которой используется во многих выражениях, если явно не указана другая переменная. Речь идет о переменной $ . Например, если вызвать функцию print без параметров, будет распечатано те- кушее значение переменной $ :
$_="Dark Side of the Moon";
print; IПечатает значение переменной $ / "Dark Side ..."
Подобное неявное использование переменной $_ может создать определенную неразбериху, учитывая, что этой переменной значение может присваиваться задолго до ее применения.
Однако подобная методика удобна в случае применения регулярных выражений, о чем речь пойдет на 6-м занятии, "Поиск по шаблону". В этой книге я старался как можно реже использовать переменную $_, чтобы программы было легче читать.
Выражения и операторы
После того как вы познакомились со скалярными типами данных, можно попробовать сделать что-то полезное на Perl. Программа Perl — набор выражений и операторов, выполняемых последовательно от начала и до конца, если, конечно, вы не изменяете ход программы с помощью специальных операторов, описанных на 3-м занятии, "Управление процессом выполнения программы". Пример готовой программы на Perl приведен в листинге 2.1.
Листинг2.1. Пример программы на Perl
#i/usr/bin/perl -w
$radius=50;
$area=3.14159*($radius ** 2);
print $area;
歔食曬Проведем анализ программы.
Строка 1. Как вы помните, в этой строке указывается путь к интерпретатору Perl, Ключговорит о том, что нужно выводить все предупреждения.
Строка 3. В этой строке выполняется оператор присваивания. Скалярной переменной ?radius присваивается число 50.
Строка 5. В этой строке также выполняется оператор присваивания. В правой части оператора присваивания находится выражение. Выражение содержит скалярную переменную $radiiiS} операторы * и ** (ниже описано их действие) и числовой скаляр 2. Переменной ?area присваивается вычисленное значение выражения.
Строка 6. В этой строке распечатывается результат вычислений, находящийся в переменной $area.
Выражение — это набор операторов, имеющих значение. Например, 2 — допустимое выражение, как и 54*$r, "Java", sin($pi*8) и $t=6. Значения выражений вычисляются в ходе выполнения программы. Вначале программа вычисляет значения функций, операторов и скалярных констант, составляющих выражение, а затем — результирующее значение. Выражения можно использовать в операторах присваивания, в других выражениях или в операторах Perl,
Основные операторы
Как было показано в листинге 2.1, для присваивания используется оператор присваивания =. Этот оператор помещает значение выражения, находящегося в правой части, в переменную, указанную в левой части. Например:
$title=*yHeceaHHe ветром"; $pi=3.14159;
Оператор, находящийся в правой части, должен иметь определенное значение, которое можно присвоить переменной, т.е. правая часть оператора присваивания должна являться выражением. Сама по себе операция присваивания также является выражением,
значение которого указывается в правой части оператора присваивания. Это означает, что в приведенной ниже строке кода переменным $а, $Ь и $с присваивается значение 42:
$а=$Ь=$с=42;
В этой строке переменной $с присваивается значение 42, затем присваивается значение выражения $с=42 (равное 42). Переменной $а присваивается значение выраженияПеременная, которой присвоено значение, может использоваться в пра
вой части оператора присваивания, как показано ниже:
$a=8?*$a;
$count=$count+l;
Правая часть выражения оператора присваивания вычисляется с использованием старого значения переменной $а илиОператор присваивания во второй строке
имеет специальное название в Perl — инкремент. Мы еще остановимся на таких операторах подробнее.
Числовые операторы
У Perl имеется несколько операторов, которые предназначены для использования в числовых выражениях. Некоторые из них вам уже встречались, а с остальными мы сейчас познакомимся. Первой разновидностью уже знакомых вам операторов являются арифметические операторы. В табл. 2.3 приведен их список.
Таблица 2.3. Арифметические операторы
Пример
Название оператора
Значение выражения
5 + $t
Сложение
Сумма 5 и $t
Sy - $х
Вычитание
Разница между $у и $х
$е * $pi
Умножение
Произведение $е на $pi
$f / б
Деление
Частное от деления $f на 6
24 % 5
Остаток от деления
Остаток от деления 24 на 5 (4)
4 ** 2
Возведение в степень
4 в квадрате
Арифметические операторы выполняются в порядке приоритетов, принятых в математике: сначала возведение в степень, затем умножение, деление, вычисление остатка от деления и только затем сложение и вычитание. Если вы не уверены; в каком порядке будут выполняться операции в вашем выражении, используйте скобки. В выражениях с вложенными скобками вначале вычисляются элементы выражения во внутренних скобках:
5*6+9;Значение 39
5*(6+9); I Значение 7 5
5+{6*(4-3));扌 Значение 11
Строковые операторы
Perl может оперировать не только числами, но и строками. Первым строковым оператором, который мы рассмотрим, является оператор конкатенации (.)• Этот оператор берет строку, находящуюся слева от него, и строку справа и возвращает строку, объединяющую предыдущие две, например:
$а=*Ирнвет? моб Свет!";
$b=* Как я рад тебя видеть";
$с=$а . $Ь;
В этом примере переменные $а и $Ь имеют простые строковые значения. В последней строке переменной $с присваивается значение Привет, мой Свет! Как я рад тебя видеть, при этом значения переменных $а и $Ь не изменяются.
Конкатенацию строк можно выполнить и другим способом. Раньше мы уже говорили, что внутри строк, заключенных в двойные кавычки, Perl "выискивает" имена переменных. Найденные переменные интерпретируются. Это означает, что имя переменной внутри строки в двойных кавычках заменяется реальным значением этой переменной, например:
$пате=*Д1сш*;
print "Привет, $name!*;
В этом примере Perl ищет в строке в двойных кавычках имена переменных, находит имя $name и подставляет вместо него строку Джон. Этот процесс называется интер- претациеи значения переменных. Для того чтобы переменные не интерпретировались, нужно заключить строку в одинарные кавычки (тогда Perl вообще никак не будет анализировать эту строку) или поставить обратную косую черту перед идентификатором имени переменной, например:
$name="Ringo*;
print 'Я использую переменную $паше(; # Не будет печатать слово "Ringo"
print "Я использую переменную \$name"; # Также не будет печатать слово "Ringo"
Оба оператора print из предыдущего примера напечатают строку Я использую переменную $name, при этом переменная Sname не будет интерпретирована. Итак, оператор конкатенации можно заменить строками в двойных кавычках следующим образом: $fruitl="M6noM,*;
Sfruit2="B груши";
$bowl="$fruitl $fruit2";
Там, где Perl не может четко выделить имя переменной из остальной части строки, заключите имя переменной в фигурные скобки {}. Подобный прием позволяет Perl легко определить имя переменной, например:
$name="Thurs";*
print "I went to the fair on ${date}day";
Без этих скобок непонятно, какую переменную должен интерполировать Perl — $date или $dateday. Фигурные скобки однозначно указывают, что $date.
Следующим строковым оператором является оператор повторения х. В операторе х указываются два аргумента — строка, которую необходимо повторить, и число повторений. Например:
$line="-" х 70;
В предыдущем примере символ н/ повторяется 70 раз оператором х. Результат сохраняется в переменной $line.
Другие операторы
В Perl существует такое огромное количество операторов, что в этой книге просто не хватит места, чтобы их все подробно описать. Оставшаяся часть этого занятия посвящена часто используемым операторам и функциям Perl.
Унарные операторы
До сих пор все встречавшиеся вам операторы имели по два аргумента. Для деления 6/3 нужен числитель б и знаменатель 3, для умножения 5*2 нужны множители 5 и 2 и т.д. Другой тип операторов — операторы с одним аргументом (операндом). Скорее всего, вы уже знакомы с одним представителем операторов такого рода — унарным минусом (-). Унарный минус изменяет знак своего аргумента, например:
6;# Шесть
-6f Минус шесть
4-5)$ Пять, минус на минус дает плюс.
В отличие от унарного минуса, большинству операторов Perl назначены имена. Операнды именованных унарных операторов заключать в скобки необязательно (в табл. 2.4 они приведены лишь для удобства). Поскольку именованные операторы в Perl напоминают функции, то их операнды иногда называют аргументами, т.е. термином, принятым для параметров функций Perl.
Краткий список именованных операторов приведен в табл. 2.4.
Таблица 2.4. Некоторые именованные унарные операторы Perl
Оператор
Пример использования
Результат
int
int(5.6234)
Возвращает целую часть аргумента (5)
length
length("nose"'
Возвращает длину строки-аргумента (4)
10
lc("METOO")
Переводит все символы строки аргумента в нижний регистр (Hme too")
uc
ucf'hal 9000й)
Действие, обратное действию предыдущего оператора ("HAL 9000")
cos
cos(50)
Косинус 50 радиан (.964966).
rand
rand(5)
Возвращается случайное число в диапазоне от 0 до указанного в аргументе; если аргумент отсутствует —— возвращается случайное число в диапазоне от 0 до 1
Полный список именованных операторов приведен в документации по Perl. На 1м занятии, "Начало работы с Perl", рассказывалось о том, как получить доступ к разделам документации с помощью утилиты perldoc, которая входит в поставку Perl. Полный список операторов находится на страницах руководства perlop и perlfunc. На последующих занятиях, по мере необходимости, будут представлены и некоторые другие операторы.
Инкремент и декремент
В разделе "Числовые операторы" мы уже говорили о специальном типе операторов присваивания, называемом инкрементом, выглядевшем тогда так:
$counter=$counter+l;
Инкремент обычно используется для подсчета чего-либо, например количества встретившихся записей или для генерации последовательных номеров (например, нумерации элементов списка). Вы можете в этих целях использовать специальный опе-
ратор, называемый оператором автоинкремента (++). Этот оператор прибавляет к операнду единицу:
$counter++;
После выполнения этой строки кода значение переменнойувеличивается
на единицу.
В Perl есть оператор для уменьшения значения переменной, который, как вы уже могли сами догадаться, называется оператором автодекремента (--). Автодекремент используется точно так же, как и автоинкремент:
$countdown=10;
Значение переменной становится9
Перед тем как завершить описание этих операторов, следует упомянуть еше об одном любопытном свойстве автоинкремента. Речь идет о применении этого оператора к строке алфавитно-цифровых символов, что приводит к очень интересному результату! Данная операция влияет на последний (самый правый) символ строки — его значение увеличивается на 1, при этом буквенный символ заменяется следующим символом алфавита. Ниже приведены примеры действия оператора автоинкремента на строки.
$口="999七
$а++;
print $a;как н следовало ожидать, напечатает 1000.
$3=飞9"；
$а++;
print $а;напечатает dO. 9+1=10, с заменяется следующим
\ символом алфавита d.
$a="zzz";
print $a;t напечатает
Оператор автодекремента не выполняет подобных
угловой оператор
Угловой оператор (о) , иногда из-за своей формы называемый "бубновым", прежде всего, используется для чтения и записи файлов (подробнее об этом речь пойдет на 5-м занятии, "Работа с файлами"). Однако, чтобы сделать примеры более интересными, мы начнем его использовать раньше, и к 5-му занятию он уже будет нам хорошо знаком.
А пока мы будем использовать простейшую форму углового оператора: <STDIN>. Эта конструкция сообщает Perl, что строка должна быть считана со стандартного устройства ввода — обычно с клавиатуры. Таким образом, оператор <STDIN> возвращает строку, введенную с клавиатуры, например:
print "Какой у вас размер обуви?
$size=<STDIN>;
print "Ваш размер~за внимание";
После выполнения этого кода (предположим, что в качестве размера обуви вы указали число 45) на экран будет выведено следующее:
Какой у вас размер обуви? 45
Ваш размер обуви — 45
Спасибо за внимание
Оператор <STDIN> читает вводимые с клавиатуры символы до тех пор, пока пользователь не нажмет клавишу <Enter>. Затем введенная строка помещается в переменную Ssize. Строка текста, возвращаемая оператором <STDIN>, содержит символ перевода строки, введенный пользователем при нажатии клавиши <Enter>. Обычно не желательно, чтобы в конце введенной строки находился символ перевода строки, т.е. требуемая строка должна содержать лишь текст. Для удаления символа перевода строки можно воспользоваться оператором chomp:
print "Какой у вас размер обуви? ";
$size=<STDIN>;
chomp $size;
print "Ваш размер обуви — $size. Спасибо за вниманне\п";
Оператор chomp удаляет в строке-аргументе завершающий символ перевода строки. Он также возвращает количество удаленных символов — обычно это 1, но иногда О, если ничего не удалено.
Другие операторы присваивания
Вы уже знаете, что для присваивания значений скалярным переменным используется оператор присваивания =. В Perl имеется еще целый набор операторов присваивания. Каждый арифметический оператор Perl и еще некоторые другие могут быть использованы одновременно и для выполнения соответствующей операции, и для последующего присваивания. Ниже приведено общее правило образования таких операторов присваивания: переменная оператора выражение
Эта строка равносильна следующей:
перехенная=переменная оператор выражение
Использование подобных операторов обычно не сделает вашу программу более читабельной, но сделает ее короче. Согласно вышеописанному правилу, оператор
$а=$а+3;
можно сократить до
$а+=3;
А вот еще несколько примеров:
$11пе.=и - это конец строки"; I Фраза дописывается к $line;
$у*=$х t То же, что и $у=$у*$х
$r%=67 I Остаток от деления $r на 67 помещается в $r
Несколько слов о строках и числах
Perl позволяет использовать в выражениях как строки, так и числа. При этом, в зависимости от ситуации, Perl выполняет автоматическое преобразование чисел в строковое представление и наоборот. Ниже приведено несколько правил, которыми руководствуется программа-интерпретатор...
Если из строки можно без проблем вьщелить число, Perl использует число, например:
$а=42;Число
print $a+18;Печатает60
.*Строка
printПечатает40
Если число используется встроковом выражении,Perl преобразовывает чис
ло в строку, например:
$а=42/3;Число
$а=$а,Используется число как строка
Print $a;Печатает
Если в выражении строка используется там, где должно быть число,ис
пользует число 0, например:
$a="Hello, World!";
print $a+6;Печатает число 6
Однако, если включен режим вывода предупреждений, в последнем случае Perl выдаст соответствующее сообщение.
Все эти примеры иллюстрируют философию, свойственную— философию
"минимальной неожиданности". Даже получив абсурдные аргументы, как в предыдущем примере, Perl пытается сделать с ними нечто осмысленное. Если вы включили режим вывода предупреждений, указав ключ -v в первой строке вашей программы или в командной строке, Perl предупредит вас, что совершает бессмысленное действие, следующим сообщением: Argument X isn't numeric.
Упражнение: вычислениесложныхпроцентов
ДЛЯ ЭТОГО упражнения мы выбрали задачу вычисления сложных процентов. Программа будет высчитывать доход, исходя из информации о процентных ставках, сумме депозита и времени хранения. Мы будем при этом использовать следующую формулу:
\
Сумма = Взнос
Наберите в текстовом реда(к1то+реПпррооцгреанмтмну,аяприсвтедаевнкнаую) в листинге 2.2, и назовите ее interest. Номера строк набирать не нужно. Сделайте файл interest мым, следуя инструкциям, приведеннымП рнао ц1е-мн тзаннаяятиис. тавка
После этого попытайтесь запустить программу, набрав в командной строке perl interest
В листинге 2.3 приведен пример вывода программы interest.
Листинг 2.2. Полный исходный код программы interest
-v
print "Величина месячного взноса?
chomp
print "Годовая процентная ставка? (пример 7% — .07) ";
$interest^<STDIN>;
chomp $interest;
11：print *Периоддепозита в месяцах? ";
12：$mons=<STDIN>;
13：chomp $mons;
15:#В формуле заложена месячная процентная ставка 16:$interest/=12;
17:
18:$total=$pmt * ( ( 1 + $interest) ** ($mons -1) )/ $interest；
в I.Проведемв I.Проведем20 ： print *После $mons месяцев при ежемесячной ставке $interest \n"; 21：print "у вас будет сумма $total.\n";
в I.Проведем
в I.Проведем
анализ программы.
Строка 1. В этой строке находятся имя программы интерпретатора (вы можете изменить его в соответствии с конфигурацией вашей системы) и ключ -w. Всегда включайте режим вьщачи предупреждений!
Строка 3. Пользователь вводит размер месячного взноса.
Строка 4. Значение переменной $pmt считывается со стандартного устройства ввода (клавиатуры).
Строка 5. Удаляется символ перевода строки в конце $pmt.
Строки 7~9. Считывается с клавиатуры значение переменной $interest и удаляется символ перевода строки.
Строки 11-13, Считывается с клавиатуры значение переменной $wons и удаляется символ перевода строки.
Строка 16. Содержимое переменной $interest делится на 12, результат помешается в переменную $interest.
Строка 18. Вычисляются сложные проценты, результат заносится в переменную $total.
Строки 20-2L Печать результатов.
Листинг2.3,Примерработыпрограммыinterest
Величина месячного взноса? 180
Годовая процентная ставка? (пример 7* — .07) .07
Период депозита в месяцах? 120
После 120 месяцев при ежемесячной ставке 0.00583333333333333
у вас будет сумма 61652.767054031.
Резюме
На этом занятии вы узнали, что основным типом данных в Perl является скаляр. Скалярные переменные могут содержать любые данные. Числовые литералы могут быть представлены в .разных форматах т целочисленном, вещественном и в формате с плавающей точкой. Строковые литералы заключаются в двойные или одинарные кавычки. В Perl предусмотрены операторы, позволяющие выполнять строковые и арифметические операции.
Вопросы и ответы
Вывод программы interest выглядит неряшливо. Как можно указать, сколько десятичных знаков нужно выводить?
Проще всего управлять количеством выводимых десятичных знаков с помощью функции printf (), описанной на 9-м занятии, "Дополнительные функции и операторы".
Имеется ли в Perl функция для округления?
Функция printf () округляет числа при выводе. Если вам необходима функция round{), воспользуйтесь модулем POSIX, содержащим как эту функцию, так и многие другие функции.
Какое минимальное и максимальное значение числа допускается в Perl?
Ответ на данный вопрос зависит от того, какая у вас операционная система. В числах двойной точности с плавающей точкой в типичной Intel-совместимой UNIX- системе можно использовать более чем 300-значные числа. Обычно для вычислений вполне достаточно 14 разрядов.
Семинар
Контрольные вопросы
Внутри оператора qq переменные интерпретируются:
да;
нет.
Определите значение переменной $с после выполнения следующего фрагмента кода:
$а=6;
$а++;
$Ь=$а;
$Ь-;
$с=$Ь;
6;
7;
8.
Конкатенация может быть выполнена лишь с помощью оператора конкатенации f*
да;
нет.
Ответы
Правильный ответ — вариант а). Действие оператора qq аналогично действию двойных кавычек. Это означает, что переменные интерпретируются внутри этого оператора.
Правильным будет вариант а). Вначале переменной §a присваивается значение б, затем увеличивается до 7 и присваивается переменной $Ь. Затем значение переменной $b уменьшается до 6 и присваивается $с.
Правильный ответ — вариант б). В Perl любое действие можно выполнить несколькими способами. Конкатенацию двух или более скаляров можно произвести, заключив их имена в двойные кавычки:
qq($a$b$c);
Упражнения
. Напишите короткую программу, запрашивающую значение температуры по Фаренгейту и переводящую ее в температуру по Цельсию. Для перевода температуры по Фаренгейту в шкалу Цельсия нужно вычесть из температуры 32 и умножить полученное значение на 5/9. Например, 75 градусов по Фаренгейту соответствуют 21,1 градуса по Цельсию.
. Модифицируйте программу interest таким образом, чтобы выводимые результаты содержали не более двух десятичных знаков. Этого можно добиться без printf (), лишь с помощью умножения, деления и оператора int.
3-й час
Управление процессом выполнения программы
На 2-м занятии, "Строительные блоки Perl: числа и строки", речь шла об операторах и выражениях. Для всех примеров этого занятия характерным было то, что операторы в них выполнялись последовательно друг за другом и только один раз.
Одним из важнейших достоинств компьютеров является возможность автоматизации повторяющихся задач, что освобождает пользователей от выполнения утомительных рутинных операций. До сих пор мы не знали, как заставить Perl выполнить неко* торую операцию несколько раз. На этом занятии вы познакомитесь с управляющими структурами Perl, используя которые, вы сможете группировать операторы в так называемые блоки, а затем многократно выполнять их необходимое количество раз.
Другим достоинством компьютера является возможность быстрого принятия решений. Было бы очень неудобно, если бы компьютер при необходимости принять какое-либо решение обязательно запрашивал команду пользователя. Во время обычного процесса получения и чтения сообщения электронной почты компьютер без вашего непосредственного участия должен принять огромное количество решений: как объединить фрагменты сетевого трафика, определить цвет каждого пикселя на мониторе, как прочитать и отобразить сообщение, что делать при изменении положения указателя мыши, и бесчисленное множество других. Многие из этих решений влекут за собой принятие других решений, причем некоторые из них нужно принимать тысячи раз в секунду. На этом занятии мы расскажем об условных операторах. С их помощью можно создать блоки кода, которые будут выполняться в зависимости от решения, принятого программой.
Основные темы этого занятия.
Блочные структуры.
Операторы.
Циклы.
Метки.
Выход из Perl после выполнения программы.
Блоки
Простейшим способом объединения нескольких операторов Perl является блок. Для образования блока достаточно заключить группу операторов в фигурные скобки:
{
оператор а;
оператор_6;
оперзтор^в;
}
Внутри блока операторы выполняются последовательно, как и раньше. Блоки могут состоять из других блоков, например:
{,
оператора;
i
оператор_6;
операторов;
Для Perl вообще и для блоков, в частности, характерно свободное форматирование. Другими словами, операторы и фигурные скобки могут находиться в одной или различных строках. Допустим любой тип выравнивания, единственное условие — чтобы все фигурные скобки имели пару, например:
{ оператор;{ другой_оператор; }
{ последний^оператор;} }
Несмотря на то что вы можете располагать код в блоках как вам заблагорассудится, беспорядочное нагромождение операторов затрудняет чтение программы. Необязательные, но желательные отступы делают программу Perl удобочитаемой.
Самостоятельные блоки в программе Perl называются изолированными. В большинстве же случаев блоки находятся в других операторах Perl.
Оператор if
Для управления условным выполнением операторов Perl обычно используется оператор if. Синтаксис этого оператора приведен ниже:
if (выражение) БЛОК
Работает оператор if так: если выражение истинно, блок кода выполняется. Если выражение ложно, блок кода не выполняется. Рассмотрим пример:
if < $г == 5 ) {
print 'Переменная $г равна 5.';
}
В этом примере проверяется значение переменной $г на равенство 5. (Символы == — это оператор равенства; не путайте его с оператором присваивания =.) Если операнды с обеих сторон этого оператора (в нашем случае $г и 5) численно равны, выражение считается истинным и выполняется оператор print. Если значение ?г не равно 5, оператор print не выполняется.
Оператор if позволяет также выполнить один фрагмент кода, если некоторое условие истинно, и другой фрагмент кода — если это условие ложно. Это достигается с помощью использования оператора if-else. Его синтаксис имеет вид
if (выражение) f Если выражение истинно...
БЛОК f «выполняется этот блок кода.
Else
БЛОК f В противном случае выполняется этот блок.
Блок, следующий за выражением, выполняется, если оно истинно, а блок после ключевого слова else — если выражение ложно. Приведем пример использования описываемого оператора:
$r=<STDIN>; chomp $E；
if ($r == 10) {
print '$r равно 10';
} else {
print '$r не равно 10...';
Sr-10;
aaprint '$r присвоено значение 10';
a
a
Обратите внимание, что в предыдущем примере для присваивания значения переменной Sr используется оператор =. Для проверки значения Sr используется оператор равенства ==. Это два совершенно разных оператора с абсолютно различным действием. Не путайте их, иначе отладка ваших программ может сильно усложниться. Помните, что с помощью оператора = значения присваиваются переменным, а с помощью оператора == — выражение проверяется на равенство определенному значению.
Существует еще одна разновидность оператора if, с помощью которой можно проверить значения нескольких выражений и выполнить код, соответствующий истинному условию:
if (выражение!) I Если выражение1 истинно...
БЛОК1$ выполняется этот блок кода.
elseif (В£1рахение2) I Иначе, если виражение2 истинно...
БЛОК2I ..выполняется этот блок кода.
else
БЛОКЗI Если ни одно из выражений не истинно,
4 выполняется этот блок.
Данный оператор выполняется следующим образом: если выражение, помеченное как выражение!, истинновыполняется блок кода БЛОК!. Иначе управление передается
операторуelseifипроверяетсязначение выражения2. Еслинивыражение!, ни выражение 2 не являются истинными, выполняется БЛОКЗ. Для демонстрации такой синтаксической конструкции рассмотрим реальный фрагмент программы на Perl:
$r=10;
if ($r == 10) {
print '$г равно 10!';
} elseif ($r == 20) {
print '$r равно 20!';
} else {
print '$r не равно ни 10, ни 20';
Другие операторы отношения
До сих пор мы сравнивали значения лишь с помощью оператора равенства ==. В Perl имеется еще ряд операторов, предназначенных для сравнения численных значений, большинство из них представлены в табл. 3.1.
Таблица3.1.Числовыеоператорыотношения
Оператор
Обозначение
Пример
Описание
Равенства
==
$х == $у
Истина, если $х равно $у
Больше чем
>
?х>$у
Истина, если $х больше $у
Меньше чем
<
$х<$у
Истина, если $х меньше $у
Больше или равно
>=
$х >= $у
Истина, если $х больше или равно $у
Меньше или равно
<=
$х <= $у
Истина, если $х меньше или равно $y'
Не равно
! =
$х != $у
Истина, если $х не равно $у
Эти операторы могут использоваться в любом месте программы для сравнения численных значений, например в операторе if, как показано в листинге 3.1.
Листинг3.1. Игра в угадайку
i!/usr/bin/perl
$im__thinking_of=int (ran 10);
print "Введите число от0до9:";
$guess=<STDIN>;
chomp $guess; i Be забудьте удалить символ новой строка!
8:if($guess>$ini_thinking_of) {
Э:print "Перебор!\nr;
} elsif ($guess < 5im_thinking_of) {
print "Недобор!\n";
} else{
print "Вы угадали!\n"；
14:}
ШШ Проведем анализ программы.
Строка 1. Это стандартная первая строка программ на Perl. В ней указывается Полный путь к программе-интерпретатору, а ключ ~w активизирует режим выдачи предупреждений. На 1-м занятии, "Начало работы с Perl", мы говорили о том, что в каждом конкретном случае эта строка может несколько видоизменяться.
Строка 3. Функция rand 10 генерирует случайное число в диапазоне от 0 до 10, а оператор int() возвращает его целую часть. Затем получившееся целое число от 0 до 9 присваивается переменной $im_thinking_of.
Строки 4f 6 В этом месте программы у пользователя запрашивается значение, которое присваивается переменной $guess. С помощью функции chomp завершающий символ перевода строки удаляется.
Строки 8—9. Если значение переменной fguess больше, чем переменной $irn_thinking_of, выводится соответствующее сообщение.
Строки 10-1L Если же значение переменной $guess меньше, чем переменной $im_thinking^of, выводится другое сообщение.
Строки 12-13, Оставшийся вариант — пользователь угадал число.
Операторы в табл. 3.1 используются для сравнения лишь численных значений. Их использование для сравнения нечисловых данных приводит к неожиданному результату. Рассмотрим пример:
$first="Simon*;
5last*"simple";
if ($first == $last) { t == - совсем не то, что вы ожидали!
Print "Значения переменных равны!\n*;
}
В результате выполнения этого фрагмента кода окажется, что значения переменных $first и $last численно равны. На 1-м занятии, "Начало работы с Perl", говорилось, что если нечисловые строки используются там, где Perl ожидает встретить число, то вместо них подставляется нулевое значение. Поэтому предшествующее выражение оператора if в Perl равносильно следующему: if { 00 ). Это выражение истинно, и
результат действия оператора if совсем не такой, как вы, вероятно, ожидали.
Если режим вывода предупреждений включен, то сравнение двух нечисловых значений (в предыдущем примере это Simon и simple) с помощью оператора == приведет к появлению соответствующего сообщения.
Для сравнения нечисловых значений используйте другие операторы Perl, приведенные в табл. 3.2.
Оператор
ОбозначениеПримерОписание
Равенства
eq$s eq $tИстина, если строка в переменной
$s совпадает со строкой $t
Больше чем
gt$s gt $tИстина, если строка в переменной
Ss больше значения переменной $t
Меньше чем
It$s It$tИстина, если строка в переменной
Ss меньше значения переменной $t
Больше или равно
ge$s ge $tИстина, если строка в переменной
$s больше или равна значению переменной $t
Меньше или равно
1е$s le $tИстина, если строка в переменной
$s меньше или равна значению переменной $t
Не равно
пе$s ne $tИстина, если строка в переменной
$s не равна строке $t
Данные операторы выполняют анализ текстовых строк на основе сравнения ASCII-кодов соответствующих символов, начиная с первого. Это означает, что строки, расположенные первыми в алфавитном порядке, имеют высший приоритет. Таким образом, наибольший приоритет имеют знаки пунктуации, затем числа, прописные буквы и, наконец, строчные буквы. Например, строка 1506 больше строки Happy, а та, в свою очередь, больше строки happy.
Что есть Истина в Perl
До сих пор мы свободно пользовались термином истины: "если это выражение истинно...", не имея его формального определения. В Perl есть несколько коротких правил относительно того, что истинно, а что ложно. Правила эти таковы:
число 0 имеет значение Ложь;
пустая строка ("") или строка "0" имеет значение Ложь;
неопределенные значенияundef имеют значение Ложь;
все остальные значения считаются истинными.
Логично, не правда ли? Единственно, о чем еще следует помнить ~ перед тем, как проверить на истинность некоторое выражение, его необходимо упростить: определить значения вызываемых функций и арифметических выражений. Затем полученное значение выражения нужно перевести в скалярный вид и только тогда решить, истинно оно или ложно.
Постарайтесь осмыслить эти правила и посмотрите табл. 3.3. Попробуйте сначала сами определить, какое выражение истинно, а какое ложно.
Таблица3.3.Примеры I истинныхиложныхвыражении
ВыражениеИстяна или Ложь?
0Ложь. Число 0 имеет значение Ложь
10Истина. Ненулевое число
9>8Истина. Операторы отношения возвращают значения Истина или Ложь, как
и следует ожидать
-5+5Ложь. Значение этого выражения — число 0, имеющее значение Ложь
0.00Ложь. Это число — другое представление числа 0, как и 0x0, 00, ОЬО и ОеОО
Ложь. Этот случай явно указан в правилах
К мИстина. Так как в кавычках находится пробел, строка считается непустой
"0.00"Истина. Удивлены? Это уже строка, причем не "" или "0"
"00"Истина. По тем же причинам
气.ОТ'+Оложь. Сначала вычисляется значение выражения, которое равно 0
Пока в операторе if мы использовали только операторы отношения, хотя, в ПрИН' ципе, можно использовать любое выражение, которое в конечном счете будет приводиться к значению Истина или Ложь.
t Анализируется значение скалярной переменной $а
• и определяется его логическое значение if ($a) { ... }
} Вычисляется длина переменной $b. Если она ненулевая, fлогическое значение выражения - Истина.
If (length(Sb)) { }
В Perl имеется специальное значение — undef. Оно присваивается всем неинициализированным переменным. Кроме того, некоторые функции в случае неудачного исхода их выполнения возвращают это значение. Значение undef трактуется интерпретатором Perl как неопределенное. Оно не равно нулю или любому значению в привычном понимании этого слова. При проверке на истинность, например в операторе if, undef всегда имеет логическое значение Ложь. В арифметических выражениях вместо undef всегда подставляется 0.
Использование неинициализированных переменных обычно свидетельствует об ошибке в программе. Если в программе на Perl с включенным режимом вывода предупреждений значение undef используется в выражениях или передается в виде аргумента функциям — появляется сообщение Use of uninitialized value.
Логические операторы
Допустим, вам требуется написать код, выполняющий что-либо, если переменные $х и $у имеют истинное значение, a $z — ложное. Такой код можно реализовать с no- мощью плохо читаемого набора операторов if:
if ($х) {
if (5У) {
if ($z) {
Ничего не происходит
} else { print "Нужное условие достигнуто. \п
}
В Perl имеется целый класс операторов, предназначенных для объединения логических выражений. Это a*” . так называемые логические операторы, которые описаны в табл. 3.4.
Таблица 3.4. Логические операторы
Оператор
Обозначение
Альтернативное
Пример
Описание
обозначение
Логическое И
and
$s && $t
Истина, только если
$s и $t имеют истин-
ное значение
$qand
Истина, только если
$р
$q и $p имеют истин-
ное значение
Логическое ИЛИ
丨丨
or
$s II $t
Истина, если $s или
$t имеют истинное
значение
Оператор
Обозначение
Альтернативное обозначение
Пример
Описание
Отрицание
not
$q or $p
1 $m
Истина, если $д или $р имеют истинное значение
Истина, если $m имеет
not $m
ложное значение
Истина, если $т имеет ложное значение
Предыдущий пример можно переписать с помощью операторов из табл. 3.4 сле дующим образом:
if ($x and $y and not $z) {
print "Нужное условие достигнуто. \п";
Выражения, объединенные логическими операторами, вычисляются слева направо до тех пор, пока не появится возможность заранее определить значение всего логического выражения (листинг 3.2).
Листинг 32 Примеры использования логических выражений
ПроведемПроведеманализ программы.анализ программы.
Проведем
Проведем
анализ программы.
анализ программы.
1: $а=0; $b=l; $c=2; $d=**;
2:
3t if
{$a and $b)
'Переменные $аи $b истинны'
; }
4: if
($dor $b)
'Хотя бы одна из переменных
$d или $Ь истинна'; }
5; if
{$d or not
$b or $c)
6:
}
'Переменная $d истинна, или
$Ь ложна, или $с истинна'
Строка 1. В этой строке переменным присваиваются значения.
Строка 3. Вначале определяется логическое значение переменной $а. Поскольку оно ложно, выражение с использованием оператора and никогда не может быть истинно. Поэтому логическое значение переменной $b не определяется — в этом нет необходимости, ведь уже известно, что выражение ложно. В результате оператор print не выполняется.
Строка 4. Вначале определяется логическое значение переменной $d. Оно ложно, но все выражение с оператором or все еще может быть истинным, поэтому вычисляется логическое значение переменной $Ь, оно истинно, значит, и все выражение истинно, следовательно, оператор print выполняется.
Строка 5. Вначале определяется логическое значение переменной $d. Оно ложно, но, несмотря на это все, выражение может быть истинным по той же причине, что и в строке 4, — в нем содержится логический оператор or. Зна-
чение переменной $b истинно, следовательно выражение not $b — ложно. Истинность или ложность всего выражения еще не установлена, осталось проверить значение переменной $с. Эта переменная имеет истинное значение, следовательно, и все выражение истинно, и оператор print выполняется.
Выше была описана особенность определения значения логических выражений, которая состоит в том, что при первой же возможности установить истинность всего выражения, дальнейшие вычисления не производятся. Эта особенность имеет специальное название — короткозамкнутость логических выражений. Она позволяет программистам на Perl конструировать простые операторы управления процессом выполнения программы без логических операторов и даже вообще без оператора if:
$message=гПеременные $а и $b истинны.';
($а and $b) or $те8Баде="0дна или обе переменные $а или $Ь ложны.";
В предыдущем примере, если одна из переменных $а или $b имеет значение Ложь, будет вычисляться правая часть оператора or, и значение переменной $message модифицировано. Если же обе переменные истинны, значение выражения or также будет истинно, поэтому правая часть оператора or не выполняется. В результате значение переменной $message не меняется. В этом примере использован побочный эффект ко- роткозамкнутости операторов or и and для изменения значения переменной $message.
Строго говоря, операторы [ | и or не эквивалентны. Отличие состоит в том, что оператор | [ имеет более высокий приоритет, чем or. Это означает, что при прочих равных условиях в выражениях в первую очередь будут выполняться операторы 11, аналогично тому, как в арифметических выражениях операции умножения выполняются перед операциями сложения. Данное замечание относится и к парам &&/and, и !/not. Однако для большей надежности используйте скобки, гарантирующие требуемый порядок вычисления выражения. .
Интересно то, что логические операторы Perl не просто возвращают значение Истина или Ложь. Они возвращают последнее вычисленное значение. Например, выражение 5 && 7 возвращает значение 7 (оно является истинным), поскольку в данном случае оно было вычислено последним. Такое свойство логических выражений позволяет использовать приведенные ниже конструкции.
t Переменной $nev присваивается старое значение, f в случае истинности значения переменной $old. f в противном случае присваивается строка "default".
$nev=$old [I "default";
Это выражение выглядит намного изящнее, чем следующее:
$nev=$old;
if (! $old) { f Если значение $old не определено или ложно?
$new=*defaultH;
Циклы
В начале этой главы говорилось о том, что принятие решений и условное выполнение кода — не все, что может понадобиться от программы. Иногда еще нужно многократно выполнять некоторый фрагмент кода. Выше, в листинге 3.1, мы рас-
сматривали пример игровой программы угадывания чисел. Было бы неплохо ее усовершенствовать и дать пользователю несколько попыток. Для этого необходимо реализовать условный повтор определенных фрагментов кода, что легко можно сделать с помощью ЦИКЛОВ.
Организация циклов с оператором while
ЦИКЛЫ while считаются наиболее простыми. Оператор while повторяет блок кода до тех пор, пока некоторое выражение истинно. Вот синтаксис этого оператора:
while {выражение) БЛОК
Когда интерпретатор Perl встречает оператор while, проверяется выполнение условия. Если выражение истинно, выполняется БЛОК кода. После выполнения всего блока повторно вычисляется значение выражения, если оно1 истинно, блок повторяется (листинг 3.3).
Листинг3.3.Примерциклаwhile
Scounter^O;
while ($counter<10) {
print "Выполняется $counter итерация цикла\пи;
$counter++;
5:}
出鹽Проведем анализ программы.
Строка 1. Переменной $counter присваивается нулевое значение.
Строка 2. Вычисляется значение выражения $counter < 10. Если оно истинно, выполняется блок кода.
Строка 4. Значение переменной $counter увеличивается на единицу.
Строка 5. Фигурная скобка } закрывает блок, начинающийся в строке 2 с {. В этот момент Perl возвращается в начало цикла while и заново вычисляет выражение в круглых скобках.
Организация циклов с оператором for
Оператор for — более сложная, но в то же время более универсальная конструкция для организации циклов в Perl. Его синтаксис выглядит так:
for (инициализация; условие; инкремент) БЛОК
Три раздела оператора for, инициализация, условие и инкремент, разделены точками с запятой. Когда Perl встречает оператор for, выполняется следующая последовательность действий.
Вычисляется выражение инициализации.
Вычисляется выражение, задающее условие окончания цикла. Если оно истинно — выполняется БЛОК кода.
После выполнения блока производится приращение счетчика и снова проверяется условие. Если оно по-прежнему истинно, блок кода выполняется повторно. Этот процесс продолжается до тех пор, пока не перестает выполняться условие.
Ниже приведен пример цикла for:
for ( $а=0; $а<10; $а=$а+2 J{
print "А равно $a\n";
}
Здесь переменной $а присваивается значение 0, затем выполняется проверка условия $а<10, оказавшегося истинным. В теле цикла выводится сообщение. Затем значение переменной $а увеличивается на 2: $а=$а+2. Снова выполняется проверка и цикл. Это продолжается до тех пор, пока $а станет равно 10. В этом случае проверочное условие ложно, и программа выходит из цикла.
Использовать счетчик в операторе for необязательно, цикл будет выполняться до тех пор, пока истинно выражение, задающее условие окончания цикла. Более того, все три части оператора for необязательны, необходимо лишь присутствие двух символов точки с запятой. Например, этот оператор for прекрасно обходится без разделов инициализации и инкремента:
$i=10;* Инициализация значения переменной цикла
for { ; $i>-l； ) {
print ■$L J；
$i—;I Декремент.
}
print "Циклокончен1\пи；
Другие средства управления программой
Управлять процессом выполнения программы с помощью циклов и условных операторов достаточно удобно, но для создания программ с прозрачной структурой нужны и другие операторы управления. Действительно, в Perl имеются операторы для досрочного завершения цикла while, для пропуска определенной части цикла for, для выхода из блока условного оператора if и для выхода из программы вообще. Некоторые из перечисленных конструкций рассмотрены в этом разделе. Их использование может облегчить чтение программы.
Альтернативная запись оператора if
Оператор if может иметь другой синтаксис. Если внутри блока имеется только одно выражение, оно может предшествовать if. Так, вместо кода
if (условное__выражевие) {выражение;}
можно написать:
выражение if (условное выражение);
Ниже приведено несколько примеров подобного синтаксиса:
$correct=l if ($guess== $question);
print "Это не числоpit” if ( $ratio != 3.14159);
Этот синтаксис в Perl используется для ясности, поскольку обычно легче читать код, в котором действие предшествует условию. Перед оператором if может быть только одно выражение, а в конце оператора обязательно должна быть точка с запятой.
Операторы управления циклами
Кроме блоков, операторов for, while, if, управляющих порядком выполнения блоков, в Perl имеются операторы для управления программой внутри самих блоков.
Одним из таких операторов является last. С его помощью можно выйти из внутреннего выполняемого блока цикла. Вот пример:
while ($i<15) {
last if ($i==5);
$i++;
Оператор last позволяет досрочно завершить выполнение цикла while, если значение переменной $i равно 5. При этом не нужно дожидаться, пока условное выражение примет ложное значение. В случае использования вложенных циклов оператор last завершает выполнение текущего внутреннего цикла.
Приведенная в листинге 3.4 программа находит все пары чисел меньше 100, произведение которых равно 140, например 2 и 70, 4 и 35 и т. д. Делается это крайне неэффективно, но нас будет интересовать в основном использование оператора last. Как только очередная пара найдена и выведена на экран, программа выходит из внутреннего цикла с итерацией no $j. При этом внешний цикл (с инкрементом $i) продолжает выполняться и снова запускает внутренний цикл.
Листинг3,4. Нахождение пар чисел
1 23 456781 23 45678for($i=Oj $i<100; Si+*) {
1 2
3 4
5
6
7
8
1 2
3 4
5
6
7
8
for($j=D; $j<100; Sj++) {
if <$i * $j == 140) {
print "Произведение $i и $j равно 140\n w ； last;
}
Кроме last, в Perl существует также оператор next. Он завершает текущую итерацию цикла и передает управление в начало цикла, например:
for <$i=0; $i<100; $i++) {
next if (not $i % 2);
print "Число =$i Be4eTHo\nH；
}
Этот цикл выводит все нечетные числа в диапазоне от 0 до 100. Оператор next запускает следующую итерацию цикла, если $i содержит четное число. Выражение $i % 2 возвращает остаток от деления $i на 2, а оператор not инвертирует полученное логическое значение. Таким образом, если число четное, оператор print пропускается. Естественно, что существуют более удачные алгоритмы поиска нечетных чисел, но тогда мне пришлось бы придумать другой пример для иллюстрации оператора next.
Метки
Perl позволяет помечать блоки и некоторые операторы циклов (for или while). Для этого перед блоком или оператором помешают специальный идентификатор, который называется меткой, например:
HYBLOCK： { }
Предыдущий блок помечен как MYBLOCK. Имена меток следуют тем же правилам, что и имена переменных, за небольшим исключением: в отличие от имен переменных, метки не должны иметь символов наподобие %, $, Q. Важно также, чтобы имена меток не совпадали с зарезервированными словами Perl. Хорошим стилем является использование в именах меток только прописных букв. Это позволит избежать конфликтов имен с настоящими и будущими служебными словами Perl. Операторы for и while также могут быть помечены, например:
OUTER: while ($expr ) {
INNER: while ($expr) {
операторы;
Метку можно указывать в качестве аргумента в таких операторах, как last и next. Это позволяет досрочно завершить выполнение любого блока операторов. В листинге 3.4 мы находили пары чисел, произведение которых равно 140, с использованием вложенных циклов for. А теперь представьте, что нам нужно найти только первую пару множителей. Чтобы выйти из обоих циклов после нахождения результата, потребуется сложная комбинация переменных-флагов и условных операторов. И все это только для того, чтобы закончить выполнение внешнего цикла из внутреннего! Однако данную задачу можно решить значительно проще. Судите сами:
OUTER: for($i=0; Si<100; $i++) {
for($j=0; $j<100; $j++) {
if ($i * $j == 140) {
print "Произведение $iи $j равно 140\n";
lastOUTER;
Теперь оператору last явно указан цикл, из которого нужно выйти, H это цикл, помеченный как OUTER, В результате данная программа напечатает только первую пару найденных ею множителей, произведение которых равно 140.
Выход из Perl
Оператор exit — одно из радикальных средств управления программой. Как только Perl встречает этот оператор, программа перестает выполняться и управление возвращается операционной системе вместе со специальным кодом завершения. Значение этого кода определяет, успешно была завершена программа или нет. Более подробно коды завершения будут рассмотрены на 11-M занятии, "Взаимодействие с операционной системой". А пока достаточно знать, что код 0 означает, что все в порядке. Вот пример использования оператора exit:
if (Suser_response eq "выйти*) {
print иЗавершение работы программы.\п' exit 0;
Оператор exit обладает важным побочным действием, относящимся к действиям операционной системы. После его выполнения все открытые программой файлы закрываются, освобождается выделенная Perl память и интерпретатор Perl корректно завершает свою работу.
Упражнение по нахождению
простых чисел
Какой же учебник по программированию обходится без подобного упражнения? В этом упражнении мы рассмотрим небольшую программу, которая находит и распечатывает простые числа. Как известно, простое число делится только на 1 и на само себя, например: число 2 i—. простое, 3 — простое, а 4 — составное (делится на I, 4 и 2). Существует бесконечное множество простых чисел и их нахождение требует довольно большого количества вычислений.
Наберите в текстовом редакторе программу, приведенную в листинге 3.5, и сохраните ее под именем primes. Не нумеруйте строки. Сделайте файл выполняемым, следуя инструкциям, приведенным в конце 1-го занятия.
После этого попытайтесь запустить программу, набрав в командной строке:
perl primes
Листинг3.5. Исходный код программы поиска простых чисел
i!/usr/bin/perl -w
$mdxprimes=20; t Необходимо найти только первые 20 простых чнсел
$value=l;
$count=0;-
while($count < $maxprimes) {
$value++j'
8：$composite=0;
OUTER: for($i=2; $i<$value; $i++) {
for{$j=$i; $j<$value; $j++) {
if (($j*$i)==$value) {
：$composite=l;
last OUTER;
}
>
}
if (1 $composite) {
$count++;
print "Число $value простое\п";
}
}
шд Проведем анализ программы.
Строка 1. В этой строке указан путь к интерпретатору (измените его в соответствии с конфигурацией вашей системы) и ключ -w. Всегда включайте режим выдачи предупреждений!
Строка 3. Переменной Smaxpriines присваивается максимальное количество целых чисел, которые нужно найти.
Строка 4. Переменная $value будет содержать значение, проверяемое на принадлежность к простым числам.
Строка 5. В переменной $count хранится счетчик найденных простых чисел.
Строка 6. Цикл while выполняется до тех пор, пока не будет найдено достаточное количество простых чисел.
Строка 7. Значение переменной lvalue увеличивается так, ^чтобы начать проверку на принадлежность к простым числам с числа 2.
Строка 8. Переменная $composite используется в цикле for как флажок. Она обозначает, что на текущей итерации исследуемое число не является простым.
Строки 9—10. Два вложенных цикла for перебирают все возможные множители числа $value. Например, для числа 4 будут проверяться пары 2 и 2, 2 и 3, 3 и 2, 3 и 3.
Строки 11-14. Значения переменных $i и $j перемножаются. Если их произведение равно $value, для этой переменной устанавливается флаг $composite и программа выходит из обоих циклов.
Строки 17-20. После циклов проверяется значение флага $composite. Если это Ложь, проверенное число является простым. В рассматриваемых строках выводится соответствующее сообщение и увеличивается значение счетчика.
Приведенный здесь алгоритм нахождения простых чисел не является самым быстрым или эффективным и служит лишь для демонстрации использования циклов. В любой книге, посвященной численным методам, вы сможете найти гораздо лучший алгоритм.
Резюме
В этой главе вы познакомились со многими управляющими конструкциями PerL Некоторые из них, в частности оператор if и логические операторы, предназначены для выполнения определенных фрагментов кода в зависимости от истинности или ложности соответствующих значений. Другие операторы, такие как while, until и for, позволяют циклически выполнять фрагменты кода необходимое количество раз. Также вы узнали о логических значениях в Perl и их использовании во всех условных выражениях.
Вопросы и ответы
Мне приходилось программировать на С. Существуют ли в Perl аналоги операторов switch и case?
Нет! В Perl имеется такое огромное количество условных операторов, что даже трудно выбрать лучший способ эмуляции оператора switch. На мой взгляд, проще всего это сделать следующим образом:
if ($проверяемая_переменная == $звачевве1) {
оператор!^
} elseif {$проверяеная__переменная == $звачевие2) { оператор2;
} else {
операторпоумолчаиию;
>
Страница руководства по синтаксису языка Perl, доступ к которой можно получить, набрав в командной строке perdoc perlsyn, содержит большое количество удачных примеров эмуляции оператора switch, некоторые из них имеют switch-подобный синтаксис.
Какое максимальное количество вложенных циклов for и while, а также операторов if допустимо?
Столько, сколько хотите, лишь бы хватило оперативной памяти. Обычно большое количество вложенных циклов означает, что вы выбрали неправильный подход к решению поставленной задачи.
Что мне делать? Perl выдает сообщение о том, что в программе отсутствует правая закрывающая фигурная скобка Unmatched right bracket (или Hissing right bracket). При этом номер строки с ошибкой соответствует концу файла.
Это означает, что в программе есть открывающая скобка { без парной ей закрывающей } или наоборот. Иногда Perl может угадать, где пропущена скобка, а иногда — нет. При глубоком вложении управляющих структур Perl не может найти ошибки, пока не будет проанализирован весь текст программы до конца файла. Хорошие программные редакторы (например vi, Emacs или MultiEdit) имеют средства, помогающие легко устранить несоответствие скобок. Воспользуйтесь ими.
Семинар
Контрольныевопросы
Оператор while выполняет цикл, пока условие истинно. Какой оператор выполняет цикл, пока условие ложно?
if (not ...) {}
while (! условие) {}
Истинно или ложно следующее выражение?
(О and 5)|| (( "О"or0or"")and(6and"Hello4))or1
истинно;
ложно.
Какое значение будет иметь переменная $i после окончания цикла?
for ($i=0； $i<=10; $i++) {}
10;
9;
П.
Ответы
Правильным ответом будет вариант б). Цикл while (! условие) {} выполняется, пока условие ложно.
Правильный ответ — вариант а). Действия по упрощению этого выражения:
(Ложь) || ((Ложь) and (Истина)) or Истина
Ложь || Ложь or Истина
Истина
Правильным является вариант в). Проверочное условие $i<=10, поэтому, когда оно не выполняется, $i должно быть равно 11. Если вы ошиблись, не переживайте. Это довольно распространенная ошибка, имеющая у программистов специальное название, — ошибка на единицу, или ошибка граничного условия.
Упражнения
Модифицируйте программу, приведенную в листинге 3.1, чтобы игра продолжалась, пока число не будет угадано.
Программа, приведенная в листинге 3.5, неэффективна. Например, она анализирует четные числа больше 2, хотя очевидно, что они не могут быть простыми. Усовершенствуйте алгоритм поиска простых чисел.
4-й час
Укладка строительных блоков: списки и массивы
Скаляры Perl — существительные в единственном числе. Они могут представлять только один объект — слово, запись, документ, строку текста или символ. Однако иногда требуется оперировать целыми коллекциями объектов — набором слов, совокупностью записей, несколькими документами, 50 строками текста или десятками символов.
Множества объектов в Perl реализованы с помощью списков данных. Списки данных могут быть представлены тремя способами: с использованием простых списков, массивов и ассоциативных массивов.
Списки являются простейшей формой представления множества данных, по сути — это просто группа скаляров. Список представляет собой последовательность имен скаляров, разделенных запятыми. Вся последовательность заключена в круглые скобки. Например (2, 5, $а, "Bob") — список, состоящий из двух чисел, переменной $а и слова "Bob". Каждый отдельный скаляр называется элементом списка. Как и следовало ожидать, списки могут содержать произвольное количество элементов. Поскольку списки представляют собой коллекции скаляров, а скаляры также могут быть сколь угодно велики, то и списки могут быть довольно внушительных размеров.
Для хранения списка в виде переменной используется массив. Имена переменных- массивов в Perl подчиняются тем же правилам, что и имена остальных переменных, но начинаются с символа @. Например,破00 — допустимое имя переменной-массива в Perl. Имена скаляров и массивов могут совпадать, например $names и вnames — совершенно различные переменные. Первая обозначает скаляр, а вторая — массив. Они вообще могут не иметь никакого отношения друг к другу.
Индивидуальные скаляры, входящие в массив, называются элементами массива. На элементы массива можно ссылаться с помощью их положения в массиве — так называемого индекса (например, можно сослаться на третий элемент массива 0FOO, пятый элемент массива @ names и т. д.).
В Perl существует и еще один вид списков — хэш, или ассоциативный массив, который имеет много общего с обычным массивом. Подробнее об ассоциативных массивах речь пойдет на 7-м занятии, “Хзши”.
Основные темы этого занятия.
Как заполнить пустой массив.
Как поэлементно проверить массив.
Как отсортировать и распечатать массив.
Как преобразовать скаляры в массивы и как выполнить обратное преобразование.
Помещение скаляров в список или массив
Создать список литералов очень просто — достаточно заключить в скобки набор скалярных значений. Например:
(5, 'яблоко', $х, 3.14159)
В этом примере создается четырехэлементный список, содержащий число 5, слово 'яблоко', скалярную переменную $х и число я. Если список должен состоять только из обычных строк, можно обойтись без кавычек, для этого в Perl имеется оператор qw:
qw ( яблоки апельсины 45.6 $х)
Здесь создается четырехэлементный список. Каждый элемент может быть отделен от соседних символом пробела, табуляторами или символом перевода строки. Обратите внимание, что $х является литералом, т.е. строкой '$х', а не переменной $х, вместо которой подставляется ее значение. Если элементы списка должны содержать пробелы, то оператор qw использовать нельзя. Вместо него нужно использовать такую конструкцию:
('яблоки', 'апельсины', '45.6', '$х')
Обратите внимание, что литерал $х заключен в одинарные кавычки. Оператор qw не выполняет интерпретацию элементов списка, похожих на имена переменных, он воспринимает Их буквально. Таким образом, '$х' не заменяется значением переменной $х, а оставляется в первоначальном виде.
В Perl имеется полезный оператор для работы со списками литералов — оператор диапазона. Оператор диапазона выглядит как пара точек (..). Ниже приведен пример использования этого оператора:
{LJO)
Оператор диапазона создает список, состоящий из всех целых чисел диапазона, заданного его левым и правым операндами (в нашем примере список будет состоять из целых чисел от 1 до 10 включительно). Если в списке должны быть представлены несколько диапазонов — используйте несколько операторов:
(1.-10, 20..30);
В этом примере создается список из 21 элемента: целые числа от 1 до 10 и от 20 до 30 включительно. Если правый операнд оператора диапазона меньше, чем левый, как в (10..1), создается пустой список.
Оператор диапазона можно применять не только к числам, но и к строкам. Диапазон (a..z) создает список, состоящий из 26 строчных букв. Диапазон (aa..zz) создает куда более длинный список, состоящий из 675 буквенных пар, начинающийся с ab, ad и заканчивающийся zx, zy, ZN.
Массивы
Списки литералов обычно используются для инициализации некоторых других структур, таких как массив или хэши. Для того чтобы создать в Perl массив, достаточно что-нибудь поместить в него, В отличие от других языков программирования, массив не нужно заранее объявлять и указывать его размерность. Создать новый массив и поместить в него элементы можно следующим образом:
®boys=qw{ Гриша Петя Борис);
В этом примере инициализации массива используется оператор присваивания. Следует отметить, что оператор = применяется для присваивания значения как скалярам, так и массивам. После выполнения этого кода массив gboys будет содержать три элемента: Гриша, Петя и Борис. Обратите внимание на использование оператора qw, избавляющего от необходимости набирать шесть кавычек и две запятые. В присваивании значения элементам массива могут участвовать другие массивы и даже пустые списки:
€copy=eoriginal; 2с1езп=();
В этом примере все элементы массива goriginal копируются в новый массив gcopy* Если pspy содержал элементы, они будут потеряны. Второй оператор очищает массив Sclean. Присваивание переменной пустого списка или пустого массива удаляет все ее элементы.
Если список литералов содержит другие списки, массивы или хэши, эти списки сводятся в один общий список, например:
Qboys=qw ( Гриша Петя Борис );
Qgirls=qw( Наша Юля Света ); ekids=(*boys, ^girls);
pfamily士(dkidSf (#MHiBar f 'Катя'), #AnHcar);
Список (&boysf Sgirls) преобразуется Peri в один простой список имен всех детей (Гриша, Петя и т.д.) перед тем, как его значения присваиваются переменной伙 ids. В следующей строке кода массив Skids и список ('Миша', 'Катя') сводятся в один длинный список, затем этот список присваивается переменной ^family. Первоначальные структуры «boys, Qgirls, @kids и ('Миша', 'Катя') не будут представлены в окончательном списке Jfamily, там лишь находятся их элементы, такие как Миша и Катя. Это означает, что предыдущий пример создания массива ^family эквивалентен такому оператору присваивания:
efainily=qw (Грнша Петя Борис Наша Юля Света Миша Катя Аписа);
Если слева от оператора присваивания находится список имен переменных, эти переменные инициализируются элементами списка. Рассмотрим пример:
($а, $b, $c) = qw(яблоки апельсины бананы);
tr$c)=qw(персикиtr$c)=qw(персикивишня);вишня);Здесь переменная $a инициализируется значением 'яблоки', $b — 'апельсины' и $с — 'бананы'. Если в списке слева содержится массив, этот массив "забирает" все возможные значения из правого списка. Например:
tr$c)=qw(персики
tr$c)=qw(персики
вишня);
вишня);
В этом примере переменной $а присваивается значение 'персики'. Остальные фрукты из правого списка присваиваются массиву Qfruit. Переменной $с не достается значения, так как все значения "вобрал" в себя массив gfruit. Переменная $с становится неопределенной (undef).
Важно помнить, что если слева от оператора присваивания находится больше переменных, чем справа, избыточные переменные получают значение undef. Если справа больше элементов, чем слева, избыточные элементы справа просто игнорируются. Вот пример:
В первой строке переменным $t, $u и $v присваиваются значения ЙЗ списка, находящегося в правой части оператора присваивания. Избыточный элемент правой части ('перепелка') попросту не используется в выражении. Во второй строке переменным $а , $Ь и $с присваиваются значения из списка, находящегося в правой части оператора присваивания, а переменной $d значения "не хватило" (последний элемент ’суслик' присваивается переменной $с). Следовательно, значение $d становится неопределенным (undef).
Доступ к элементам массива
Выше была описана методика работы с массивами и списками. Теперь рассмотрим вопрос доступа к их индивидуальным элементам. Такой доступ необходим для выполнения поиска элементов в массивах, изменения их значения, а также для добавления и удаления элементов.
Простейший способ получить доступ к содержимому всего массива — использовать его имя в двойных кавычках:
print "ваггау";
В этом примере будут распечатаны все элементы массива gairay, разделенные пробелами.
Доступ к индивидуальным элементам массива осуществляется посредством их индексов. Индекс элементов массива начинается с 0 и с каждым элементом увеличивается на 1. Каждому элементу массива соответствует свое значение индекса, например:
StressО123
口Кедр Клен Ясень
Количество элементов массива ограничено лишь количеством доступной оперативной памяти. Для доступа к определенному элементу используется синтаксис $ имяма ссива{ индекс]. Массив не обязательно должен существовать при обращении к его элементам. При необходимости массив создается автоматически. Ниже приведено несколько примеров работы с отдельными элементами массива:
etrees=qw(Дуб Кедр Клен Ясень);
print $trees[O]; f Печатает "Дуб"
print $trees[3]; f Печатает "Ясень".
$trees[4]='C0CHa';
Как видите, когда речь идет об индивидуальных элементах массива Itrees, в их названии используется символ $. Но ведь этот символ используется для обозначения скаляров, скажете вы. Символ $ в конструкции $trees[3] говорит о том, что это отдельный скаляр, находящийся в массиве ^trees, Скаляры потому и обозначаются символом доллара, что содержат только одно значение. Это важный момент.
В начале этого занятия вы узнали, что скаляры и массивы могут иметь одинаковые имена, но при этом не быть связанными ДРУГ с другом. Perl усматривает разницу между скаляром Strees и элементом массива StreesfO], номер которого задается в квадратных скобках. Он понимает, что речь идет о первом элементе массива Qtreem, а вовсе не о скалярной переменной $trees.
Perl может оперировать с подгруппой внутри массива, называемой сечением (slice). Сечение массива обозначается символом 6, свидетельствующим о том, что это группа элементов и квадратными скобками с перечислением индивидуальных элементов массива, например:
etrees=qw( дуб Кедр Клен Яблоня Вишня Сосна Персик Ель );
etrees[3r4r6];I Фруктовые деревья
econifers=Strees[5,7]I Хвойные деревья
Определение размера массива
Часто требуется определить размер массива, или индекс его последнего элемента. Подобная задача возникает при добавлении или удалении элементов массива. В Perl для решения этой задачи предусмотрено несколько способов. Первый — использование специальной переменной叫. Она возвращает последний допустимый
индекс массива, например:
Hrees^qwf Дуб Кедр Клен Ябловя Вишня Сосна Перснк Ель );
print $*trees;
В этом массиве восемь элементов, но, так как нумерация массивов начинается с нуля, печатается индекс 7. Изменение значения переменной $$trees изменяет длину массива. Уменьшение значения приводит к удалению элементов с большими индексами, а увеличение — добавляет в массив новые элементы. Новые элементы имеют неопределенное значение (undef).
Другой способ нахождения размера массива — использование имени массива в скалярном контексте (т.е. там, где в выражении ожидается скаляр), например:
$Bize=8array;
Переменная $size теперь содержит количество элементов массива Qarray. На этом примере мы продемонстрировали, как используется концепция контекста в Perl. О контексте мы поговорим в следующем разделе.
При работе с массивами можно также использовать отрицательные индексы, котрые соответствуют элементам, расположенным с конца массива. Например, Sarray[-1]— последний элемент массива €array, $array(-2]— следующий с конца и т.д.
Подробнее о контексте
Что же такое контекст? Контекст — это некое окружение элемента, помогающее понять, что он собой представляет. Если мы видим человека в одежде хирурга в больнице — скорее всего, он врач, а на бале-маскараде — один из гостей.
Люди используют Контекст для определения смысла слов. Например, слово угол может иметь несколько значений, в зависимости от окружающих его слов, или контекста:
магазин за углом;
прямой угол;
снять угол.
Одно и то же слово, а значения разные. Значение слова зависит от окружающих его слов.
Точно так же и Perl реагирует на контекст. Функции и операторы Perl ведут себя по-разному в зависимости от контекста. Два наиболее важных контекста Perl — это контекст списка и скалярный контекст. Например, оператор присваивания (символ =) можно применять и к массивам, и к скалярам. Тип выражения, находящегося слева (список или скаляр), определяет контекст выражения, находящегося справа. Посмотрите на этот фрагмент кода:
$a=$b;t Слева скаляр, следова^ельвог контекст скалярный.
Jfoo*?bar； f Слева массив, контекст списка.
($a)=gfoo； t Слева список, опять контекст списка.
$b=gbar; I Слева скаляр, скалярный контекст.
Последняя строка представляет особый интерес, потому что массивы в скалярном контексте возвращают количество элементов массива.
Сравните, как используются переменные $а и $b в следующих строках кода (обратите внимание, что оба оператора присваивания делают практически одно и то же):
jfoo*qv( Вода Пепси Кола Лимонад);
$a=Qfg;
$b=$|foo;
print *$a\M;
print ■$wr；
После выполнения этого кода переменная $а имеет значение 4, а $b — 3. Почему так происходит? Массив Pf<X> в скалярном контексте возвращает количество своих элементов, которое присваивается переменной $а. А переменной $Ь присваивается значение индекса последнего элемента (не забывайте, что нумерация индекса массива начинается с нуля).
Учитывая, что массив в скалярном контексте возвращает количество своих элементов, легко проверить, пустой массив или нет:
9mydata=qw( Овес Пненица Рожь Ячмень ); if (^mydata) {
print "В массиве есть данныеt\nw；
}
Здесь массив Smydata используется в скалярном контексте, в результате выражение возвращает количество элементов массива, в нашем случае — 4. Условное выражение в операторе if равно 4, а значит, оно истинно и тело блока выполняется.
На самом деле массив gmydata здесь использован в специальном контексте, называемом булевым, или логическим. Это разновидность скалярного контекста со схожим действием. Булев контекст имеет место, когда Perl ожидает получить логическое значение, например в условном выражении оператора if. Еще одна разновидность контекста, называемая пустым контекстом (void), будет рассмотрена на 9-м занятии, "Дополнительные функции и операторы".
Возвращаясь к старой теме
Многие из операторов и функций Perl обусловливают контекст своих аргументов. Иногда действие операторов и функций также обусловлено контекстом. Некоторые из этих функций нам уже встречались, но мы не обращали внимание на такие их свойства.
Функция print ожидает в качестве аргумента список. Неважно, в каком контексте формируется этот список. Поэтому функция print с массивом gfoo, переданным в качестве аргумента, распечатывает элементы этого массива, находящегося в контексте списка:
print ^foo;
Для навязывания скалярного контекста можно использовать псевдофункцию scalar:
print sglar{8fo0};
Здесь печатается количество элементов массива Qfcxx Функция scalar определяет скалярный контекст для ifoo, поэтому массив возвращает количество своих элементов, выводимое впоследствии функцией print.
Рассмотренной нами на 2-м занятии, "Строительные блоки Perl: числа и строки", функции chomp может быть передан в качестве аргумента как скаляр, так и массив. В скалярном аргументе удаляется завершающий символ-разделитель записей. Если аргументом является массив, символ-разделитель удаляется в конце каждого скалярного элемента.
Вы уже знаете, как прочитать данные, вводимые с клавиатуры, используя оператор <STDIN>. Угловые скобки — это специальный оператор Perl, который, в зависимости от контекста, ведет себя по-разному. В скалярном контексте этот оператор читает с терминала одну строку. В контексте списка этот оператор читает весь поток данных, поступающих с терминала, до символа конца файла и помешает затем все данные в список. Сравните:
$a=<STDIN>; # Скалярный контекст,
# в переменную $а помещается одна строка.
evhole=<STDIN>; f Контекст списка, все введенные строки
t помещаются в массив Swhole.
($a)=<STDIN>; I Контекст списка, все введенные строки
I помещаются в список.
Какое значение получает переменная $а в третьем примере? Помните, выше мы говорили, что если в левой части оператора присваивания находится список, причем количество его элементов меньше, чем в списке, находящемся в правой части, то избыточные элементы правой части отбрасываются. Таким образом, в третьем примере будут считаны все данные с терминала, но в переменную $а помещается только первая введенная строка.
Что такое конец файла? После окончания ввода с терминала надо дать знать Perl, что ввод данных завершен. Для этого нужно набрать символ конца файла (EOF). Что это за символ, зависит от операционной системы. В UNIX таким символом является <Ctrl+D>, помещенный в начале строки. В MS-DOS или Windows признаком конца файла являются два идущих подряд символа <Ctrl+Z>, которые могут располагаться в любом месте текста
Оператор повторения, рассмотренный на 1-м занятии, "Начало работы с Perl", в контексте списка ведет себя специфическим образом. Если левый операнд оператора повторения взят в скобки и сам оператор находится в контексте списка, то возвращается список с элементами, соответствующими левому операнду. В этом примере создается список из 100 звездочек:
estars= С*") х 100;
Левый операнд "*" оператора повторения находится в скобках, а значение полученного выражения присваивается массиву, что и определяет контекст списка. Такой синтаксис применяется для инициализации элементов массива одинаковыми значениями.
Другой часто используемый оператор, который вообще мало кто относит к категории операторов, — запятая (,). Пока мы лишь использовали ее для разделения элементов списка литералов, например:
вpets^(,Конкаrf 'Собака', 'Рыбки', 'Канарейка', 'Игуана');
Поскольку здесь запятая находится в контексте списка, она выполняет свои обычные функции — разделение элементов списка. Однако запятая в скалярном контексте ведет себя иначе. Этот оператор вычисляет значение каждого элемента списка слева направо и возвращает значение крайнего правого элемента, например:
$lagt_pet=('Юзхка'『 'Собака', ，Рыбки I 'Канарейка', 'Игуана');
f Совсем не то, что вымогли подумать!
Здесь названия домашних животных, расположенные справа от оператора присваивания, с точки зрения Perl не являются списком. Это группа строковых литералов, значение которых вычисляется в скалярном контексте слева направо (из-за скаляра $last_pet, расположенного в левой части). В результате переменной $last_pet присваивается значение 'Игуана'.
Другой пример — функция local time, в зависимости от контекста, имеет два абсолютно различных варианта поведения. В скалярном контексте функция localtime возвращает форматированную строку текущего времени. Например, оператор print scalar(localtime) напечатает что-то похожее на Thu Apr 13 10:14:45 2000. В контексте списка функция localtime возвращает список элементов, описывающих текущее время:
($sec, $min, $hourr $mdayr $mg. $year_off, $wdayr $yday, $isdst)=localtime;
Значения этих элементов приведены в табл. 4.1.
Таблица 4.1. Возвращаемые значения функции localtimuв контексте списка
Поле
Значение
$sec $min $hour $mday
Секунды, 0-59
Минуты, 0-59
Часы, 0-23
День месяца, 1-28, 29, 30 или 31
Окончание табл. 4.1
Поле
Значение
$mday
$nton $year^off
День месяца, 1-28, 29, 30 или 31
Месяц, 0-.11 (обратите внимание!)
Количество лет, прошедших с 1900 года. Прибавив к этому числу 1900, вы получите корректное значение текущего года
$wday
$yday $isdst
День недели, 0-6
День года, 0-364 или 365
Истина, если действует летнее время
Большинство проблем 2000 года в программах на Peri были связаны с неправильным использованием параметра $year_off, возвращаемого функцией localtiiae. Чтобы получить текущий год, большинство программистов добавляло к значению этого параметра строку '19'. Однако следует учитывать тот факт, что разница между текущим и 1900 годом в 1999 году равна 99, в 2000 ГОДУ — 100. Арифметическое же сложение этого значения с 1900 будет корректно работать и после 2000 года. Сам Perl давно избавлен от ошибки Y2K, но использование параметра $year_off с префиксами '19' или '20' действительно может привнести ее в вашу программу.
Как же узнать, какой контекст создают аргументы определенной функции или оператора и как эта функция или оператор ведет себя в различных контекстах? Это не так- то просто, поскольку единой методики нет. В документации представлены все функции и операторы с объяснением их поведения в зависимости от нескольких факторов. В дальнейшем мы будем обращать ваше внимание, если встретившаяся впервые в этой книге функция специфическим образом ведет себя в различных контекстах.
Работа с массивами
Теперь, после знакомства с основными правилами построения массивов, пришло время изучить несколько полезных методов работы с ними.
Поэлементная работа с массивом
На 3-м занятии, "Управление процессом выполнения программы", были рассмотрены циклы while, for и некоторые другие конструкции управления течением программы. Многие задачи, выполнение которых требует использования массивов, связаны с поэлементной обработкой массива, называемой итерацией. Один из способов организации итерации — использование цикла for, например:
^flavors-qw( Шоколадное Ванильное Клубничное Пломбир Фруктовое};
for ($index=0; $index<®flavors； $index++) {
print -Мой любимый сорт мороженого — $flavors($index)"; } printа также все остальные.\п";
В первой строке инициализируется массив названий различных сортов мороженого. Для простоты кода использован оператор qw. Если бы в списке были названия, состоящие из нескольких слов, например Крем-брюле, пришлось бы использовать син-
таксис с одинарными кавычками. Во второй строке выполняется основная часть работы- Счетчик $index инициализируется значением 0 и циклически увеличивается на единицу, пока не будет достигнуто значение §flavors. В данном случае {(flavors находится в скалярном контексте и имеет значение 5 — количество элементов массива.
Не правда ли, что для такой простой задачи, как перебор элементов массива, нужно выполнить большое количество работы? Наверняка в Perl должны быть предусмотрены средства, позволяющие упростить громоздкий код. Данный случай — не исключение. В Perl имеется, еще не рассмотренный нами, оператор цикла foreach. Оператор foreach устанавливает индексную переменную, называемую итератором, принимающую в цикле значение каждого элемента списка. Рассмотрим следующий пример:
foreach Scone (Sflayers) {
print "Я люблю рожок мороженого из $сопе\п";
丿
. Здесь переменная $сопе последовательно принимает значение каждого элемента массива ^flavors. Как только $сопе принимает значение очередного элемента массива ^flavors, выполняется тело цикла, выводящее сообщение с этим элементом. Не забывайте, что в цикле foreach итератор не просто принимает значения всех элементов списка. Фактически итератор здесь используется как указатель, поэтому модификация переменной $сопе в теле цикла приводит к модификации соответствующих элементов массива ^flavors. Вот пример:
foreach $flavor (^flavors) {
$flavor="$flavor корохеное"; f Происходит модификация массива ^flavors!
Print "Я люблю $flavor";
}
Во второй строке происходит модификация переменной $flavor — к ее значению добавляется слово мороженое. В третьей строке выводится фраза "Я люблю шоколадное мороженое", а затем подобные строки печатаются и для остальных сортов мороженого. После окончания цикла окажется, что к каждому элементу массива ?flavors добавлено слово мороженое.
^^ В Perl служебные слова foreach и for — синонимы. Любое из них можно использовать вместо другого. В этой книге для ясности оператор foreachf) используется для итерации в массиве, а оператор for() — для обычных циклов, о которых шла речь на 3-м занятии, ^Управление процессом выполнения программы". Имейте в виду, что эти операторы взаимозаменяемы.
Взаимные преобразования массивов
и скаляров
В Perl нет общего правила для преобразования массивов в скаляры и наоборот. Вместо этого предлагается набор функций и операторов для выполнения таких преобразований. Один из способов преобразования скаляра в массив предполагает использование функции split. Этой функции передается в качестве второго аргумента скаляр, который она разбивает на элементы массива в соответствии с шаблоном, заданным первым аргументом (в примере он заключен в символы косой черты).
€words=split(/ /, "В лесу родилась елочка");
После выполнения этого кода массив Swords будет содержать слова В, лесу, родилась и елочка без пробелов. Если исходная строка не определена, используется значение переменной $ . Если функция split вызывается без параметров, то выполняется разбиение на слова переменной $_. При этом в качестве символа-разделителя используется пробел. Существует также специальный шаблон разбиения '' (нулевой шаблон), разделяющий скаляр на индивидуальные символы, как показано ниже:
while (<STDIN>) {■；■ ■.
($firstchar)=split(//, $_);
print "Первый символ введенной строки — $firstchar\n"; >
В данном примере с терминала считывается отдельная строка и помещается в переменную $_. Следующая строка кода разбивает переменную $_ на отдельные СИМВОлы. При этом используется нулевой шаблон. В результате функция split возвращает список всех символов, находящихся в переменной $ . Этот список присваивается списку, расположенному слева от оператора присваивания. Первый элемент спмска присваивается переменной $firstchar, а остальные элементы отбрасываются.
Используемые в операторе split шаблоны называются регулярными выражениями. Регулярные выражения — это довольно сложная тема, и мы вернемся к ней на 6-м занятии, "Поиск по шаблону". А пока для примеров мы будем использовать простые шаблоны, такие как пробелы, двоеточия и т.п. После того как вы познакомитесь с регулярными выражениями, я приведу примеры использования более сложных шаблонов для разделения скаляров с помощью оператора split.
Описанный метод преобразования скаляра в список часто используется в Perl. При разделении скаляра, имеющего определенную структуру, например записи ■ с полями, удобно использовать для частей имена, например:
eMusic=(rWhite AlbumrBeatlesrr
'Graceland,Paul Simon',
'A Boy Named Sue, Goo Goo Dolls');
foreach $record (^Music) {
($record_name, $artist)=split{/,/, $record);
}
При использовании списка переменных сразу аидно, что первое поле записи — это название альбома, а второе поле — исполнитель. При обычном преобразовании в массив значения полей не были бы столь очевидными.
Кроме разбиения, существует и обратная операция — слияние массивов и образование скаляров. Для этой цели в Perl предусмотрена функция join. Ей передается строка-разделитель и список элементов, которые нужно объединить. Вот пример:
$number=join(r, \ (1..10));
Здесь переменной $number присваивается строка 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10. Вы можете использовать функции split и join для разделения и объединения строк, причем возвращаемое значение одной функции может поступать на вход другой:
$message="TyT был Вася";
print "Строка \BSinessage\" состоит из:", join(*-ff isplitf//, $message));; L
В этом примере переменная $message преобразуется в список с помощью функции split. Этот список поступает на вход функции join и заново преобразуется в строку, но уже с дефисами. В результате выполнения этого кода будет выведено следующее сообщение:
Строка кТут был Вася" состоит из:Т-у-т- -б-ы-л- -В-а-с-я
Упорядочивание элементов массива
Иногда требуется изменить порядок следования элементов в массиве. Например, программа на Perl должна прочитать из файла список пользователей, отсортировать их по алфавиту и распечатать. Для сортировки в Perl предусмотрена функция sort, которой в качестве аргумента передается список. Функция возвращает другой список, отсортированный по алфавиту. Исходный массив при этом не модифицируется. Вот пример:
9Chiefs=qw(KnHHTOH Буи Рейган Картер Форд Никсон);
print joint' ', sort ^Chiefs);
После выполнения этого кода будет выведена строка: Буш Картер Клинтон Никсон Рейган Форд. Имейте в виду, что установленный по умолчанию порядок сортировки использует значения кодов ASCII. Это означает, что символы верхнего регистра имеют преимущество перед символами нижнего регистра. Числа при этом сортируются совсем не так, как вы могли бы ожидать. Они сортируются не по значению. Например, 11 идет после 100. Для сортировки по значению необходимо использовать порядок, отличный от заданного по умолчанию.
Функция sort позволяет выполнять сортировку в нужном вам порядке. Для этого ей в качестве первого параметра необходимо передать код или имя подпрограммы. Внутри блока или подпрограммы используются две переменные $а и $b, которые соответствуют двум элементам списка. Задача блока возвратить -1 , 0 или 1, если $а меньше $Ь, $а равно $b или $а больше $b соответственно. Ниже приведен один из способов сортировки чисел. В массиве ^numbers содержатся числовые значения, которые нужно отсортировать.
Ssorted=sort { returnfl) if ($a>$b);
return (0) if ($a==$b);
return(-l) if ($a<$b);} ^numbers;
Этот пример, конечно же, будет сортировать числа, но его код выглядит слишком сложно для такой простой задачи. Как и следовало ожидать, в Perl есть замена такой сложной конструкции —»— специальный оператор, который в шутку называют "космическим кораблем" <=>. Этот оператор получил свое название из-за того, что он напоминает летающую тарелку (вид сбоку). Он возвращает -1 , если левый операнд меньше правого, 0 — если операнды равны, 1 ■Hr^* если левый операнд больше правого:
esorted^sort { $a<=>$b;> ^numbers;
Этот код компактнее, проще и легче читается. Оператор "космический корабль" можно использовать лишь для сравнения числовых значений.
Для сравнения строк используется оператор c呻, работающий подобным образом. Вы можете использовать гораздо более изощренный критерий сортировки, реализовав его в виде сложной подпрограммы сортировки. Примеры такой сортировки можно посмотреть в разделе 4 Perl FAQ.
И последняя функция, которую мы рассмотрим на этом занятии, — reverse. Она очень простая. В скалярном контексте в качестве параметра ей передается скаляр. Функция обращает порядок следования символов и возвращает полученную строку. Например, reverse( "Perl" )в скалярном контексте возвращает IreP, В контексте списка функция reverse возвращает список, элементы которого расположены в обратном порядке:
Hines=qw(He будем прогибаться под изменчивый мир);
print join「，, reverse sort Jlines);
В этом примере вначале выполняется функция sort, которая сортирует список {He, будем, прогибаться, под, изменчивый, мир). Этот список перестраивается в обратном порядке с помощью функции reverse и передается в качестве параметра функции join для объединения в строку. В качестве разделителей используются пробелы. Результат — прогибаться под мир изменчивый будем Не. Правда, трудно не согласиться с этим утверждением?
Упражнение: небольшая игра
На этом занятии вы получили большое количество новой, зачастую неожиданной, информации. Оказалось, что знакомые операторы ведут себя совершенно по-разному в зависимости от контекста. Вы познакомились с новыми операторами и функциями, а также изучили несколько новых синтаксических правил. Чтобы вы не впали в депрессию от такого обилия информации, я придумал игру, способную нейтрализовать ваши негативные эмоции.
Наберите в текстовом редакторе программу, приведенную в листинге 4.1, и сохраните ее в файле Hangman. Сделайте файл выполняемым, согласно инструкциям, приведенным на 1-м занятии.
После этого попытайтесь запустить программу, набрав в командной строке
perl Hangman
В листинге 4.2 приведен пример диалога с программой Hangman.
Листинг 4.1. Исходный текст программы Hangman
II/usr/bin/perlт
?words=qw( Интернет Ответ Принтер Программа );
$guesses[0]="";
$wrong=0;
$choice=$words[rand Bwords];
$hangman=,,0-]—<";
Э:
10:eietters=split{//f $choice);
11 ：ehangman-split(//r fhangman)；
12：Sblankword=(0) x scalarfthangman);
13：OUTER:
while ($vrong<9hangman) {
foreach $i (O^$*letters) {
if ($blankword[$i]} {
print $blankword($ij;
} else {
}
}
if{
print "\nвыбор: ";
chomp
{
next OUTER if ($_ eq $guess);
}
；$guesses($tguesees]=$guess；
for$i++) {
ifeq{
35:,$blankvord[$i]=$guesB；
$right=l;
}
}
ifeq{
print "Вы
exit;
43:,}
44:}
45: printПечально, но было загадано слово
анализ протраммы.
Строка 1. В этой строке находится путь к интерпретатору (измените его в соответствии с конфигурацией вашей системы) и ключ -w. Всегда включайте режим выдачи предупреждений!
Строка 3. Массив Swords инициализируется списком допустимых в этой игре
Строки 4-5. Инициализируются некоторые переменные. Массив служит для хранения ранее введенных букв. Переменная $wrong содержит количество неудачных ответов.
Строка 7. Из массиваслучайным образом выбирается слово и присваи
вается переменной $choice. Функции rand{) должен передаваться скалярный аргумент, поэтому конструкция Swords воспринимается как скаляр. Значение Swords в скалярном контексте — количество элементов массива Swords, в данном случае 4. Функция rand возвращает случайное число в диапазоне от 0 до 4, не включая крайние значения. При использовании числа с плавающей точкой в качестве индекса массива знаки после запятой отбрасываются.
Строка 8. Формируется фигурка.
Строка 10. Загаданное слово разбивается на буквы, которые помещаются в массив
Строка 11. Фигурка разбивается на части, которые помещаются в массив Причемголова,шея и т.д.
Строка 12. Массив Wankword предназначен для отображения положения правильно угаданных букв. Вначале в @blankword находится список {0} х scalar(^hangman), длина которого равна количеству элементов @hangman. Затем постепенно нули заменяются на угаданные буквы. Это делает строка 35 кода.
Строки 13-14. Это основной цикл программы. У него есть метка OUTER," позволяющая использовать специальные операторы управления циклом. Этот цикл выполняется, пока количество неправильных ответов не сравняется с длиной фигурки.
Строки 15-2L Цикл foreach проверяет элементы массива Sblankword, и все угаданные буквы распечатываются, а еше не угаданные заменяются дефисами.
Строки 23-25. Переменная $wrong содержит количество неправильных ответов. Если имеется хотя бы один неправильный ответ, печатаются $wrong начальных элементов массива q hangman.
Строки 26-27 Эти строки вводят ответ игрока. Функция chomp удаляет завершающий символ новой строки.
Строки 28-30. Эти строки проверяют, не вводился ли символ ранее. Если да, цикл снова начинается со строки 13. Игрок не наказывается за повторение неправильного ответа...
Строка 31. Введенная пользователем буква помешается в массив ^guesses.
Строки 32-38. Это сердцевина программы. В массиве ^letters, содержащем загаданное слово, ищется буква ответа. Если буква найдена, она присваивается соответствующему элементу массива ^blankwords. Все элементы массива ^blankwords — это или угаданные буквы, или нули. Флаг ■$rigbt получает значение 1, если хотя бы одна буква правильно угадана.
Строка 39. Переменная $wrong увеличивается на единицу при каждом неправильном ответе пользователя.
Строки 40-43. Элементы массива Jblankwords объединяются в строку, которая сравнивается с исходным словом. Если они совпадут — это означает, что пользователь полностью угадал слово.
Строка 45. Основной цикл программы завершается, посколькуигрок исчерпал все свои попытки. Программа выводит сочувственное сообщение и выходит из игры,
Листинг4.2.ОбразецдиалогаспрограммойHangman
Ba・ выбор: е
О
Вак выбор: о
-0
О
Ваш выбор: п
-0
0-
Вал выбор: П п-о 0-
Ваи выбор: р
Про-р
0-
Ban выбор: г
Прогр
0-
Вал выбор: а
В этой небольшой программе я постарался продемонстрировать весь изученный в этом часе материал списки литералов, массивы, функции split и join, контекст и циклы foreach. Подобную игру можно было бы запрограммировать массой различных способов, наша же программа предназначена для иллюстрации основных возможностей массивов.
Резюме
Массивы и списки предназначены для хранения набора объектов Pert В них может находиться практически неограниченное количество скаляров. С ними можно обращаться как с единым целым и оперировать их отдельными элементами. Perl позволяет легко копировать массивы, сортировать их, объединять несколько массивов и преобразовывать скаляры в массивы и наоборот. Работа большинства операторов и функций Perl зависит от контекста. Они по-разному ведут себя в скалярном контексте и контексте списка.
Вопросы и ответы
Существует ли быстрый способ поиска определенной строки в элементах массива?
Обьнно используют итерацию в массиве с проверкой каждого его элемента. Если такую проверку необходимо делать много раз, для поиска элементов лучше воспользоваться возможностями ассоциативных массивов или хэшей, рассматриваемых на 7-м занятии.
Как удалить повторяющиеся элементы массива?
Как подсчитать количество уникальных элементов?
Как проверить, содержатся ли в двух различных массивах одинаковые элементы?
Ответ тот же: используйте хэш. Хэши позволяют быстро и эффективно выполнять различные манипуляции над массивами. Все эти вопросы будут рассмотрены на 7-м занятии.
Семинар
Контрольные вопросы
Какой наиболее эффективный способ поменять значения переменных $а и $Ь*
$а=$Ь;
($а,$Ь)=($Ь,$а);
$с=$а; $а=$Ь; $Ь=$с;
Какое значение получит переменная $а после выполнения оператора $a=scalar(earray); ?
количество элементов массива array;
индекс последнего элемента массива @array;
такой синтаксис недопустим.
Ответы
Правильным является вариант б). Первый пример вообще не будет работать, поскольку начальное содержимое переменной $а будет потеряно. Вариант в) подходит, но в нем используется вспомогательная переменная. Простой код варианта б) корректно меняет значения переменных и не требует введения дополнительных переменных.
Правильный ответ — вариант а). Массив в скалярном контексте возвращает количество своих элементов. Для определения индекса последнего элемента используется конструкция $#array. Использование функции scalar в этом примере не обязательно, поскольку в левой части оператора присваивания находится скаляр. Он и определяет скалярный контекст для массива ^array.
Упражнения
. Модифицируйте программу Hangman так, чтобы фигурка печаталась в вертикальном положении.
5-й часРабота с файлами5-й часРабота с файлами
5-й час
Работа с файлами
5-й час
Работа с файлами
До сих пор наши программы работа
ли автономно. Единственно доступными для них средствами связи с внешним миром были вывод сообщений, предназначенных пользователю, и ввод данных с клавиатуры. Однако отныне все изменится!
Perl — язык с исключительными возможностями работы с файловым вводом- выводом. Скаляры Perl могут вместить запись любой возможной длины, а массивы — содержимое целых файлов, если, конечно, позволяет оперативная память компьютера. С данными, содержащимися в скалярах и массивах Perl, можно производить многочисленные манипуляции и записывать их в новые файлы.
Perl создавался с учетом максимального облегчения выполнения операций файлового ввода-вывода. Некоторые его встроенные операторы оптимизированы для выполнения типичных операций ввода-вывода. На этом занятии вы узнаете, как получить доступ к данным в файлах.
Основные темы этого занятия.
Как открывать и закрывать файлы.
Как записывать данные в файлы.
Как читать данные из файлов.
Как создавать "безопасные" программы.
Открытие файлов
ДЛЯ чтения и записи файлов в Perl необходимо открыть так называемый дескриптор файла. Дескрипторы файлов — еще одна разновидность переменных Perl. Они служат для идентификации файлов в программе и операционной системе. В дескрипторе содержится информация о способе открытия файла, режимах доступа (чтение и/или запись), а также атрибуты, определенные пользователем.
Из материала прошлых занятий вы уже знакомы с одним из дескрипторов — STDIN. Этот дескриптор автоматически передается программе при запуске и обычно связан с клавиатурой (позднее вы узнаете еще некоторые особенности дескриптора STDIN).
Формат имен дескрипторов тот же, что и имен других переменных Perl. Подробнее об этом шла речь на 2-м занятии, "Строительные блоки Perl: числа и строки". Единственное отличие — в именах дескрипторов файлов не должно быть символов, идентифицирующих тип переменной ($, g или какого-нибудь другого). Поэтому рекомендуется в именах дескрипторов использовать только символы верхнего регистра, чтобы они случайно не совпали с современными или будущими зарезервированными служебными словами Perl, такими как foreach, else, if и т.д.
Для имени дескриптора можно использовать строковой скаляр или функцию, возвращающую строку. Такие дескрипторы файлов называются косвенными. Сведения об их использовании обычно не приводятся в учебных пособиях для начинающих. За дополнительной информацией о косвенных дескрипторах файлов обращайтесь к документации: страница perlfunc, раздел open.
Каждый раз, когда необходимо получить доступ к файлу на диске, необходимо создать новый дескриптор и открыть его. Для открытия дескрипторов, как вы уже наверное догадались, используется функция open:
open (дескриптор_ файла t путь)
Первый аргумент функции open — дескриптор файла, второй аргумент — путь. Путь указывает, какой файл необходимо открыть, поэтому, если не указан полный путь, например с:/windows/system/, функция open попытается открыть файл в текущем каталоге. При успешном выполнении функция open возвращает ненулевое значение (Истина), при неудачном — возвращается undef (Ложь), например:
if (open(HYFILE, "mydatafile")) {
I Выполняется приуспешном открытии
} else {
print "Ошибка при открытии файлаjnydatafilelXn"； exit1;
}
Здесь при удачном завершении функция open возвращает истинное значение, открывается дескриптор файла MYFILE и выполняется блок if. В противном случае файл не открывается, выполняется блок кода else, сообщающий об ошибке. Во многих программах Perl подобный синтаксис "открыть или сообщить об ошибке" может быть реализован с помощью функции die. Функция die останавливает выполнение программы и выводит сообщение об ошибке:
Died at вмя сценария line xxx
Здесь имя сценария — название программы на Perl, xxx — номер строки, в которой встретилась функция die. Функции die и open часто используются вместе следующим образом:
open{MYTEXT, "novel.txt") || die;
Программа или открывает файл, или прекращает свое выполнение. Если open завершилась неудачно, возвратив ложное значение, вступает в действие логический оператор ИЛИ (| |). В результате будет вычисляться аргумент, находящийся в правой части оператора (в данном случае — функция die). При удачном выполнении функции open правая часть логического выражения не вычисляется. Иногда используют другой вид логического ИЛИ — or.
По окончании работы с дескриптором его следует закрыть. Это хороший стиль программирования. Операция закрытия сообщает операционной системе, что указанный дескриптор следует освободить для повторного использования, а находящиеся в памяти данные, связанные с файлом, — записать в файл (если они не были сохранены ранее). Следует отметить, что операционная система позволяет открыть ограниченное количество дескрипторов файлов. После достижения этого предела для открытия нового дескриптора придется закрыть один из уже открытых. Для закрытия дескриптора используется функция close:
close(MYTEXT);
Если попытаться открыть файл, указав в качестве параметров функции open один из уже открытых дескрипторов, то вначале этот дескриптор закрывается, а затем повторно открывается.
Пути
До сих пор мы открывали файлы, указывая только их имена, например novel.txt. При открытии файлов без указания имени каталога Perl считает, что файл находится в текущем каталоге. Чтобы открыть файл в другом каталоге, необходимо указать путь. Путь указывает операционной системе, где находится файл.
Путь нужно указывать в виде, принятом в используемой операционной системе. Ниже приведено несколько примеров путей для различных операционных систем:
open(MYFILE, "DISK5:[USER.PIERCE.NOVEL「) || die; f VMS open(MYFILE, "Dri те: folder: пале")II die;f Macintosh
open(MYFILE, "/usr/pierce/novel") || die;I UNIX.
В системах Windows и MS-DOS в качестве разделителей в путях можно использовать символы обратной косой черты, например \Windows\users\pierse\novel.txt. Только при этом нужно помнить, что в строках, заключенных в двойные кавычки, символ обратной косой черты означает, что следующий за ним символ является специальным. Например:
open (MYFILE, "\Windows\users\pierse\novel.txt ") || die; I Ошибка!
Этот пример не сработает, потому что \п в строках в двойных кавычках обозначает символ перевода строки, а не букву л, а все остальные обратные косые черты будут просто игнорироваться Perl. Вот корректный способ открыть файл:
open (MYFILE, "\\Windows\\users\\pierse\\novel.txt ") j| die;
t Правильно, но некрасиво
Чтобы эта же строка выглядела красивее, используйте символ косой черты (/) как разделитель путей в Windows и MS-DOS (в Windows и MS-DOS это допускается):
open (MYFILE, "/Windows/users/pierse/novel.txt ") || die;
f Значительно лучше
Пути могут быть как абсолютными (/home/foo в UNIX или c ： / wi nd ows / wi n. i n i в Windows), так и относительными (*./junkfile в UNIX или . ./bobdir/bobsfile,txt в Windows). Функция open в Windows способна воспринимать пути, следующие соглашению об универсальных именах UNC (Universal Naming Convention). Формат путей в UNC выглядит так:
\\имя_машвны\ иия_ресурса
Perl понимает пути, заданные в формате UNC с использованием как прямых, так и обратных косых черточек, открывает файлы на удаленных системах, если сетевые средства операционной системы позволяют это сделать, например:
open (REMOTE, "//fileserver/common/foofile") || die;
В Macintosh путь состоит из имени тома, за которым следуют имена папки и файла, разделенные символами двоеточия, как показано в табл. 5.1.
Таблица 5.1. Спецификаторы пути вMacPerl
Путь в Macintosh
Описание
SystemzUtils;config
MyStuff:friends ShoppingList
Системный диск, папка Utils, файл config Папка MyStuff в текущей папке, файл friends Текущий диск, текущая папка, файл ShoppingList
Береженого Бог бережет
Создание программ для компьютера часто сопровождается неоправданным оптимизмом у программистов. Они думают: "Вот теперь она работает как надо!" или "Все ошибки наконец-то исправлены". Вообще чувство гордости за проделанную работу — отличная вещь; все достижения принадлежат людям, которые пытаются сделать невозможное возможным. Но иногда самоуважение переходит все границы и превращается в самоуверенность или высокомерие. В одной из древнегреческих трагедий высокомерие всегда жестоко наказывалось богами.
Описанный феномен стал проявляться по мере распространения компьютеров. Фредерик П. Брукс (Frederic P. Brooks) в своей классической работе The Mythical Man-Month (Addison Wesley, 1975, с. 14) писал: "Все программисты V^F^V неисправимые оптимисты. Возможно, современное волшебство (программирование) особенно привлекает тех, кто верит, что все сказки имеют хороший конец, но... Все наши идеи ложны, нам свойственно ошибаться, поэтому наш оптимизм неоправдан".
До настоящего времени все приведенные примеры и упражнения имели дело с внутренними данными программы (множители чисел, массивы данных и т.д.) или с простыми строками, введенными пользователем с клавиатуры. При работе с файлами программы часто имеют дело с неподконтрольными им данными. Особенно это актуально, если данные не расположены на вашем компьютере, а пересылаются по сети. Поэтому следует иметь в виду, что может произойти сбой, на который программа должна отреагировать должным образом. Написание подобных программ называется безопасным программированием. "Безопасная" программа имеет бесспорные преимущества перед обычной, особенно если это касается устойчивости работы.
Если программа взаимодействует с внешним миром, например открывает дескриптор файла, прежде чем продолжить выполнение, всегда нужно удостовериться, что предыдущая операция выполнена успешно. Лично я отлаживал сотни программ, в которых программист использует вызовы операционной системы, без проверки результата их работы, что очень часто приводит к сбою. Даже если ваша программа тестовая и пишете вы ее на скорую руку, всегда полезно убедиться, что все произошло так, как и ожидалось.
Умирать, так с музыкой
Функция die используется в Perl для остановки выполнения программы в случае ошибки и вывода содержательного сообщения. Вы уже знаете, что простой вызов функции die приводит к появлению сообщения:
Died at имя_сценарня line xxx
Функции die может передаваться список аргументов, которые будут выводиться вместо стандартного сообщения. Если сообщение не содержит символа перевода строки, то в его конец добавляется текст at имя_сценария line XXX, например:
die "Ошибка при открытии файла";
, Выводится сообщение " Ошибка при открытии файла at имя сценария line XXX" die "Ошибка при открытии файла\п"; t Выводится " Ошибка при открытии файла"
В Perl предусмотрена специальная переменная $!, содержащая сообщение об ошибке, возникшей при выполнении последней системной операции (например, операции дискового ввода-вывода). В числовом контексте конструкция $! возвращает мало что говорящий номер ошибки. В строковом контексте переменная $! возвращает сообщение операционной системы об ошибке, например:
open(MYFILE, "rnyfile1*) || die "Ошибка при открытииmyfile: $!\n";
Если эта функция не сможет открыть файл из-за его отсутствия, будет выведено сообщение Ошибка при открытии myfile: a file or directory in the path does not exist. Как видите, все понятно. Подобные сообщения в сильной степени помогают понять, что произошло, в каком месте программы и в результате выполнения какой операции. Хорошая диагностика неоценима при локализации программных ошибок.
Не используйте переменную $! для проверки успешности выполнения системной G функции. Значение этой переменной определено непосредственно после выполнения системной операции (например, ввода-вывода) и только при неудачном завершении этой операции. Во всех остальных случаях переменная $! может иметь совершенно произвольное бессмысленное значение.
Иногда нужно вывести в программе предупредительное сообщение и продолжить ее выполнение. Для генерации предупреждений служит функция warn, аналогичная die, за исключением того, что выполнение программы продолжается:
if {! open(MYFILE, "output")) {
warn "Ошибка при открытии файла output: $!"；
} else {
:Читаются данные фа.нлд ・・♦
Чтение данных из файла
В Perl существует несколько способов чтения файлов, определенных дескрипторами. Самый распространенный заключается в использовании оператора файлового ввода, называемого еще угловым оператором (о). Для чтения информации из файла достаточно поместить его дескриптор в угловые скобки и присвоить это значение переменной, например:
openfMYFILE, "myfile") || die "Ошибка при открытии myfile: $厂； $line=<MYFILE>;I Чтение файла
Угловой оператор в скалярном контексте читает одну строку из файла. Если файл заканчивается, угловой оператор возвращает значение
Строкой в текстовом файле называется последовательность символов, ограниченная специальным признаком конца строки. В UNIX таким признаком является символ перевода строки (ASCII-код 10), в DOS и последовательность символов возврата каретки и перевода строки (ASCII-коды: 13 и 10). Знамение стандартного признака конца строки может быть изменено в что позволяет добиться некоторых интересных эффектов. Подробнее об этом речь пойдет на 12-м занятии, "Работа с командной строкой
Для чтения и вывода содержимого целого файла можно использовать следующий код (в примере предполагается, что MYFILE — открытый дескриптор файла):
while{
print $a;
Для чтения информации из файла удобно использовать цикл while. Если в цикле while вместо условного выражения используется угловой оператор, Perl автоматически присваивает введенную строку специальной переменной $_ и повторяет цикл, пока файл не закончится:
while(<MYFILE>) { print $_;
При этом на оператор while возлагается присваивание введенной строки переменной $_ и проверка признака достижения конца файла. Такое интересное поведение случается только в цикле while и лишь тогда, когда условное выражение состоит из углового
Не забывайте, что в прочитанных из файла данных, кроме самого текста, содержатся также символы конца строки. Если вам нужен только текст, используйте функцию chomp, позволяющую избавиться от символов конца строки.
В контексте списка угловой оператор читает файл целиком и присваивает его списку. Каждая строка файла присваивается соответствующему элементу списка или массива, как показано ниже:
"novel.txt") || die
econtents=<MYFILE>;
close(MYFILE);
В этом примере через дескриптор MYFILE считываются все данные из файла novel.txt и присваиваются массиву {(contents. При этом первая строка файла novel.txt присваивается первому элементу массива $contents [ 0 ]. Вторая строка присваивается $contents[l] и т.д.
В большинстве случаев чтение всего файла в массив (если файл не слишком велик) — наиболее простой способ подготовки данных к дальнейшей обработке. При этом можно легко перемещаться по массиву, манипулировать его элементами и пользоваться всем арсеналом средств для работы с массивами. При этом не нужно беспокоиться о том, что содержимое самого файла может быть случайно испорчено, поскольку работа выполняется над копией файла. В листинге 5.1 некоторые возможные манипуляции с файлами в памяти.
Листинг 5.1. Инвертирование содержимого файла
H/usr/bin/perl -w
"testfile") j| dieоткрытия файла testfile:
f А теперь мы можем выполнить любые манипуляции с файлом.
{
Поместим в тестовый файл testfile следующий текст:
В лесу родилась елочка, В лесу она росла.
Тогда программа из листинга 5.1 выведет:
аноВ
,акчопеусел В
Проведем анализ программы.
Строка I. В этой строке находится путь к интерпретатору (измените его в соответствии с конфигурацией вашей системы) и ключ -w. Всегда включайте режим вывода предупреждений!
Строка 3. Открывается файл testfile, которому назначается дескриптор MYFILE. Если файл не может быть корректно открыт, выполняется функция die, выводящая сообщение об ошибке.
Строка 4. Все содержимое файла testfile читается в массив
Строка 5. Поскольку содержимое файла testfile успешно прочитано, файл можно закрыть и освободить дескриптор MYFILE.
Строка 7. Из массивасоздается список с обратным порядком следования
элементов — первая строка становится последней и т.д., затем полученный список используется в оператореКаждая строка этого списка поочередно
присваивается переменной $_, после чего выполняется тело цикла
Строка 8. Изменяется порядок следования символов строки файла (которая находится в переменной $_), после чего выполняется ее печать. Функция scalar в данном случае необходима, так как по умолчанию функция print ожидает получить список, а в контексте списка функция reverse инвертирует порядок следования элементов списка. Поэтому порядок следования символов переменной остался бы неизменным. Функция scalar определяет скалярный контекст для функции reverse, изменяющей порядок следования символов в $ .
Чтение файлов целиком в массив для дальнейшей обработки может быть осуществлено лишь с файлами относительно небольшого размера. Хотя чтение слишком большого файла ви не запрещено, но может привести к тому, что исполь
зует всю доступную память системы.
Если при чтении в массив слишком большого файла или выполнении каких- нибудь других действий доступная для Perl память будет исчерпана, интерпретатор выдаст сообщение об ошибке Out of memory! и прекратит выполнение программы. Если это произойдет при чтении всего файла в массив, вам следует подумать о построчной обработке файла.
Запись в файл
ДЛЯ записи данных в файл сначала нужно открыть сам файл для записи. Синтаксис открытия файла для записи почти такой же, как и для чтения:
open{дескрипторf *>пугь") ореп(деслгриптор, ^»^^*)
Синтаксис первой строки уже знаком нам, за исключением символа > перед путем. Этот символ говорит Perl, что в файл, путь которого указан следом, должны быть записаны новые данные. При этом уже имеющиеся данные в файле стираются и указанный дескриптор открывается для записи. Во втором примере символы » говорят Perl, что файл открывается для записи, но если файл уже существует, новые данные дописываются после имеющихся. Вот примеры:
I Новые данные записываются поверх старых, если таковые есть
open(NEWFHr '>output・txt") || die "Ошибка при открытии output・ txt: $!";
t Новые данные дописываются к уже существующим.
open(APPFH, "»logfile.txt") || die " Ошибка при открытии logfile.txt: $!";
До сих пор ваши программы на Perl вряд ли могли причинить какой-либо вред. Теперь, когда вы узнали, как записывать данные в файлы, следует очень осторожно использовать эту возможность, чтобы случайно не повредить ценную информацию. В системах с незащищенными системными файлами (Windows 9x и Mac) можно легко повредить операционную систему, случайно уничтожив один из ее файлов. Поэтому тщательно контролируйте, какие файлы вы открываете для записи. Восстановить прежнюю информацию в файле, открытом с помощью префикса >, практически невозможно. Восстановление файлов, случайно открытых с помощью префикса », может оказаться довольно сложным процессом, так что будьте начеку.
После окончания работы с файлом, открытым для записи, вопросом первостепенной важности становится закрытие этого файла и освобождение его дескриптора. Операционная система не переносит данные на диск тут же, как только совершается операция записи, данные вначале записываются в буфер, который периодически сохраняется на диске. Функция close сообщает операционной системе, что запись в файл завершена и данные должны быть помещены в место своего постоянного хранения на диске, например:
close(NEWFH);
close(APPFH);
После того как файл открыт для записи, поместить в него данные очень просто. Это делается с помощью хорошо вам знакомой функции print. Пока функция print использовалась нами лишь для отображения данных на экране. В принципе эта функция может быть использована для записи данных в любой файл. Синтаксис оператора print, предназначенного для вывода данных в файл, очень прост:
print дескриптор СПИСОК
Здесь параметр дескриптор — это дескриптор файла, открытого для записи, а СПИСОК— список элементов, которые нужно вывести в файл.
Примите во внимание, что синтаксис оператора print не допускает наличия запятой между именем дескриптора и списком. Однако внутри списка запятая используется для разделения элементов списка, как и прежде. Отсутствие запятой между дескриптором и списком говорит Perl, что лексема, следующая за print, — дескриптор файла, а не первый элемент списка. Если вы забудете об этом и поставите запятую, Perl выдаст вам сообщение: No comma allowed after filehandle (если включен режим вывода предупреждений).
Теперь рассмотрим следующий код:
open (LOGF, "»logfile") || die •$!";
if (! PrintLOGF "Запись сделана L scalar(localtime)r "\n") { warn "Ошибка при записи в файл logfile: $!";
}
close(LOGF);
В этом примере файл logfile открывается для добавления информации. Оператор print выводит сообщение в дескриптор LOGF. Значение, возвращаемое функцией print, проверяется, и, если запись не может быть сделана, выводится предупреждение. Затем дескриптор файла закрывается.
Одновременно можно открыть сразу несколько файлов для чтения или записи, как показано в следующем примере:
open(SOURCE, "soursefile") | die *$「
open(DEST, ">destination")die ，$「
#contents=<SOURCE>;f "Проглотим" исходный файл
print DEST вcontents;I Запишем его в другой файл
close(DEST);
close(SOURCE);
В этом примере выполняется простое копирование файлов. Кстати, можно несколько сократить код, объединив в одном операторе операции чтения и записи:
print DEST <SOURCE>；
Так как функция print в качестве параметра ожидает передачи списка, оператор <SOURCE> находится в контексте списка. Угловой оператор в контексте списка считывает весь файл, а оператор print выводит его в дескриптор DEST.
Свободные дескрипторы, тестирование файлов и двоичные данные
С точки зрения файловой системы, файлы не обязательно должны быть связаны с данными, хранящимися на диске. Иногда дескриптор может быть связан с объектом операционной системы, например с клавиатурой, сетевым каналом или устройством резервного копирования на магнитную ленту. Кроме того, в файловой системе хранятся так называемые метаданные, относящиеся к вашим файлам. Perl может запрашивать файловую систему о размере конкретного файла, времени и исполнителе его последней модификации, а также о том, какого рода данные находятся в файле. В некоторых операционных системах файловые метаданные содержат даже информацию о том, является ли файл текстовым или двоичным.
Свободные дескрипторы
Perl начал свою жизнь в качестве утилиты для UNIX. Поэтому иногда это происхождение проявляется и на других, отличных от UNIX, платформах. Перед запуском программы на Perl для нее автоматически создаются три дескриптора файлов: STDOUT (стандартный выходной поток), STDIN (стандартный входной поток) и STDERR (стандартный поток ошибок). По умолчанию все они связаны с терминалом.
Для считывания введенного вами с клавиатуры текста в Perl используется дескриптор STDIN:
$guess=<STDIN>;
Для вывода данных на экран терминала предусмотрена функция print, которая по умолчанию использует дескриптор файла STDOUT, например:
print "Привет всем!\п";I то же, что и.. .
print STDOUT "Привет всеи!\п";
На 12-м занятии, "Работа с командной строкой P七心вы узнаете, как изменить имя дескриптора файла, который по умолчанию используется в функции print.
Дескриптор STDERR обычно также связан с терминалом. Он используется для отображения сообщений об ошибках. В UNIX сообщения об ошибках и обычные данные могут быть выведены на различные мониторы. Поэтому традиционный подход заключается в том, чтобы выводить сообщения об ошибках в стандартный поток ошибок STDERR. Например, функции die и warn выводят свои сообщения в STDERR. Если операционная система не поддерживает отдельного потока ошибок, как, например, в случае DOS или Windows, поток STDERR выводится в STDOUT.
疼Вопрос о перенаправлении вывода и сообщений об ошибках в UNIX выходит за
рамки этой книги. В различных оболочках это делается по-своему. Данная тема подробно рассматривается в любой более-менее приличной книге по UNIX.
Работа с бинарными файлами
Некоторые операционные системы, такие как VMS, Atari ST и в особенности Windows и DOS, различают двоичные (бинарные) и текстовые файлы. Это вызывает определенные проблемы, так как Perl не видит между ними отличий. Текстовые файлы состоят из записей, оканчивающихся символами конца строки, называемыми разделителями записей. Двоичные файлы — это набор битов, которые должны быть правильно интерпретированы, например изображения, программы и файлы данных.
Когда выполняется запись данных в текстовый файл, Perl рассматривает символ \п как разделитель записей, принятый в данной операционной системе. В UNIX \n преобразуется в ASCII-код 10 (символ LF), в Macintosh и Windows — в ASCII-коды 13 и 10 (CRLF). Это особенность текстовых файлов.
При записи двоичных данных, таких как файлы GIF, EXE, документы MS Word и т.п., преобразование данных не требуется. Поэтому, чтобы ни Perl, ни операционная система не делали подобных преобразований, перед записью двоичных данных в файл необходимо использовать функцию binmode. Она помечает дескриптор файла как двоичный. Функция binmode вызывается после открытия файла, но до того, как будет выполнен ввод или вывод данных. Вот пример:
open(FBf "camel.gif") j| die "$!";
biniQodg(FH}; f Дескриптор становится ДВОИЧНЫМ.1■
заголовок GIF-файла... print
close(FH);
После открытия файла функциюк его дескриптору можно применить
только один раз. При закрытии и повторном открытии двоичного файла придется ново вызвать функциюИспользованиев системах, где не различаются
текстовые и двоичные файлы (например, в UNIX), не вызывает никаких действий.
Операторы тестирования файлов
Перед тем как открыть файл, неплохо убедиться, что он действительно существует, проверить, не является ли он каталогом, и не приведет ли это к появлению сообщения об ошибке permission denied. В Perl имеются специальные операторы тестирования файлов. Все они имеют похожий синтаксис:
-X
-X путь
Здесь X — конкретная операция тестирования, а— тестируемый
дескриптор. Файл можно протестировать и без открытия дескриптора. В табл. 5.2 некоторые операторы тестирования.
Таблица 5.2. Часто используем
ые операторы тестирования Результат
Оператор
Пример
-г
*r 'файл1
Истинное значение, если разрешено чтение ，файла г
-w
$a
Истинное значение, если разрешена запись в файл, имя которого содержится в переменной $а
-е
'файл'
Истинное значение, еслисуществует
-z
-z 'файл'
Истинное значение, еслисуществует, но
он пустой
-s
-s 'файл'
Возвращает размер 'файла' в байтах, если тот существует
-f
-i
Истинное значение, еслиявляется обыч
ным файлом (не каталогом)
-d
-d 'каталог'
Истинноеесли параметрза
дает каталог
-T
'файл'
Истинное значение, если параметропре
деляет текстовый файл
-B
'файл'
Истинное значение, если параметропре
деляет двоичный файл
-M
-К
Возвращает количество прошедших дней с момента последней модификации 'файла'
Полный список операторов тестирования файлов можно найти в документации. Наберите в командной строке perldoc perlfunc и найдите раздел Alphabetical List of Perl Functions.
Операторы тестирования позволяют убедиться в отсутствии файла с данным именем перед созданием нового файла. Их можно использовать для проверки правильности значения, введенного пользователем. С помощью этих операторов можно также проверить наличие некоторого каталога и возможность записи в него. Ниже приведен пример:
print "Где будем сохранять данные?";
$filename=<STDIN>;
chomp $filename;
if (-s $filename ) {
warn "Содержимое файла $file будет потеряно!\п";
warn *0h был модифицирован ",
-M $filenamer "дней тому назад.\п"
Резюме
На этом занятии вы изучали открытие и закрытие файлов с помощью функций open и close. Чтение открытого файла выполняется с помощью операторов <> или read, а запись в файл — с использованием оператора print. Еще вы узнали о некоторых особенностях работы операционной системы с файлами и о том, зачем нужна функция binmode,
Кроме того, я надеюсь, что вы не пропустили мимо ушей информацию о безопасном стиле написания программ.
Вопросы и ответы
Мой оператор open не работает по неизвестной причине. Что могло произойти?
Во-первых, проверьте синтаксис выражения с функцией open. Убедитесь, что правильно указано имя файла. Можете даже вывести это имя, перед тем как использовать его в open. Если вы собираетесь использовать файл для записи, не забудьте поставить префикс > перед именем файла, это необходимо. А проверяли ли вы, как выполнилась операция открытия файла с помощью синтаксиса open() j| die "$!";?. Сообщение функции die может сильно облегчить поиск ошибки.
Я выводил данные в файл, но их там не оказалось. Куда делись мои данные?
А вы уверены, что файл открыт правильно? Если вы используете неправильное имя файла, данные могут оказаться не в том файле, в каком вы ожидали, Распространенной ошибкой является использование символов обратной косой черты в пути файла, если путь заключен в двойные кавычки:
open(FH, ">c：\temp\notes.txt") || die "$!"; f Ошибка!
В этой строке создается файл с： (табулятор)emp(новая строка)otes. txt. Это явно не то, что нужно. Убедитесь также в успешном выполнении функции open. При отключенном режиме выдачи предупреждений Perl "молча" отбрасывает данные, выводимые в файл, который не был успешно открыт.
Я пытался открыть файл с помощью функции open, но получил сообщение permission denied. В чем тут дело?
Perl лишь следует правилам, регламентирующим безопасность в данной операционной системе. Если у вас нет права доступа к соответствующему файлу, каталогу или диску, то Perl ничего не может с этим поделать.
Как организовать посимвольный ввод данных?
Для посимвольного ввода из файла используется функция getc. Посимвольный ввод с клавиатуры — гораздо более серьезный вопрос, требующий учета особенностей конкретной операционной системы. После знакомства с модулями Perl на 15-м занятии, "Обработка данных в Perl” и чтения FAQ, речь о котором пойдет в 16-м занятии, "Сообщество Perl", посмотрите пятый раздел FAQ. В нем содержится развернутое объяснение принципов организации посимвольного ввода для различных платформ с многочисленными примерами кода. В этой книге мы не можем их привести.
Как избежать одновременной записи в один и тот же файл со стороны различных программ?
Перед записью нужно выполнить блокировку файла. Более подробно эта тема обсуждается на 15-м занятии, "Обработка данных в Perl", Предупреждаем, это довольно сложный вопрос!
Семинар
Контрольные вопросы
Чтобы открыть файл data для записи, нужно сделать следующее:
open(FH, "data", write);
openfFH, "data"); а затем просто выполнить печать в FH
open(FR, ">data") I I die "Ошибка при открытии data: $!";
Выражение (-М $file > 1 and -s $Ше) истинно, если:
файл $Ше был модифицирован не позднее, чем день назад, и содержит данные;
это выражение не может быть истинным;
запись в Sfile разрешена, и он не содержит данных.
Ответы
Правильный ответ — вариант в). У варианта а) неправильный синтаксис, а вариант б) открывает файл для чтения. Вариант в) — то, что нужно, и к тому же хорош для контроля ошибок.
Правильным является вариант а). Оператор -М возвращает количество дней, прошедших с момента последней модификации файла (выражение >1 означает, что количество дней должно быть больше одного), а оператор -s возвращает истинное значение лишь для файлов, содержащих данные.
Упражнения
. Модифицируйте программу Hangman, описанную на предыдущем занятии, так, чтобы она читала список возможных слов из файла.
6-й час6-й час
6-й час
6-й час
Поиск по шаблону
Из предыдущего занятия вы узнали много о чтении данных из файлов. Эта информация и уже известные вам сведения о скалярах, массивах и операторах являются необходимой теоретической базой для создания программ данных. Но, к сожалению, данные в файле не всегда имеют простой формат с пробелами-разделителями, позволяющий воспользоваться простым выражением функции split, а кроме того, в файле могут содержаться строки с ненужными данными, которые должны быть отброшены.
Для этого нужно уметь распознавать в потоке ввода фрагменты текста, соответствующие некоторым шаблонам, извлекать данные с использованием этих шаблонов и, возможно, преобразовать эти данные в более удобную для использования форму. Регулярные выражения— одно из средств Perl} предназначенное для выполнения этих задач. Заметим, что в данной книге термины регулярное выражение и шаблон являются эквивалентными.
Регулярные выражения — это фактически язык в языке. Они предоставляют формальный метод описания шаблонов для поиска. На этом занятии мы рассмотрим только начальные сведения о языке регулярных выражений.
В документации содержится намного более подробное (и гораздо бопое л рудное для восприятия) описание языка регулярных выражений в Perl {обратитесь к странице perlre). Это настолько сложная тема, что ей посвящены целые книги. Сообщество Perl для дальнейшего изучения регулярных выражений рекомендует книгу Джеффри Фрейдла (Jeffrey E. F. Freidl) Mastering Regular Expressions (Sebastopol: O'Reilly, 1997). В ней рассматривается использование регулярных выражений не только в Perl, но именно Perl уделено особое внимание.
Регулярные выражения используются и в других языках программирования, включая TCL, JavaScript, Python и С, а также во многих утилитах операционной системы UNIX. В Perl регулярные выражения представлены достаточно полно, и их знание поможет вам в освоении других языков программирования.
Основные темы этого занятия.
Как создавать простые регулярные выражения.
Как использовать регулярные выражения для поиска по шаблону.
Как редактировать строки при помощи регулярных выражений.
Простые шаблоны
В Perl шаблоны помешаются в оператор поиска по шаблону, который обычно выглядит как т/Л ВОТ пример простого шаблона:
ш/Simon/
Этот шаблон соответствует последовательности букв S-2-ЛТ-О-Л- Но вот только где он ищет эту последовательность? Ранее вы узнали, что в Perl часто используется стандартная переменная $ . Так вот, поиск по шаблону происходит в переменной $_, если не будет указана другая переменная (об этом мы поговорим позже). Итак, предыдущий шаблон ишет последовательность символов S-i~m-o-n в скалярной переменной $ .
Если в переменной $_ найдена строка, соответствующая шаблону, оператор m// возвращает истинное значение. Поэтому обычно поиск по шаблону используют в условных выражениях, как показано ниже:
if (m/Piglet/) {
I Здесь строка "Piglet" присутствует в $_ }
Внутри шаблона каждый символ соответствует самому себе, если только это не метасимвол. Большинство обычных символов (буквы и цифры) соответствуют сами себе. Метасимволы — это символы, изменяющие поведение шаблонов. Вот список метасимволов:
A$ ( ) \ | 0 [ { ? . + *
Их действие будет объяснено чуть позже. Если же в шаблоне вы хотите использовать метасимвол как литерал, необходимо перед ним поставить обратную косую черту, например:
m/Я честно выиграл \$10/; f $ в данном случае *$" не метасимвол, а просто знак доллара.
Оператор поиска по шаблону обычно имеет вид m//. Тем не менее в нем можно заменить символы косой черты на любой другой символ, как в следующем примере:
if (mfWaldo,) { print "Найдено слово Wdld。”；}
Подобная замена символов часто делается, если в шаблоне есть символы косой черты, что может привести к неправильному определению конца шаблона. Поэтому перед вложенным символом косой черты должен быть символ обратной косой черты, например:
if (m/\/usr\/local\/bin\/hangman/) {print "Найдена игра hangman!';}
Этот же пример можно переписать в более читабельном виде:
if (m:/usr/local/bin/hangman:) {print "Найдена игра hangman!";}
В операторе поиска по шаблону можно обойтись и без префикса nt, если в качестве ограничителей шаблона используются символы косой черты. Так, вместо m/Cheetos/ можно написать /Cheetos/. Обычно, если не нужно заменять символ-ограничитель, так и поступают.
В регулярных выражениях можно использовать переменные. Встретив в регулярном выражении имя переменной, Perl сначала вычисляет значение этой переменной, а затем уже использует получившийся шаблон. Это позволяет создавать регулярные выражения на ходу. В приведенном ниже примере регулярное выражение, используемое в операторе if, считывается с клавиатуры:
?pat=<STDI»>; chomp $pat;
5_="Строка, в которой будет выполняться поиск";
if (/$pat/){f Используется шаблон, введенный пользователем
print "Строка \"$_\* соответствует шаблону $pat\n";
Для обозначения регулярных выражений в руководстве и документации часто используются сокращения RE или regexp. Для ясности мы будем по-прежнему называть их регулярными выражениями.
Правила игры
Прежде чем применять регулярные выражения в Perl, сначала нужно узнать, как они используются. Этих правил немного. Все они возникли не на пустом месте, а имеют определенный смысл. Вот они.
Обычно поиск по шаблону в строке ведется слева направо.
Выражение, в котором задан шаблон, возвращает истинное значение (в любом контексте) тогда и только тогда, когда в строке найден текст, полностью соответствующий шаблону.
Поиск соответствия шаблону выполняется в строке слева направо. Таким образом, первым будет найден текст, расположенный ближе к началу строки. Однако это совсем не означает, что следующие соответствия шаблону найдены не будут. Хотя существуют и исключения...
Прежде всего программа пытается найти самую длинную строку, соответствующую шаблону. Обнаружив первое совпадение, Perl просматривает всю строку до конца в поиске более длинной фразы, соответствующей заданному шаблону. Для описания этого свойства регулярных выражений придуман специальный термин — "жадность "регулярных выражений.
Метасимволы
Во всех примерах этого занятия фрагменты текста, совпавшие с шаблоном, подчеркиваются. Помните, что строка называется соответствующей шаблону, если хотя бы ее часть соответствует этому шаблону. Подчеркивание показывает, какая именно часть совпадает.
Не пропустите следующие разделы и не огорчайтесь, если сразу вы поймете не все, — понимание постепенно придет. Давайте начнем с метасимволов.
Простой метасимвол
Первый метасимвол — это точка (.)• Внутри регулярного выражения точка соответствует любому одиночному символу, кроме символа перевода строки. Например, в шаблоне /p.t/ точка означает любой символ. Этому шаблону соответствуют слова pot, pat, pit, carpet, python и pup—tent. Точка заменяет только один символ. Поэтому слова apt и expect шаблону не подходят, поскольку в первом слове между символами р и t нет никакого символа, а во втором — слишком много символов.
Непечатные символы
Ранее вы узнали, что для включения метасимвола в регулярное выражение В виде литерала перед ним необходимо поставить символ обратной косой черты и тогда метасимвол потеряет свою магическую силу:
Знак вставки и знак доллара
Если перед обычным символом поставить символ обратной косой черты, он становится метасимволом. Как вы уже знаете из 2-го занятия, "Строительные блоки Perl: числа и строки", некоторые символы в строковых литералах имеют специальное значение, если перед ними стоит символ обратной косой черты. Почти все из них имеют то же значение и в регулярных выражениях, как показано в табл. 6.1.
Таблица 6.1. Специальные символы
Значение
\пПеревод строки
Возврат каретки
\tТабулятор
\fПрогон страницы
Квантификаторы
Пока мы лишь рассматривали случай, когда символу шаблона соответствует один символ в строке. Например, в шаблоне /Simon/ символ S соответствует S, i соответствует m соответствует т и т.д. Квантификаторы — это метасимволы, используемые для указания количественных отношений между символами в шаблоне и в искомой строке. Квантификатор может быть поставлен после одиночного символа или после группы символов (о группах мы скоро поговорим).
Простейшим квантификатором является метасимвол +. Он означает, что идущий перед ним символ соответствует нескольким идущим подряд таким символам в строке поиска. Количество символов может быть любым (максимально большим в рамках соответствия шаблону), но должен присутствовать хотя бы один символ. Таким образом, шаблону будут:
соответствовать
we соответствовать
Hounddog.
badge (нет буквы
hotdog
doof us (отсутствует буква g)
doogie howser
Doogieэто не d)
doooooooooooogdoog
pagoda (буквы d, о и g идут не по порядку)
Действие метасимвола * схоже с действием +. Метасимвол * указывает, что идущий перед ним символ встречается нуль или более раз. Другими словами, шаблон /t*/ будет искать подряд идущие буквы но если таких букв вообще нет, поиск все равно будет считаться успешным, т.е. регулярному выражению будут:
соответствовать
не соответствовать
carted
carrot (лишняя буква о)
cat
carl (буква t в данном шаблоне — обязательная)
carrrt
caart (лишняя а не подходит)
Еще более ограниченный диапазон действия у метасимвола ?. Предшествующий ему символ должен встречаться нуль или один раз (но не более того). Так, шаблон /с?о!а/ означает, что буква с может встретиться один раз или вообще не встретиться. Этот шаблон соответствует любой строке, содержащей символы ola, например cola.
Различие между метасимволами ? и * состоит в том, что, например, шаблону /с?о1а/ соответствуют и ola, и cola, но не ccola. Дополнительная буква с не входит в зону совпадения. Шаблону /c*ola/ будут соответствовать и cola, и ola, и ccola, потому что, в отличие от предыдущего шаблона, для совпадения допускается неограниченное количество подряд идущих букв с.
Если возможностей метасимволов +, *, ? вам недостаточно, воспользуйтесь фигурными скобками {} для точного указания количества повторений:
pat{nfia}
Здесь л — минимально допустимое количество повторений, л? — максимально допустимое количество повторений, a pat — символ или группа символов, для которых указывается количество повторений. Один из параметров л или пг можно опустить, но не оба сразу! Посмотрите на примеры:
/х{5,10}/tхвстречаетсякак мивнмун 5 раз,но неболее10
/х{9, }/iхвстречается9 или более раз
/х{0, 4}/#хвстречаетсяне более 4 раз, номожет
• вообще не встретиться
/х{8}/t х встречается ровно 8 раз
В регулярных выражениях часто используют идиому .*. Ей соответствует все, что угодно, например в шаблоне /first.*last/ — это любые символы, находящиеся между двумя словами. Согласно приведенному шаблону, Perl пытается найти слово first, текст за ним и слово last. Посмотрите действие шаблона на примере следующих строк:
£i£St then last
The good players get picked first the bad last.
The first shall be—Last and the last shall be first.
Внимательно посмотрите на третью строку. Совпадение с шаблоном начинается, как и ожидалось, со слова first.Далее совпадение включает слово last и текст дальше до следующего слова last. Здесь метасимвол * следует четвертому правилу, описанному в разделе "Правила игры": находится самая длинная строка, все еще удовлетворяющая шаблону поиска. В случаях, когда требуется отменить действие этого правила, необходимо воспользоваться возможностью минимального соответствия в Perl. За подробной информацией по данному вопросу обратитесь к странице руководства perlre.
Классы символов
Другая типичная задача использования регулярных выражений — поиск, при котором подходит любой символ из определенного набора. Для поиска чисел хорошо иметь шаблон, соответствующий любой цифре, для поиска в списке имен типа Von Beethoven или von Beethoven вам пригодится шаблон "или v, или V".
В регулярных выражениях Perl такая возможность предусмотрена. Речь идет о так называемых классах символов. Классы символов заключаются в квадратные скобки [ ]. Во время поиска все символы в классе рассматриваются как один символ. Внутри класса можно задавать диапазон символов (когда такой диапазон имеет смысл), помещая дефис между границами диапазона. В табл. 6.2 приведено несколько примеров.
Таблица 6.2. Примеры использования классов символов
Класс символов
Описание
[abcde]
Любой символ а,с, d или е
[a-e]
То же самое, любой символ а,с, d или е
[Gg]
Прописная G или строчная д
[0-9]
Цифра
[0-9]+
Последовательность одной или более цифр
[A-Za-z]{5>
Последовательность из пяти алфавитно-цифровых символов
[*!£#$*&()]
Любой из этих знаков пунктуации
Последний пример наиболее интересен. Из него видно, что внутри символьных классов большинство метасимволов теряют свои значения и становятся обыкновенными символами. Поэтому * — это просто литерал.
Если первым символом класса является знак вставки то значение выражения инвертируется. Другими словами, такому классу соответствует любой символ, не входящий в класс, например:
f Любые символы, кроне символов верхнего f регистра
Так как в классах символы и - имеют специальное значение, для их использования в классе существуют определенные правила. Литерал " не должен быть первым символом класса. Перед литералом ] должен стоять символ обратной косой черты, например /[аЬс\]]/. Для помещения в класс дефиса (-) достаточно либо поставить его на первую позицию, либо поместить перед ним символ обратной косой черты.
В Perl имеются сокращения для некоторых часто используемых классов. Все эти сокращения состоят из символа обратной косой черты и следующего за ним немета- символа, как показано в табл. 6.3.
Таблица 6.3. Специальные символьные классы
Шаблон
Описание
Символ, встречающийся в словах (латинский алфавит), то же, что и [a-zA-Z0-9_]
\W \d \P \s \S
Символ, не встречающийся в словах, инверсия \w
Цифра,что и [0-9]
Несимвол
Символ пробела, то же, что и [\r\n]
Символ, не являющийся символом пробела
Ниже приведено несколько примеров:
/\d{5}/;t Пять цифр подряд
/\s\wi\s/; \ Группа символов слов, окруженных
t снмволани пробела
Но будьте внимательны! Последний шаблон не всегда соответствует слову, например символ подчеркивания, окруженный пробелами, также будет считаться словом. Кроме того, с помощью последнего шаблона будут найдены не все слова, а только те, которые окружены пробелами. При этом слова типа don't не будут найдены из-за апострофа. Ниже вам будет предложен гораздо лучший шаблон для поиска слов.
Группировка и альтернация
В регулярных выражениях можно объединять несколько шаблонов, так чтобы найденная строка соответствовала хотя бы одному из них. Это полезно, если, к примеру, необходимо проверить строку на наличие в ней слов dogs или cats. Для решения подобной проблемы служит операция альтернации, которая в регулярных выражениях задается символом |, например:
if (/dogs(cats/) {
print "В строке \$_ говорится о домашних KHBOTHtix\n";
}
Альтернация — полезная вешь, но не всегда удобная, если нужно найти большое количество похожих слов. Пусть вам нужно найти одно из слов frog, bog, log, flog или clog, а выражение /frog|bog|log|flog|clog/ кажется вам слишком громоздким. Тогда нужно воспользоваться альтернацией только для начала строки. Вы можете попытаться использовать такой шаблон:
/fr|b|l|fl|clog/? I Ничего не выйдет!
С помощью данного шаблона не удастся добиться требуемого эффекта, потому что Perl не знает, что альтернация касается начальной части строки. Для решения этой проблемы необходимо воспользоваться группировкой регулярных выражений Perl с помощью символов скобок {).
/(fr|b|l|fl|cl)og/;
Допускается вложение скобок, а следовательно, и вложение групп. Предыдущий пример можно переписать и так: /(fr|b|l|(4c)l)og/.
В контексте списка оператор поиска по шаблону возвращает список частей найденного выражения, соответствующих группам шаблона. Каждая группа возвращает соответствующее ей значение в список, а если групп в шаблоне нет — возвращается просто 1. Вот пример:
$_="apple is red";
($fruit, $color)=/(.*)\sis\s(-
В данном случае шаблон соответствует произвольной последовательности символов (она задана в виде первой группы), за которой расположен пробел, слово is, еще один пробел, а затем другая произвольная последовательность символов (она задана в виде второй группы). Значения частей строки поиска, соответствующие группам регулярного выражения, присваиваются элементам списка $fmit и 5со1ог? расположенного в левой части оператора присваивания.
Анкеры
Последние два метасимвола (могу поспорить, вы уже думаете: "Когда же они наконец закончатся?!") — это анкеры. С их помощью можно указать, в каком месте строки (в начале или в конце) должно быть найдено соответствие с шаблоном.
' Первый из этих анкеров — символ вставки (л), Этот символ' помешенный в начале регулярного выражения, говорит о том, что соответствие шаблону должно быть найдено в начале строки. Например, /"video/ соответствует слову video, но только если оно находится в начале строки.
Его двойник — символ доллара ($). Этот символ, помещенный в конец регулярного выражения, говорит о том, что соответствие шаблону должно быть найдено в конце строки. Например, /earth$/ соответствует слову earth, но только если оно находится в конце строки. Ниже приведено несколько примеров (табл. 6.4).
Таблица 6.4. Пример использования анкеров
ШаблонОписание
/"Help/Находит строки, начинающиеся с Help
/"Frankly. *darn$/ Находит строки, начинающиеся со слова Frankly и заканчивающиеся словом darn. Между этими словами может быть все, что угодно
/Ahysteria$/Находит строки, состоящие только из слова hysteria
/*$/Находит пустые строки
/"Находит начало любой строки. Шаблон /$/ имеет похожее действие
Подстановка
Поиск по определенному шаблону во введенных строках — это только полдела. Часто требуется модифицировать найденные данные. Для этого можно воспользоваться оператором подстановки s/// fхотя это далеко не единственный способ. Синтаксис этого оператора выглядит так:
я/ ж&блов_пояска!строка^замеяы/;
По умолчанию оператор подстановки ищет строку, соответствующую шаблону в переменной и заменяет ее на строку_замены, Оператор подстановки возвращает количество выполненных замен или 0, если ни одной замены не было сделано. Вот пример:
$_-"0ur house is in the middle of our street";
s/middle/end/； # Сейчас: Our house is in the end of our street s/in/at/; I Сейчас: Our house is at the end of our street if (s/apartment/condo/) {
I Этот код не будет выполняться, см. примечание. }
В этом примере подстановки произошли, как вы и ожидали. Слово middle было изменено на end, a in — на at. Блок кода оператора if не выполняется, так как в переменной $_ отсутствует слово apartment, поэтому подстановка невозможна.
В операторе подстановки кроме обратной косой черты можно использовать и другиеДля этого просто поместите требуемый символ-
ограничитель сразу же после префикса s, как показано ниже:
ststreettavenuet;
Упражнение: очистка входных данных
Подстановка данных вслепую, без проверки правильности выполнения команды (как в примере из предыдущего раздела), — обычная практика при обработке массивов данных. При этом программа считывает исходные данные с клавиатуры или файла и форматирует их в надлежащем виде для последующей обработки. В листинге 6.1 приведен простой пример программы демонстрации обработки данных, которая вычисляет массу тела на Луне по его Земной массе.
Наберите в текстовом редакторе программу из листинга и сохраните ее под именем Moon. Сделайте файл программы выполняемым с помощью инструкций, приведенных на 1-м занятии, "Начало работы с Perl".
Пример выходных данных этой программы приведен в листинге 6.2.
Листинг6.1. Программа вычисления массытеланаЛуне
print "Введите массу тепа:";
Удаляет пробелы в начале строка
if{
if{
} else~{
}
13:}
"Масса тепа на Луне:$"
Листинг 6.2. Пример вывода программы Moon
$ perl Moon
Введитекг
Масса тела на Пуне: 0.66668 кг
$Moon
Введите массуфунт
Масса тепа на Пуне: 0.453609072 кг
Проведем анализ программы.
Строка 1. В этой строке находится путь к интерпретатору (измените его в соответствии с конфигурацией вашей системы) и ключ -w. Всегда включайте режим выдачи предупреждений!
Строки 3—4. Здесь пользователь вводит свой вес, и функция chomp удаляет символ новой строки из переменной •$ • Напоминаем, что если не указана другая переменная, то по умолчанию функция chomp использует $_.
Строка 5. Шаблон/л\з+/ находит символы пробелов в начале введенной строки. Поскольку строка замены отсутствует, то найденные пробелы просто удаляются.
Строка 7. Проверяется наличие во введенной строке допустимой единицы измерения.
Строки 8—9. Шаблон s/\s*(lbs?I фунт?) .*//i находит во входной строке слова lbs или фунт с возможными символами пробела перед ними (при этом учитывается падеж или множественное число). Например, слова фунт (как с пробелом впереди, так и без) или lbs будут удалены из входной строки. При этом значение переменной $_ умножается на 0,4536 для перевода фунтов в килограммы.
Строка 77. В противном случае из переменной $_ удаляются слова кг или килограмм, а также окружающие их пробелы.
Строка 14. Уже переведенная в килограммы масса тела, находящаяся в переменной $_, умножается на 1/6 и выводится на печать.
Дополнительная информация
о регулярных выражениях
Выше мы рассмотрели основные способы обработки текста, находящегося в переменной $_, с помощью оператора подстановки. Теперь вас ждет новая порция информации по функциональным возможностям регулярных выражений. Эффективное использование регулярных выражений предполагает возможность работы не только с $_, но и с другими переменными, использование сложных подстановок, а также применение функций Perl, имеющих отношение к регулярным выражениям.
Работа с другими переменными
В предыдущей программе введенная пользователем масса хранилась в переменной $_, поэтому все поиски по шаблону и подстановки выполнялись с этой переменной. Переменная $ — не самое удобное место для хранения массы тела. Во-первых, это не очень понятно для начинающих программистов, а во-вторых значение переменной $_ может быть неожиданно изменено в другом месте программы.
曰金Вообще длительное хранение чего либо в $_— это игра с огнем, поскольку мно
гие из операторов Perl по умолчанию используют эту переменную и модифицируют ее. В Perl $_ считается переменной общего пользования и длительное хранение в ней каких-либо данных, как правило, приводит к ошибкам. Изучив материал 8-го занятия, ндункиии", вы сами в этом убедитесь.
В программе, приведенной в листинге 6.1, лучше ввести новую переменную $weight. Для выполнения с ней операций поиска и замены необходимо "привязать" эту переменную к соответствующим операторам. Для этого используется оператор привязки =": $veight="185lbs";
$weight=-/ lbs//; t Подстановка выполняется в переменной $weight
Оператор не производит никакого присваивания, он просто определяет, что оператор справа действует на переменную слева. Значение всего выражения такое же, как и при использовании переменной $_, как можно видеть из примера:
fish, two fish, fish";
$nистинное значевве,
если весть слово fish
Модификаторы и многократный поиск
До сих пор наши регулярные выражения были чувствительны к регистру. Это значит, что символы верхнего и нижнего регистров воспринимались ими как разные. Для поиска слов без учета регистра букв можно использовать шаблоны, подобные этим:
/[MmHAa][Cc][Bb][Ee][Tt][Hh]/;.
Как видите, это довольно громоздкий способ, часто приводящий к ошибкам из-за неправильного набора пар букв. Существует гораздо лучший способ. В операторах подстановки (s///) или поиска по шаблону (га//) предусмотрен режим, в котором не учитывается регистр букв в искомых словах. Для этого после шаблона нужно поместить суффикс i, например:
/macbeth/i ； ■
Этот оператор найдет слово Macbeth в прописном, строчном или каком-нибудь ином смешанном варианте
Кроме суффикса i, в операторах поиска и подстановки можно использовать модификатор д, который задает режим глобального поиска. Поиск (или подстановка) при этом будут выполняться многократно по всей строке: сначала находится первое слева совпадение и выполняется первая подстановка, а затем поиск и замена продолжаются до конца строки.
В контексте списка оператор поиска с модификатором g возвращает список, элементы которого соответствуют группам регулярного выражения, например:
fish, two frog, redblue foul";
§F=m/\W(f\w\w\w)/g;
Шаблон состоит из символа-разделителя (любого не текстового символа), буквы f и трех любых текстовых символов. Буква f и три символа объединены в группу с помощью скобок. После вычисления выражения в массиве будет содержаться четыре элемента: fish, frog, fred и foul.
В скалярном контексте оператор поиска с модификатором д проходит всю строку и при каждом совпадении возвращает истинное значение. Если больше совпадений не найдено, то возвращается ложное значение. Вот пример:
$letters=0;
$phrase=*What*s my line?"； vhile{$phrase=~/\w/g> {
$letters++；
}
Здесь оператор поиска (//) с модификатором g находится в скалярном контексте, поскольку он используется в условном выражении while. Шаблон предназначен для поиска текстового символа. Цикл while продолжается (и переменная $letter увеличивается) до тех пор, пока оператор поиска не возвращает ложное значение. После окончания цикла переменная $letters будет иметь значение 11.
Значительно более эффективный метод подсчета символов будет рассмотрен на 9-м занятии, Дополнительные функции и операторы".
Обратные ссылки
ЕСЛИ В регулярных выражениях Perl используются скобки, части искомой строки, соответствующие фрагментам в скобках, запоминаются в специальных переменных $1 (первый фрагмент в скобках), $2 (второй), $3, $4 и т.д. Вот пример:
Этот шаблон служит для поиска правильно отформатированных телефонных номеров, принятых в США и Канаде, например таких как 800-555-1212. Каждая порция номера запоминается в специальных переменных $1, ■ $2 и $3. Эти переменные могут быть использованы в программе, например:
if (/(\d{3>)-(\d{3>)-(\d{4>)/){
print *Код региона — $1";
}
Кроме программы, специальные переменные $1, $2 и т.д. могут использоваться в строке замены оператора подстановки, например:
s/(\d{3})-(\d{3})-(\d{4})/K0fl региона $1, телефон $2-$3/;
Но будьте внимательны, эти переменные модифицируются при каждом успешном поиске, независимо от использования в регулярном выражении скобок. Кроме того, значения этих переменных устанавливаются тогда и только тогда, когда строка полностью соответствует шаблону. Приняв это во внимание, посмотрите на пример: m/(\d{3})-(\d{3})-(\d{4})/;
print "Код региона — $1";
f Плохой стиль, поскольку не принимается во внимание
$ вероятность неудачного поиска
В этом примере переменная $1 используется без проверки успешности поиска по шаблону. В случае неудачного поиска это может привести к ошибке в программе.
Новая функция: grep
Поиск в массиве по шаблону — одна из наиболее распространенных операций Perl. Например, вы считываете весь файл в массив и хотите знать, в каких строках файла встречается определенное слово. Как раз для подобных ситуаций в Perl имеется функция grep. Вот ее синтаксис: grep выражение, список grep блок список
Функция giep проходит каждый элемент списка и выполняет для него указанное выражение или блох. Внутри выражения или блока в качестве очередного элемента списка выступает переменная $_. Если выражение истинно, данный элемент возвращается функцией g工叩Ниже приведен пример:
e(logs=qw( greyhoundbloodhound terrier mutt chihuahua); ehounds=grep-/hound/, e dogs;
Здесь каждый элемент массива Qdogs поочередно присваивается переменной $_, затем в этой переменной производится поиск по шаблону /hound/. Каждый из элементов, для которого это выражение истинно, возвращается функцией grep и помещается в массив ^hounds.
Существует два важных момента. Первый заключается в том, что переменная ，.$'•- ссылается на реальный элемент списка и модификация $ изменяет значение этого элемента, например:
ehounds^grep s/hound/hounds/, Sdogs;
После выполнения этого кода массив @hounds будет содержать элементы greyhounds и bloodhounds (обратите внимание на s в конце этих слов). Исходный массив Qdogs также изменяется из-за изменения значения переменной $ . Теперь в нем будут содержаться элементы greyhounds, bloodhounds, terrier, mutt и chihuahua.
Другой важный момент, о котором программисты часто забывают, состоит в том, что в функции grep необязательно должен использоваться оператор поиска или подстановки. Вместо него может быть использован любой оператор. В следующем примере выбираются породы собак, в названии которых содержится более восьми букв:
Slongdogs^grep length{$_)>8, gdcgs;
Функция grep получила свое имя от команды UNIX, используемой для поиска по шаблону в файлах. Это настолько полезная команда, что ее название стало именем нарицательным в мире UNIX. Для представителей этого мира выражение "grep-нуть книгу" — означает пролистать книгу в поисках нужного материала.
Родственная grep функция map имеет аналогичный синтаксис. Отличие между ними состоит в том, что map возвращает значение блока или выражения, а не значение переменной $ . С помощью функции map из одного массива можно легко образовать другой, например:
§words=map {split ' ', $ _} Qinput;
В этом примере каждый элемент массива @input, передаваемый в блок как $_, разбивается по словам функцией split. В качестве символа-разделителя используется пробел. Это означает, что каждый элемент массива input преобразуется в список слов, которые помещаются в массив Swords.
Резюме
На этом занятии вы узнали, что такое регулярные выражения, как их составлять и для чего они используются в Perl. Регулярные выражения состоят из обычных символов и метасимволов. Обычные символы, как правило, соответствуют самим себе, а метасимволы изменяют значения обычных символов (или друг друга). Регулярные выражения используются для поиска строк по шаблону и для подстановок.
Вопросы и ответы
Почему с помощью шаблона /\w(\w)+\w/ можно найти не все слова в строке, а только те, которые находятся в середине строки?
Вы ищете слово, окруженное символами-разделителями. Первое слово строки, если оно расположено в ее начале, не имеет перед собой никакого символа-разделителя.
Какая разница между m// и //? Я не нахожу никакой.
Действительно, между ними нет почти никакой разницы. Буква m нужна лишь при использовании символов-разделителей шаблона, отличных от /, как, например, в ^\шаблон\г
Я проверяю» правильно ли пользователь вводит число, а шаблон /\d*/ не работает. У него всегда истинное значение!
Поиск по данному шаблону с квантификатором * всегда успешен, неважно, найдены 2 цифры, 100, 1000 или вообще ни одной. Чтобы гарантировать наличие хотя бы одной цифры, нужно использовать шаблон /\d+/.
Семинар
Если вы хоть как-то разобрались в этих регулярных выражениях и шаблонах, проверьте свои знания при помощи простых тестов,
Контрольные вопросы
ЕСЛИ строки имеют формат х=у, какое выражение поменяет местами левые и правые части равенств?
s/{.+)=(.+)/$2=$l/;
s/(*)=(*)/$2=$l/;
s/(.*)=(.*)/S2Sl/;
Какое значение примет переменная $2 после выполнения этого кода?
$foo="Star Wars: The Phantom Menace";
$foo=^/star\s((Wars): The Phantom Menace)/;
$2 не установлена, так как поиск завершился неудачей;
Wars;
Wars: The Phantom Menace.
Чему соответствует шаблонm/A[-+]?[0-9]+(\.[0-9]*)?5/?"
датам, представленным в формате ММ-ДД-ГГГГ；
числам, таким как 45, 15.3 или -0.61；
суммам: 4+12 или 89+2.
Ответы
Правильный ответ — вариант а). Вариант в) не содержит символа равенства в строке замены. Вариант б) совершенно неправильный — перед * должен быть какой-то символ. Вариант а) полностью подходит.
Правильным ответом является вариант а). Поиск не удался, потому что слово star написано строчными буквами, а оператор поиска не содержит модификатора i. Именно поэтому нужно всегда проверять, удался ли поиск, перед использованием переменных $1, $2 и остальных, подобных им. Если
бы в операторе присутствовал модификатор i или слово star было написано с прописной буквы, правильным был бы ответ б).
Правильный ответ — вариант б). Шаблон ищет в начале строки необязательные символы + или - затем одну или несколько цифр, необязательную десятичную точку, еще цифры и следуемый за ними конец строки. Это co- ответствует правильно отформатированным числам.
Упражнения
Постарайтесь составить шаблон, соответствующий стандартному формату времени. Под этот шаблон должны подходить, например, такие строки: 12:00am, 5: 00pm, 8:30АМ. А эти строки не должны восприниматься шаблоном — 3:00, 2:60am, 99:00am, 3:0pm.
Напишите короткую программу, которая делает следующее.
Открывает файл.
Считывает все его строки в массив.
Извлекает все слова из каждой строки.
Находит все слова с четырьмя и большим количеством смежных согласных букв, например слова thoughts или yardstick.
7-й часХэши7-й часХэши
7-й час
Хэши
7-й час
Хэши
Хэши ^^^^ третий основной тип данных в Perl. Первый — это скаляры, предназначенные для хранения одиночных значений произвольного типа, и размер. Второй — массивы, представляющие собой коллекции скаляров. Массив может содержать любое количество элементов, но поиск в массиве определенного элемента зачастую связан с последовательным перебором всех элементов массива.
Хэши — еше один вид коллективных данных. Как и массивы, хэши представляют собой коллекцию скаляров. Разница между ними состоит в том, что доступ к элементам хэша осуществляется по имени, а не с помощью числовых индексов, как в массивах. Элементы хэша состоят из двух частей — ключа и значения. Ключ идентифицирует элемент хэша, а значение содержит данные, связанные с этим ключом. Такая взаимосвязь описывается термином пара ключ-значение.
Подобные структуры данных как нельзя лучше подходят для многих приложений. Например, для хранения информации о всех водительских лицензиях в некотором регионе удобно в качестве ключа использовать их номера, поскольку номер лицензии конкретного водителя уникален. С этими ключами можно связать данные о водителе: тип лицензии, адрес, возраст и т.д. Каждая водительская лицензия будет представлена отдельным элементом хэша с номером и необходимой информацией, заданной в виде пары ключ-значение. Вот еще примеры других хэш-подобных структур данных: инвентарные книги, медицинские карточки, телефонные счета, дисковая файловая система, музыкальные коллекции на компакт-дисках, библиотечные каталоги и многое, многое другое.
Хэши в Perl могут содержать произвольное количество элементов, во всяком случае, насколько это позволяют ресурсы системной памяти. Хэши изменяют свои размеры по мере того, как к ним добавляются новые элементы или удаляются старые. Доступ к индивидуальному элементу хэша происходит очень быстро и не сильно замедляется с ростом хэша. Это означает, что Perl комфортно чувствует себя и с хэшем из 10, и из 100 000 элементов. Ключи хэша могут быть произвольной длины, т.е. они являются обыкновенными скалярами. Данные также могут быть произвольной длины.
Раньше хэши в Perl и в других языках программирования назывались ассоциативными массивами. Этот термин означал, что ключи элементов связаны с их значениями. Но поскольку программисты на Perl — люди немногословные, они придумали более короткий термин для обозначения ассоциативного массива — хэш.
Переменные-хэши обозначаются в Perl символом процента (*)* Их имена не пересекаются с именами массивов и скаляров. Например, в программе может существовать хэш冬街 массив Qa и скаляр $а. Каждое из этих имен относится к самостоятельной переменной.
Основные темы этого занятия.
Создание хэша. .
Вставка и удаление элементов хэша.
Использование хэша для обработки массивов.
Наполнение хэша
Индивидуальные элементы хэша создаются путем присвоения им значений, как и в случае массивов. Вот типичный пример:
$Authors{*Dune*}=,Frank Herbert *；
В этом примере присваивается значение элементу хэша ^Authors. Ключ этого элемента слово Dune, а данные — имя Frank Herbert. Этот оператор присваивания создает связь в хэше между словами Dune и Frank Herbert. С переменной $AuthnsFgnb} можно обращаться так же, как и с любым скаляром: ее значение можно передавать в функции, модифицировать с помощью операторов, распечатывать и переопределять. Не забывайте, что при изменении элемента хэша модифицируется значение этого элемента, а не сам хэш.
Почему в нашем примере используется синтаксис SAuthors{}, а не %Authors{}? Дело в том, что специальный символ перед именами хэшей, как и в случае массивов, появляется только тогда, когда они рассматриваются как единое целое. Для доступа к индивидуальному элементу хэша используется символ доллара ($), свидетельствующий о том, что это скалярное значение, а фигурные скобки обозначают принадлежность к хэшу. В Perl конструкция $Authors{'Dune'} соответствует одному скалярному значению, в данном случае Frank Herbert.
Хэш, содержащий только один ключ, не представляет собой никакой ценности. Для помещения в хэш нескольких значений необходимо выполнить серию операторов присваивания, например:
$food{1apple*fruit*;
$food{*pear* 尸 fruit」
$foodp carrot，}= * vegetable.
Для того чтобы сократить эту операцию, для инициализации хэша можно использовать список. Список должен содержать пары ключей и значений, как показано ниже:
%food=( * apple*, 'fruit' 'pear', 'fruit', 'carrot', 'vegetable');
Этот пример напоминает инициализацию массивов, речь о которой шла на 4-м занятии, "Укладка строительных блоков: списки и массивы". Ниже вы узнаете, что во многих контекстах хэши ведут себя как массивы.
При инициализации хэша большим списком бывает трудно определить, где ключ, а где значение. В Perl имеется специальный оператор запятая-стрелка =>. Учитывая тот факт, что символы пробела игнорируются в программах на Perl, инициализацию хэша можно переписать следующим образом:
%food=( 'apple' => 'fruit',
' 'pear'' => ffruit\ .
'carrot' => * vegetable'*
Программисты на Perl, хорошо известные своей любовью ко всевозможным упрощениям, придумали еще два дополнительных способа инициализации хэша. Предполагается, что левая часть оператора => — простая строка, которую не нужно заключать в кавычки. К тому же ключ хэша, состоящий из одного слова в фигурных скобках, также можно не заключать в кавычки. Поэтому предыдущие инициализации можно упростить:
$Books{Dune产'Frank Herbert';
tfood-( apple => 'fruit', pear => 'fruit', carrot => 'vegetable' );
Оператор запятая-стрелка называется так потому, что действует как запятая (разделяет элементы списка) и похож на стрелку.
Получение данных из хэша
ДЛЯ извлечения индивидуального элемента из хэша нужно набрать символ $, имя хэша и ключ элемента, например:
%Movies= ( 'The Shining' => 'Kubrick', 'Ten Commandments' -> fDeMiller, Goonies => 'Spielberg');
print $Hovies{'The Shining*}；
Этот фрагмент кода распечатывает элемент The Shining хэша %Movies. В результате будет выведено слово Kubrick.
Иногда требуется выполнить проверку всех элементов хэша. Если все ключи хэша известны, можно получить доступ к любому элементу хэша. Но обычно неудобно выполнять общие операции с элементами хэша, явно указывая имена ключей, поскольку все они могут быть неизвестны или их может быть слишком много для перечисления.
Для получения списка ключей хэша используется функция keys. Ключи хэша не упорядочены, поэтому функция keys также возвращает список ключей в неупорядоченном виде. Для вывода всехфильмовизнашего хэша используется следующий код:
foreach $film (keys tMovies) { print "$film\n";
}
В этом примере переменной $film поочередно присваиваются значения всех элементов списка, возвращаемого выражением keys IMovies. Если кроме названий фильмов нужно распечатать имена режиссеров, используйте следующий код:
foreach $filni (keys tMovies) {
print аФильк $film был снят режнссером $Movies{$film}An"； }
После выполнения этого кода будут выведены следующие строки:
Фильм Ten Commandments был снят режиссером DeMille.
Фильм The Shining был снят режнссером Kubrick.
Фильм Goonies был снят режиссером Spielberg.
Так как переменная $film содержит значение ключа хэша, конструкция ?Movies{$film} возвращает значение элемента хэша с этим ключом. Для демонстрации взаимосвязи ключа и значения элемента хэша полезно их распечатать вместе. Однако следует иметь в виду,
что ваш результат может отличаться от приведенного в книге порядком следования элементов, поскольку функция keys возвращает ключи в неупорядоченном виде.
Кроме keys, в Perl есть также функция values, предназначенная для доступа к значениям всех элементов хэша. Извлечение значений отдельно от ключей не позволяет узнать, с каким ключом связано каждое конкретное значение. Функция values возвращает значения хэша в том же порядке, что и keys возвращает ключи. Вот пример:
SDirectors^values IMovies;
SFiljns=keys %Novies;
Здесь элементы ^Directors и gFilms с одинаковым индексом образуют пару ключ- значение хэша fcMovies. Имя режиссера в $Directors[0] соответствует названию фильма $Films[0] и т.д.
Часто нужно извлечь индивидуальный элемент хэша не по ключу, а по его значению. Для этого существует специальный метод доступа, называемый инверсией хэша. Он заключается в том, что ключи и значения меняются местами, т.е. все ключи становятся значениями, а все значения становятся ключами:
tMovies=( 'The Shining' => 'Kubrick'r
'Ten Commandments' => 'DeMille',
Goonies => 'Spielberg');
%ByDirector=reverse IMovies;
Как этот код работает? Функция reverse рассматривает хэш как обычный список:
( 'The Shining', 'Kubrick',
'Ten Commandments', 'DeMille',
*Goonies\ ’Spielberg' )
Затем порядок следования элементов этого списка изменяется на обратный, в результате чего получается следующий список:
( * Spielberg I，Goonies'『
'DeMille' , 'Ten Commandments',
'Kubrick', 'The Shining' )
Обратите внимание, что внутри пар ключ-значение произошли перестановки — значения теперь находятся впереди. После присвоения получившегося списка хэшу IByDirector мы получаем хэш, практически идентичный исходному, за исключением того, что значения исходного хэша стали ключами нового, а ключи исходного — значениями нового. Будьте осторожны с подобной операцией, если некоторые элементы исходного хэша имеют одинаковые значения. Если значения, которые становятся ключами, не уникальны, в новом хэше будет меньшее количество элементов, чем в исходном. Как только в новом хэше будет встречаться уже имеющееся значение, старый ключ будет заменяться новым.
Списки и ХЭШИ
При обсуждении вопроса инициализации хэша отмечалась близкая связь хэшей и массивов. Когда хэш используется в контексте списка, Perl воспринимает его в виде обычного списка ключей и значений. Этот список может быть присвоен массиву, как и любой другой список:
%Movies= ( 'The Shining' => 'Kubrick',
'Ten Commandments' => 'DeMille',
Goonies => 'Spielberg');
^Data=tMovies;
После выполнения этого кода массив @Data будет содержать шесть элементов. Причем элементы с четными индексами (включая нуль) соответствуют именам режиссеров, а элементы с нечетными индексами — названию фильмов. С этим массивом можно выполнить любую операцию, возможную с массивами, и затем присвоить получившийся массив хэшу %Movies: '
%Movies=8Data;
Perl хранит элементы хэша в удобном для обработки порядке, который с точки к зрения пользователя является случайным. Последовательность ввода ключей хэша не запоминается и выводятся они в произвольном порядке. Для упорядоченного вывода элементов хэша нужно или отсортировать их (см. ниже раздел "Практическое применение хэшей"), или запомнить порядок, в котором вводились ключи (см. раздел "Вопросы и ответы" в конце этого занятия).
Массивы и хэши имеют сходства и в другом. Для копирования хэша достаточно присвоить один хэш другому:
%New_Hash=%01d_Hash;
Когда вы помещаете EOld.Hash в правую часть оператора присваивания, там, где обычно Perl ожидает встретить список или массив, Perl преобразует хэш в список, используемый в дальнейшем для инициализации INew^Hash. Подобным образом вы можете комбинировать хэши и манипулировать ими, как списками:
%Both=(%First, ^Second);
%Additional=(IBothf keyl => ^valuelr, key2 => fvalue2r}j
Первый список объединяет два хэша, %First и %Second в третий хэш %Both. Если некоторые ключи 斗First присутствуют в ^Second, пара ключ-значение второго хэша заменяет пару ключ-значение первого. Во второй строке % Both представлен списком пар ключ-значение. Кроме него в скобках есть еще две пары ключ-значение. Полученный полный список используется для инициализации хэша iAdditional.
Дополнительная информация о хэшах
ЕСЛИ ВЫ НОВИЧОК В Perl, некоторые операции с хэшами будут для вас далеко не очевидны. Из-за специфической природы хэшей для некоторых часто встречающихся операций понадобятся новые функции, в которых не было необходимости при работе со скалярами и массивами.
Проверка ключей хэша
Чтобы проверить, существует ли некоторый ключ в хэше, казалось бы, можно ис пользовать следующий синтаксис:
if($Bash{keyval} ) { t Этот код неправильный
}
Этот пример не будет работать, поскольку в нем нет проверки, действительно ли keyval является ключом хэша, вместо этого проверяется значение, соответствующее ключу keyval. А если написать так:
if{ defined$Hash{keyval} ) { i Опять неправильный код
И это не совсем то, что нужно. В нем проверяется существование данных, связанных с ключом а не самого ключа. А ведь вполне допускается связывать с ключом хэша значение
$Hash{keyval}=uadef;
Проверка данного элемента выдаст ложное значение, потому что проверяется не наличие ключа, а связанное с ним значение. Итак, как же сделать проверку ключей корректно? Для этого в Perl есть специальная функция exists. Функция exists проверяет наличие указанного ключа в хэше и возврашает либо истинное значение (если ключ существует), либо ложное (в противном случае):
if { exists ) { Теперь
Удаление ключей из хэша
Другая неочевидная операция — удаление ключей из хэша. Как вы уже убедились, присвоение элементу хэша значения undef здесь не сработает. Для удаления одного ключа хэша можно воспользоваться функцией delete:
delete $Hash{keyval};
Для удаления всех ключей и значений из хэша можно просто инициализировать хэш пустым списком:
tHash~();d
Практическоеприменениехэшей
Хэши часто используются вне только для хранения записей, доступ к кото
рым выполняется по значению ключей. Основные преимущества хэшей — быстрый доступ к отдельному ключу и уникальность ключей. Эти особенности неоценимы при обработке данных. Из-за сходства с массивами хэши будут особенно полезны для преобразования массивов данных.
Определение частоты появления слов
На 6-м занятии, "Поиск по шаблону", вы узнали, как разделить строку текста на отдельные слова. Посмотрите на следующий фрагмент кода:
while(o) {
while /(\w[\w-]*)/g ) { tпо всем словам с помощью переменной
$1.
}$Words{$l}++；
}
Проведем анализ этого кода. В первой строке выполняется чтение информа- стандартного устройства ввода. При этом введенные значения поочередно присваиваются переменной $_. Следующий цикл while совершает итерацию по всем словам, находящимся в переменнойИз 6-го занятия, "Поиск
по шаблону", вы должны помнить, что оператор поиска по шаблону (//) в скалярном контексте и с модификатором g возвращает истинное значение до тех пор, пока не будут найдены все совпадения с шаблоном. Шаблон состоит из
текстового символа \w, за которым может следовать любое количество (включая нуль) текстовых символов или дефисовДля того чтобы запомнить сов
падение в специальной переменной $1, весь шаблон взят в скобки.
В следующей короткой строке кода происходят интересные вещи. Переменной $1 поочередно присваивается каждое слово, соответствующее шаблону из второй строки кода. Слова используются в качестве ключей хэшаПервоначально значение
пары ключ-значение не определено. Инкремент неопределенного значения, соответствующего впервые встреченному слову, помещает в элемент хэша значение 1. Если слово встречается во второй раз, ключ хэша уже существует и соответствующее ему значение увеличивается на 1, т.е. становится равным 2. Этот процесс продолжается, пока не закончатся входные данные.
После окончания работы кода в хэшебудет содержаться частота появления
вводимых вами слов. Для того чтобы просмотретьраспределение, можно
воспользоваться следующим кодом:
foreach( keys 学Words) {
print *$_ $Words{$_}\nH;
Нахождение уникальных элементов массива
Описанную выше методику можно использовать для нахождения тех элементов массива, которые встречаются в нем только один раз. Предположим, вы извлекли все слова из введенных данных и поместили их не в хэш, а в массив. Допустим также, что проверка наличия в массиве данного слова перед его помещением туда не выполнялась. В этом случае в полученном списке могут содержаться повторяющиеся слова.
Предположим, что во вводимой строке будет содержаться следующий список слов:
8fishwords=( ^one1 f 'fish', 'two', ' fish', 'red', 'fish', 'blue', ' fish')；
При помощи хэша данный список слов может быть проверен на наличие уникальных элементов, как показано в листинге 7.1.
ЛистингНахождение уникальных элементов массива
{
}
f*uniquewords=keys %seen;
Проведем анализ программы.
Строка В этой строке инициализируется временный хэшпредна
значенный для хранения слов.
Строка 2. В этой строке совершается итерация по списку слов, переменной $_ поочередно присваиваются все слова.
Строка 3. Здесь создается элемент хэшаключ которого хранится в пе
ременной $ , а значение равно 1.
• Строка 5. Все ключи извлекаются из хэша и помешаются в массив 0uniquewords. Все повторяющиеся слова, например fish, записываются в хэш поверх друг друга, поэтому в итоге они будут представлены там только одним ключом.
Вычисление пересечения и разности массивов
Часто возникает задача найти пересечение массивов (т.е. выделить общие элементы массивов) и разность массивов (т.е. выделить элементы, которые не встречаются сразу во всех массивах). В следующем примере один список содержит имена кинозвезд, а другой — имена политиков. Задача найти политиков, одновременно являющихся кинозвездами. Вот два этих массива:
Sfitars=(rR. Reagan', 'С. Eastwood', 'M. Jackson', 'Cher', 'S. Bono');
Qpols = Gingrich', 'S. Thurmon*, %. Reagan', 'S. Bono', 'C. Eastwood', 'M. Thatcher');
Код для поиска пересечения этих массивов приведен в листинге 7.2.
Листинг7.2. Нахождение пересечения массивов
1:lseen=();
foreach (gstars) {
Sseen{SJ=l;
4： }
gintersectiQxgrzp I $feen{$}, gpcilf);
逑Проведем逑Проведеманализ программы.анализ программы.
逑Проведем
逑Проведем
анализ программы.
анализ программы.
Строка 1. Инициализируется хэш iseen, предназначенный для хранения имен кинозвезд.
Строка 2. В этой строке происходит итерация по списку кинозвезд с поочередным присваиванием каждого имени переменной匸
Строка 3. Здесь создаются новые элементы хэша %seen с именами кинозвезд в качестве ключей и значением 1, вместо которого можно использовать любое истинное значение.
Строка5.Этастрокавыглядитсложнее,чемонаестьнасамомделе.
Функция grep совершает итерацию по списку политиков Qpols, поочередно присваивая имя каждого политика переменной $_. Затем проверяется наличие этого имени в хэше %seen. Если имя там существует, связанное с ним значение истинно. Если значение выражения истинно, $_ поступает в массив ^intersection. Процесс продолжается до тех пор, пока grep не проверит каждый элемент массива gpols. После окончания выполнения этого кода в массиве ^intersection будут содержаться имена, встречающиеся и в Ostars, и в Gpols.
Код для нахождения разности двух массивов, т.е. элементов, которые есть только в одном из массивов, практически идентичен предыдущему и приведен в листинге 7.3.
ЛистингНахождение разности массивов
%seen={);
frech (dstars} {
$93三1{$ }=1;
4： }i *
—5: ^difference二gE€p(! $seen{$},jpols).;———―
Изменения коснулись лишь пятой строки программы. В ней по-прежнему проверяются все имена политиков на наличие в хэшино выражение функции
получает ложное значение, если имя найдено, и истинное — если имя не найдено. Все имена политиков, содержащиеся вне возвращаются массиву difference.
Для нахождения всех кинозвезд, не являющихся политиками, используется почти тот же код, лишь меняются местами массивыи
Сортировка хэшей
Часто ключи хэша нужно вывести в определенном порядке, а не в том, в котором они там хранятся. Скажем, вы хотите вывести частоту появления слов в алфавитном порядке или в порядке увеличения частоты. Так как функция keys возвращает список, к нему можно применить функцию sort для упорядочивания исходного списка:
foreach ( sort keys) {
print "$_
}
Сортировка значениям частот ненамного сложнее. Как вы помните из 4-го занятия, "Укладка строительных блоков: списки и массивы", функция sort по умолчанию сортирует список согласно кодам ASCII. Если требуется более сложный вариант сортировки, функция sort вызывается вместе с блоком, определяющим порядок сортировки. Следующий код сортирует хэш по значениям:
foreach ( sort { $Words{$a} <=> $Words{$b} } keys SWords ) {
print "$ $Words{?_}\n'r;
}
Вы должны помнить, что блок функции sort вызывается многократно, причем переменные $а и в нем представляют каждую пару значений, которые должна сравнить sort. В нашем случае переменные $а и приобретают значения различных ключей хэшаВместо $а и сравниваются значения хэшасоответствующие
этим ключам.
Упражнение: создание в Perl простой базы данных пользователей
ЕСЛИ вам приходилось звонить в центр гарантийного обслуживания, вы, наверное, обратили внимание, что человек на другом конце провода вначале спрашивает ваш телефонный номер, номер гарантийного талона, номер карточки социального страхования или какой-нибудь другой номер, позволяющий компьютеру вас идентифицировать. Эти номера — не что иное, как ключи базы данных, позволяющие получить доступ к информации о вас. Не правда ли, все это похоже на ключи хэ- шей в
В этом упражнении мы выполним поиск в базе данных клиентов. Предполагается, что база данных уже создана, однако пока в ней не предусмотрены средства модифи^ кации записей. В нашем примере мы предоставим пользователю возможность поиска информации в двух различных полях.
Для того чтобы выполнить упражнение, нам нужны исходные данные. Запустите текстовый редактор, наберите приведенный ниже текст и сохраните его в файле customers.txt. Обратите внимание, что количество пробелов между столбцами не имеет особого значения. В большинстве случаев будет достаточно одного пробела.
Smith,John (248)-555-9430 jsmitheaol.com
Hunter,Apryl (810)-555-3029 apriieshovers.Qtg
Stewart,Pat (405)-555-8710 pats6starfleet.co.uk
Ching,Iris (305)-555-0919 iching8zen.org
DoefJohn (212)-555-0912 jdoe^morgue.com
Jones,Tom (312)-555-3321 tj2342iaol.com
Smith,John (607)-555-0023 smithepocahontas.соя
Crosby,Dave (405)^555-1516 cros8csny.org
Johns r Pan (313)-555-6790 pjisleepy.com
Jeter,Linda (010)-555-6761 netlessiearthlink.net
Garland,Judy (305)-555-1231 ozgalirainbow.com
Наберите программу, приведенную в листинге 7.4, и сохраните ее в том же каталоге под именем Customer. He забудьте сделать файл программы выполняемым, воспользовавшись инструкциями, приведенными на 1-м занятии, "Начало работы с Perl".
После этого попытайтесь запустить программу, набрав в командной строке
perl Customer
В листинге 7.5 содержится пример диалога с программой Customer. 、
Листинг 7.4. Исходный текст программы Customer
|I/usr/bin/perl -w
open(PHt "customers.txt") or die "Ошибка при открытии customers.txt: 5l\n";
4:while(<PH>) {
5；chomp；
6:
{$number, $email)=(split(/\s+/, $_))[1/2J;
7:
$Email{$email}=$_;
В:
$Phone{$aumber}=$_;
9: }
10：close(PH);
11:
12:print
"Для выхода из программы введите q\n*;
13：vhile
(1) {
14:
print "\пБомер? ";
15:
$number=<STDIN>; chomp($number);
16:
$&ddres5=*・；
17:
if (! $nunber ) {
18:
print "E-Mail? к ?
19：
$address-<STDIN>； chomp($address);
20:
>
21:
22:
next if {! $number and ! $address);
23:
last if ($number eq 'q' or $address eq 'q'>;
24:
25:
if ( $number and exists $phone{$number} ) {
26:
print "Заказчик: $Phone{$number} \n11;
27:
next;
28:
}
29:
30:
if ($address and exists $Email{$address} }{
31:
print ^Заказчик: $Email{$addresB}\n>,;
32:
next;
33:
}
34:
print "Заказчик не найден,\n;
35:
36:}
next;
37:print
"\пИрограмма завершена.\n";
Листинг 7.5. Пример вывода программы Customer
введите q(405)-555-1516 cros@csny.org(305)-555-0919 iching@zen.orgвведите q(405)-555-1516 cros@csny.org(305)-555-0919 iching@zen.orgДля выхода из программы
введите q
(405)-555-1516 cros@csny.org
(305)-555-0919 iching@zen.org
введите q
(405)-555-1516 cros@csny.org
(305)-555-0919 iching@zen.org
Номер? <Enter>
E-Mail? crosgcsny.org
Заказчик: Crosby, Dave
Номер? (305)-555-0919
Заказчик: Ching, Iris
Номер? q
11 Программа завершена.
道:不Проведем анализ программы.
Строка В этой строке указывается путь к интерпретатору (измените его в соответствии с конфигурацией вашей системы) и ключ -w. Всегда включайте режим выдачи предупреждений!
Строка 3. Открывается файл customers.txt и ему назначается дескриптор РН. Естественно, проверяется успешность выполнения этой операции и при необходимости выводится сообщение об ошибке.
Строки 4S. В цикле выполняется чтение строк из дескриптора РН (каждая строка по очереди присваивается переменной $_). Символ перевода строки, находящийся в переменной $_, удаляется с помощью функции chomp.
Строки 7-8. Для доступа к записям о клиентах по адресу электронной почты и по номеру телефона используются два хэша: % Email и iPhone. В первом хэше в качестве ключей используются адреса электронной почты, а во втором — номера телефонов.
Строка 10. В этой строке закрывается дескриптор рн.
Строка 13. Организовывается цикл while, выполняющий повтор блока кода. Выражение while (1) — идиома Perl для организации бесконечного цикла. Для выхода из этого цикла служит оператор last.
Строки 74-75. Считывается номер телефона и удаляется символ перевода строки.
Строки 17-20. Если номер телефона не введен, предлагается ввести адрес электронной почты.
Строки 22-23. Если ничего не введено, цикл повторяется. Если пользователь вводит символ q, происходит выход из цикла.
Строки 25 二 2& Если введен допустимый телефонный номер, строка 26 кода выводит запись о клиенте. Управление передается в начало блока с помощью оператора next.
Строки 30-33, Если введен допустимый адрес, выводится запись о клиенте. Управление передается в начало блока с помощью оператора next.
В данном примере продемонстрировано сразу несколько возможностей Perl. Хэши используются для быстрого доступа к данным посредством ключей. В Perl хэши реализованы весьма эффективно, время ответа будет приемлемым, даже если в базе данных содержатся тысячи или десятки тысяч записей. Кроме того, на примере этой программы показано, как можно организовать управление процессом выполнения программы в простом блоке без использования управляющих структур while, do, until и им подобным.
Резюме
Хэши предоставляют программисту Perl множество новых возможностей. Помимо простого хранения и извлечения записей, хэши используются для обработки и анализа данных. Методы обработки массивов, хранения и получения доступа к записям имеют огромное значение. В следующих занятиях знание хэшей облегчит вам изучение таких тем, как работа с DBM-файлами, сложные структуры данных, взаимодействие с системным окружением.
Вопросы и ответы
Можно ли хранить в элементе хэша больше одного значения^ т.е. список, адресуемый одним ключом?
Да. Для этого существует два основных способа. Первый (и довольно неудобный) состоит в форматировании значения элемента в виде обычной записи, например списка с элементами, разделенными запятыми. Для преобразования списка в хэш используется' функция join, а при извлечении значения из хэша скаляр разделяется функцией split. Этот метод неудобен и его реализация часто сопровождается ошибками.
Второй способ — использование указателей Указатели позволяют создавать хэши массивов, хэши хэшей и другие сложные структуры данных. Если вы разберетесь с указателями, вам не составит особого труда создать сложные структуры. Эта тема подробно рассматривается на 13-м занятии, "Структуры и ссылки".
Как можно сохранить ключи в том порядке, в котором они были введены?
Это можно сделать несколькими способами. Первый способ подразумевает, что вы сами должны следить за порядком ввода элементов. Для этого можно использовать специальный массив. При вводе нового элемента в хэш в массив вводится ключ этого элемента с помощью функции push. Если вам потребуется при доступе к хэшу восстановить порядок ввода записей, используйте этот массив, а не функцию keys. Реализовать без ошибок этот метод очень сложно.
Гораздо лучший способ — использовать модуль Tie: :IxHash, который заставляет функцию keys вьгводить ключи в порядке ввода их элементов, что вам было и нужно. Подробнее об использовании модулей речь пойдет на 14-м занятии, "Использование модулей".
Существует ли удобный способ записи хэша в файл?
Конечно. Модули Data：：Dumper и Storable могут преобразовать типы данных в скалярные значения, которые можно легко сохранить в текстовом файле. В этих модулях есть функции для обратного преобразования этих скаляров в исходные структуры данных.
На 15-м занятии, "Обработка данных в Perl" будет рассмотрен еще более простой способ записи хэша в файл с использованием DBM-файлов. DBM-файлы позволяют связать хэш с файлом на диске. При изменении хэша будет изменяться и содержимое файла. Таким образом, с помощью файлов на диске можно организовать длительное хранение содержимого хэша.
Семинар
Контрольные вопросы
Почему в программе Customer нельзя в качестве ключей хэшей использовать имена людей?
в элемент хэша Perl невозможно одновременно поместить и имя, и фамилию клиента;
имена людей не могут быть уникальными ключами;
имена не используются для поиска в базе данных.
Какое различие существует между ассоциативным массивом и хэшем?
нет никакого различия;
ассоциативные массивы используются для хранения более формализованных наборов данных, таких как записи бухгалтерской системы;
хэши в Perl — это не совсем ассоциативные массивы, поэтому и термин другой.
Какой вид данных больше подходит для хэшей?
простой список элементов;
массив;
список пар ключ-значение.
Ответы
Правильный ответ — вариант б). Размер хэша Perl не ограничен, а клиенты часто просят найти их запись по имени. Однако имена людей не подходят, потому что они не уникальны. В телефонных книгах очень много одинаковых имен, таких как John Smith или Robert Jones.
Правильный ответ — вариант а). Хэши и ассоциативные массивы — одно и то же. Единственная разница между ними — тот факт, что слово хэш короче.
Правильный ответ в), хотя для инициализации хэши можно использовать и массив, преобразованный в список.
Упражнения
Модифицируйте программу Customer таким образом, чтобы можно было получать информацию по имени клиента. Поскольку в качестве ключей нельзя использовать имена клиентов, вам придется организовать поиск нужного значения элемента хэша.
Модифицируйте программу Customer так, чтобы для поиска клиентов можно было использовать часть ключа (например, часть телефонного номера или электронного адреса). Для этого воспользуйтесь регулярными выражениями, шаблоном в которых служит часть ключа. Имейте в виду, что может быть найдено сразу несколько записей и все они должны быть выведены.
8-й часФункции8-й часФункции
8-й час
Функции
8-й час
Функции
Почти все языки программирования содержат функции. Функция — это фрагмент кода, вызываемый по имени и возвращающий некоторое значение. В этой книге вы уже встречались с функциями print, reverse, sort, open, close, split и др. Но то были встроенные функции Perl.
Perl предоставляет вам возможность написания собственных функций. Определенные пользователем функции называются в Perl подпрограммами. Как и встроенные функции, они вызываются по имени и возвращают значение.
В Perl также реализована концепция области видимости. Область видимости определяет набор переменных, доступных программе в определенный момент времени. Благодаря этой концепции можно создавать функции, полностью независимые от остальной части программы. Корректно написанные функции могут быть повторно использованы и в других программах.
Основные темы этого занятия.
Определение собственной функции и ее вызов.
Передача значений в функции и получение возвращаемых ими значений.
Использование директивы use strict для ужесточения контроля за кодом.
Создание и вызов подпрограмм
Для создания пользовательских подпрограмм в Perl используется следующий синтаксис:
sub имя_подпрогралшы { оператор1;
оператор^;
>
Имена подпрограмм подчиняются тем же соглашениям об именах, что и имена скаляров, массивов и хэшей. Эти соглашения рассматривались на 2-м занятии, "Строительные блоки Perl: числа и строки". Имена подпрограмм могут совпадать с именами переменных.
Но вам следует избегать создания подпрограмм с именами, как у встроенных функций и операторов Perl. Создание двух подпрограмм с одинаковыми именами приводит к появлению соответствующего предупреждения, если включен режим вывода предупреждении, в противном случае второе определение функции перекрывает первое.
При вызове подпрограммы запускается ее код и возвращаемое значение передается в то место, из которого была вызвана подпрограмма. Например, данная короткая подпрограмма используется для диалога с пользователем:
sub yesno {
print "Вы в этом уверены (Да/Нет)?";
$answer=s<STDIN>;
}
Для инициирования подпрограммы, или, какговорят, ее вызова можно ис
пользовать подобные строки:
&yesno{);
ИЛИ
yesnof)；
Второй синтаксис (без можно использовать, если подпрограмма была ранее определена в коде, а синтаксис)допустим в любом месте кода. В этой книге исполь
зуются вызовы подпрограмм без S, хотя обе формы синтаксиса могут иметь место.
При вызове подпрограммызапоминает место, в котором произошел вызов, выпол
няет код подпрограммы и затем возвращается в основную программу к месту вызова: sub countdown {
for($i=10； $i>=0; $i—) { print "$i -"；
}
print "Обратный отсчет: ";
countdown{);
print "Пуск!";
Подпрограммы Perl могут быть вызваны в любом месте основной программы и даже из других подпрограмм:
sub world {
print "World!";
sub hello { print";
world();
}
hello();
Возврат значений из подпрограмм
Подпрограмма служит не только для удобной группировки кода с возможностью его вызова по имени. Подпрограмма, как и функции, операторы и выражения Perl, имеет значение. Оно называется возвращаемым значением. Возвращаемое значение подпрограммы — значение последнего вычисленного в подпрограмме выражения или же значение, явно возвращаемое оператором return.
Значение подпрограммы вычисляется после вызова подпрограммы и затем используется в том месте, из которого подпрограмма была вызвана. Вот пример:
sub two by four { # Простейшая подпрограмма
2*4;
}
print 8*two_by_four();
Здесь Perl при вычислении выражения 8*two_by four{) вызывает подпрограмму two_by_four(), которая возвращает значение 8. Затем вычисляется выражение 8*8 и в итоге выводится 64.
Значения подпрограмм также могут явно возвращаться оператором return. Этот оператор используется для досрочного выхода из кода подпрограммы и явного указания возвращаемого значения. В приведенном ниже примере используются оба способа выхода:
subx_greaterthan100 {
f Используется установленное ранее значение $х
return (1) if ($x>100);
0;
}
$x±70;
if {x greaterthanlOO()) {
print "$x is greater than lOOW;
}
Подпрограммы могут возвращать не только скаляры, а и массивы или хэши:
sub shift_to_uppercase {
@words=qw( cia fbi un nato unicef );
foreach (@words) {
$_=uc($J;
}
return(Swords);
0acronymssshift_to__uppercase(J
Аргументы
У всех предыдущих примеров общим было то, что данные, с которыми они работали, были или литералами (2*4), или переменными главной программы ($х в x_greaterthan100). Эти ограничения создают проблему переносимости кода подпрограмм. Для преодоления этих ограничений нужно уметь вызвать функцию и сказать ей: "Возьми эти данные и выполни с ними некоторые действия", а затем сказать ей: "Возьми другие данные и выполни с ними некоторые действия". Поведение функции должно изменяться в зависимости от передаваемых ей данных.
Значения, передаваемые функции и изменяющие ее поведение, называются аргументами (мы уже неоднократно использовали в книге этот термин). Вы уже знаете, что встроенным функциям Peri (grep, sort, reverse, print и др.) можно передавать аргументы. То же относится и к вашим подпрограммам. Для передачи функции аргументов можно использовать любой синтаксис:
имя_фунхцни( aprl, арг2, аргЗ);
имя^функцив aprl, арг2, аргЗ;
& ям^_ фувхций( aprJ л apr2f аргЗ);
Вторая форма — без скобок — может быть использована, только если интерпретатор Perl уже встречал определение этой функции.
В подпрограмме доступ к аргументам осуществляется посредством специальной переменнойВ следующем примере демонстрируется передача трех строковых ли
тералов в подпрограмму, которая выполняет их печать в виде списка.
sub printargs {
print joint1/, L)： }
printargs ('market', 'home', 'roast beef);
Для доступа к индивидуальным аргументам можно использовать индексы массива ®j, как и в случае любого другого массива. Однако следует помнить, что конструкция 5_[01 не имеет никакого отношения к скалярной переменной $ .
sub print third_argument { print-$_[2];
}
Использование в качестве имен переменных конструкции типа $」3] — не очень прозрачный стиль программирования. Функции, в которых много переменных, как правило, начинаются с переименования этих переменных ~ после этого становится понятно, для чего они предназначены. Посмотрите, что имеется в виду:
sub display_box_score {
($hits, $at_bats)-i_；4
print "Из $at_bats попыток было выбито $hits очков.";
print "Общий результат ~$hits/$at bats, "\n";
}
display_box_score(50, 210);
Здесь массив @ копируется в список ($hits, $at_bats). Первый элемент массива @ — @」Q]- становится переменной ?hits, а второй — переменной $at_bats. Имена переменных использованы лишь для читабельности.
Переменная g содержит реальный список исходных аргументов подпрограммы. Ее изменение или изменение любого ее элемента приводит к модификации соответствующих переменных. Неявное изменение значения переменных — плохой стиль программирования, поэтому ваша функция не должна изменять значения передаваемых ей аргументов, если только это не делается осознанно.
Передача массивов и хэшей
Аргументы подпрограмм не обязательно должны быть скалярами. Вы можете передавать в подпрограмму массив ли хэш, но делать это нужно с умом. Массив ли хэш передается подпрограмме так же, как и скаляр:
esorted_itens==sort_numerically(eitems);
В этой подпрограмме обращение к массиву ?items осуществляется посредством пе- ременной七
sub sort_numerically {
print "Сортировка...";
return(sort {$a <=> $b}厶);
При передаче подпрограмме массива или хэша вы рискуете здорово ошибиться, если таких массивов несколько. Посмотрите на данный фрагмент кода:
sub{
(旧 вь}=в_；
printмассив:
printмассив:
}
isecond);
Массивыипередаются при вызове подпрограммы в одном списке
Внутри этого большого плоского списка невозможно определить конец первого массива и начало второго. В подпрограмме оператор присваиванияприводит к тому, что все элементы массивастановятся элементами массиваа массив
так и останется пустым списком. Чтобы вспомнить, почему это происходит, обратитесь к материалу 4-го занятия, "Укладка строительных блоков: списки и массивы".
Можно довольно просто передать в подпрограмму группу скалярных переменных и один массив или хэш. Для этого достаточно знать количество передаваемых скаляров и поместить массив или хэш последним в списке аргументов. В этом случае понятно, что после скаляров все оставшиеся аргументы принадлежат массиву или хэшу:
sub lots_of_args {
($first,$third,
Остальная часть подпрограммы...
}
$bar, $baz,
Если нужно передать в подпрограмму несколько массивов или хэшей, а затем отделить их друг от друга, используйте указатели. О том, как передавать в подпрограммы указатели, речь пойдет на 13-м занятии, "Структуры и ссылки".
Область видимости
Из введения к этому занятию вы узнали, что подпрограммы позволяют сгруппировать фрагменты кода и дать им имена, которые затем можно использовать для вызова этих фрагментов кода из любого нужного места программы. Подпрограммы позволяют создать функционально законченные модули, решающие универсальные задачи. На основе переданных аргументов, встроенных функций и выражений подпрограмма возвращает определенное значение. Вы можете использовать эту подпрограмму в других программах, так как ее выполнение не зависит от окружающего контекста, — она просто берет аргументы, внутренние данные и на их основании вычисляет возвращаемое значение. Функция становится как бы "черным ящиком", который связывают с внешним миром только входные и выходные значения. Такие функции называются строгими.
А теперь давайте проанализируем два следующих фрагмента кода.
t Один из хороших стилей написания функции sub{
{$weight)=e_;
return (Sweight/б);
}
Плохой стиль написания подобной функции.
sub{
return(Sweight/6);
}
$weight=150;
По большому счету, первая реализация функции намного лучше. Она не использует предустановленных внешних переменных. Вместо этого она копирует аргумент в переменную $veight и производит все вычисления с ней. Вторую реализацию трудно использовать в другой программе, для этого нужно, чтобы переменнойбыло
присвоено соответствующее значение и обозначало то, что нам нужно. Если переменная с таким именем уже используется в других целях, вам придется изменить имя переменной, используемое в функции(), что не очень удобно.
Итак, первый вариант реализации лучше, но в нем по-прежнему чего-то не хватает. Переменная $weight может конфликтовать с другой переменной с подобным именем, если та встречается в программе.
позволяет использовать одни и те же имена для обозначения различных переменных в большой программе. По умолчанию переменные Perl видимы в основной программе и в подпрограммах. Это так называемые глобальные переменные.
Допустим, вам нужно создать переменную, относящуюся только к данной функции. Для этого следует воспользоваться оператором
sub moonweight {
my $*eight;
($ weight )=^;
return($veight/1*66667};
}
Внутри функции moonweight () переменная $weight является приватной переменной. Другие функции программы не имеют доступа к этой переменной. Таким образом, все другие переменные с именем $weight не пересекаются с переменной $weight функции
Теперь подпрограмма совершенно изолирована от остальной части программы.
Та часть программы, в которой можно использовать данную переменную, называется областью видимости переменной.
Оператор можно использовать для объявления скаляров, массивов и хэшей, как приватных переменных подпрограммы. Дескрипторы файлов, подпрограммы и специальные переменные Perlи др.) нельзя объявить приватными переменными.
Можно объявлять сразу несколько переменных, поместив их имена в скобки:
my
Приватные переменные хранятся совсем не так, как глобальные. Глобальные и приватные переменные могут иметь одинаковые имена, но при этом не конфликтовать, как показано ниже: sub{
my $x;
$х=20; \ Это приватная перемнная $х
print "$х\п";
)
$х=10; i Это глобальная переменная $х
print "$x\n";
myfunc();
В результате выполнения этого примера будут выведены числа 10, 20, а затем снова 10. Переменные $х в функции myfuncf) и $х в основной части программы — совершенно разные. У вас может возникнуть один резонный вопрос: "Возможно ли в подпрограмме использовать как приватную, так и глобальную переменную с одним и тем же именем?" Да, но это достаточно сложный вопрос, обычно не рассматриваемый начальными учебными пособиями no Perl. *
Как правило, любая подпрограмма на Perl начинается с объявления приватных переменных и присваивания массива e списку этих переменных:
sub playerstats {
my ($at_batsf $h'itsf $walks) N」
I Остальная часть функции...
}
Эта техника программирования позволяет создавать удобные в использовании, или, как их еще называют, дружественные функции: все их переменные являются приватными, поэтому эти переменные не могут изменить или быть изменены другими функциями, или основной частью программы. После окончания подпрограммы ее приватные переменные аннулируются.
Использование оператора my
Можно объявить переменные даже с меньшей областью видимости, чем целая подпрограмма. Для этого следует поместить оператор my в блок. Это может быть как основной блок подпрограммы, так и какой-нибудь другой блок. В следующем примере приватная переменная видима только в блоке:
$У=20;
{
my $у=500;
print *Значение переменной \$у равно $у\п";
f Напечатает 500
)
print "$y\n"; IНапечатает 20
Объявлять переменные можно даже внутри управляющей структуры, такой как for, foreach, while или if. В общем, какой бы у вас ни был блок, можно создать переменную с областью видимости внутри этого блока, как показано в следующем примере: while(?testval) {
my $stuff; f Переменная видима только внутри цикла
}
foreach{2t) {
my *hash; f Хэш видим только внутри цикла foreach
}
Здесь переменные, объявленные в операторе my, заново создаются во время каждой итерации цикла.
В Perl версии 5.004 и выше можно переменную (итератор) цикла for или foreach, a также условное выражение структур while или if объявить приватными для блока:
foreach my ^element {6array) {
t Переменная $element видима только внутри цикла foreach()
$line=<STDIN>) {
i Переменная $line видима только внутри цикла }
По окончании блока его приватные переменные аннулируются.
Упражнение: подсчет
После того как вы столько узнали о функциях, перейдем к практическому использованию функций в реальном приложении. Код функций легко может быть использован повторно. В этом упражнении три функции предназначены для анализа групп цифр.
Для начала немного теории. Как вы должны помнить из курса средней школы, среднее арифметическое группы цифр — это их сумма, деленная на количество цифр. Медиана — это средний элемент всей группы, отсортированной по значению. При четном количестве элементов берется среднее арифметическое двух средних элементов. Стандартное отклонение характеризует распределение элементов вокруг среднего значения. Высокое значение стандартного отклонения означает, что разброс чисел велик, а малое — что они сосредоточены вокруг среднего значения, Если отложить влево и вправо от среднего значения интервал, равный стандартному отклонению, то в нем будет сосредоточено 68% чисел из набора, а если удвоить этот интервал, то в него попадет 95% всех чисел из набора.
А теперь, вооружившись теоретическими сведениями, наберите в текстовом торе программу, приведенную в листинге 8.1, и сохраните ее под именем Stats. забудьте сделать файл выполняемым, воспользовавшись инструкциями из 1-го занятия, "Начало работы с Perl".
После этого попытайтесь запустить программу, набрав в командной строке
perl Stats
В листинге 8.2 содержится пример диалога с этой программой.
ЛистингИсходный текст программы
“/usr/bin/per! -w
use strict;
subnean {
sy{Qdata)=a」
ny $sun; J
foreach(Qdatm){
$sum+=$ ;
)「
return (Jsurn/fldata);
}
12： subnedian {
my(?data)=sort { $a <=> $b} H_;
if (scalar(^data)t2) {
return($data(@data/2]);
} else {
my(Supper, $lower);
$lower=$data[^data/2];
$upper=$data[edata/2 - 1J;
return (mean ($ lower p $uper)};
}
}
sub std_dev {
ny(ldata)=€-; .
my($sq_dev_suia, $avg)^(O,O);
：$avg=mean(idata);
foreach my $elem (fdata) {
$sq_dev_sum+=($avg-Selem)**2;
30；}
return(sqrt($sq_dev_sum/(Wata-1)));
}
my($data, Matas 呜；
print "Введите данные, разделенные запятыми: ";
$data=<STDIN>; chomp $data;
®dataset=split(/[\sr]+/f $data);
print "Медиана: ", median(^dataset)r "\n";
print "Среднее: "f mean(@dataset), "\n";
print "Станд. откл.: ", std dev{Pdata£et)r "\n";
Листинг 8.2. Пример диалога с программой Stats
Введите данные, разделенные запятыми: 14.5,6,8,9,10,34
Медиана: 9.5
Среднее: 13.5833333333333
Станд. ОТКЛ.： 10.3943093405318
IS Проведем анализ программы.
Строка 1. В этой строке указывается путь к интерпретатору (измените его в соответствии с конфигурацией вашей системы) и ключ -w. Всегда включайте режим вывода предупреждений!
Строка 3. Директива use strict указывает, что все переменные должны быть явно объявлены в программе с помощью оператора my и строки должны быть заключены в кавычки.
Строки 4-11. Функция mean{) находит среднее арифметическое группы чисел. С помощью цикла foreach вычисляется сумма чисел $sum, а затем она делится на количество чисел.
Строки 12-21. Функция medianf) вычисляет данные двумя способами. При нечетном количестве вводимых элементов она просто выбирает средний элемент. Для этого количество элементов делится на 2, получившееся значение округляется до ближайшего целого и используется в качестве индекса предварительно отсортированного массива с нашими числами. При четном количестве элементов функция находит два средних элемента. Эти числа — $upper и $lower. Их среднее находится с помощью функции mean(). Это значение и возвращается функцией вычисления медиан.
Строки 23-32 Функция std dev() очень проста и состоит в основном из математического выражения. В этом выражении из каждого элемента массива §data вычитается среднее значение всех элементов и получившееся число возводится в квадрат. Все подобные результаты суммируются в переменной $明父叮.5№ Для нахождения стандартного отклонения сумма всех квадратичных отклонений делится на количество элементов минус единица, и из получившегося значения берется квадратный корень.
. Строки 33-35. Все необходимые переменные основной программы объявляются с помощью оператора my. Пользователь вводит данные, которые помещаются в скаляр Sdata. Затем с помощью функции split и шаблона /[\s,]+/ введенные пользователем данные разделяются и помещаются в массив Jdataset- Этот шаблон определяет в качестве разделителя символы пробела и запятую. Дополнительные пробелы и запятые игнорируются.
Строки 38-40. Генерируется вывод. Не забывайте, что это не единственное место, где можно вызвать функции mean(), medianf) и std_dev(). Они могут вызывать друг друга: обе функции std_dev() и median{} используют функцию mean(). Это неплохой пример повторного использования кода.
Подробнее о функциях
Многие технические приемы программирования, как, например, рекурсивный вызов функций, могут быть эффективно реализованы только с учетом области видимости переменных. К этому вопросу непосредственное отношение имеет оператор use strict, ужесточающий синтаксический контроль в Perl, что позволяет избежать некоторых грубых ошибок.
Объявление переменных с помощью оператора local
В Perl версии 4 не было по-настоящему приватных переменных. Вместо них в Perl 4 были "почти" приватные переменные. Концепция "почти" приватных переменных до сих пор присутствует и в Perl 5. Мы будем называть такие переменные локальными. Для объявления этих переменных используется оператор local:
sub myfunc {
local ($foo)=56;
t остальная частьфункции...
>
В этом примере объявляется локальная переменная $foo подпрограммы myfunc(). Поведение переменной, объявленной с помощью оператора local, почти не отличается от поведения переменной, объявленной с помощью оператора my. Областью видимости локальной переменной может быть подпрограмма, блок или конструкция eval. При завершении подпрограммы или блока эта переменная аннулируется.
Отличие состоит в том, что переменная, объявленная локальной, видима не только в пределах того блока, в котором она объявлена, но и во всех подпрограммах, вызванных из этого блока. В табл. 8.1 приведено сравнение приватных и локальных переменных.
submess_with_foo {sub mess_with_foo {$foo=0; ~$fo6=0;>}sub myfunc { my $foo=20;)・sub myfunc { local$foo^20;mess_with_foo(H }print $foo;mess_with_foo(); print$foo;myfunc();myfunc();submess_with_foo {sub mess_with_foo {$foo=0; ~$fo6=0;>}sub myfunc { my $foo=20;)・sub myfunc { local$foo^20;mess_with_foo(H }print $foo;mess_with_foo(); print$foo;myfunc();myfunc();
submess_with_foo {
sub mess_with_foo {
$foo=0; ~
$fo6=0;
>
}
sub myfunc { my $foo=20;)・
sub myfunc { local$foo^20;
mess_with_foo(H }print $foo;
mess_with_foo(); print$foo;
myfunc();
myfunc();
submess_with_foo {
sub mess_with_foo {
$foo=0; ~
$fo6=0;
>
}
sub myfunc { my $foo=20;)・
sub myfunc { local$foo^20;
mess_with_foo(H }print $foo;
mess_with_foo(); print$foo;
myfunc();
myfunc();
Два фрагмента текста, приведенные в табл. 8.1, практически идентичны, за исключением объявления переменной $foo в функции myfunef). Слева эта переменная объявлена как приватная, а справа — как локальная.
В коде слева функция mess with_foo() изменяет глобальную переменную $foo. После возвращения управления в myfunc() будет напечатано число 20, так как приватная переменная $foo, принадлежащая этой функции, не была изменена.
В коде справа в функции mess with foo(} создается локальная переменная $foo. Затем функция mess_with foo(} устанавливает для переменной $foo значение 0. Это та же переменная, что и в myfunc(), EF・локальные переменные передаются в подпрограммы. После возвращения в myfuncf) будет напечатано значение 0.
Специально для любителей терминологии сообщим, что локальные переменные также называются переменными с динамической областью видимости, так как их область видимости изменяется по мере вызова подпрограмм. Переменная, объявленная с помощью оператора哂имеет лексическую область видимости, которая сравнительно просто определяется после анализа кода. Лексическая область видимости совпадает с блоком, в котором была объявлена данная переменная, причем s процессе выполнения программы эта область не изменяется.
Итак, если вам нужно объявить по-настоящему приватную переменную, используйте оператор ray.
Как сделать Perl строже
Perl — снисходительный и терпимый язык программирования. Он не обращает особого внимания на то, как выглядит ваш код, лишь бы он работал. Но имеется возможность указать интерпретатору Perl, чтобы тот более взыскательно анализировал исходный код. Например, предупреждения, включенные в командную строку или в первую строку программы, позволяют избежать многих досадных ошибок. Perl предупреждает об использовании неопределенных переменных, однократном использовании имен и подобных вещах.
При разработке больших программных проектов (особенно по мере усложнения программы) было бы неплохо, чтобы Perl хоть как-то удерживал вас от совершения случайных ошибок. Кроме ключа -% в интерпретаторе Perl имеются и другие средства для вывода дополнительных предупреждений во время компиляции. Для этого используется оператор use strict:
use strict;
sub mu sub {
my $x;
mysub();
Оператор use strict называется директивой компилятора. Эта директива указывает Perl, что необходимо отслеживать перечисленные ниже ситуации и выводить сообщения об ошибках времени выполнения с информацией о текущем файле и блоке.
Использование имени переменной, не являющейся специальной, без ее объявления в операторе my.
Использование недопустимого имени функции (без & и скобок) перед тем, как эта функция была определена.
Другие потенциальные ошибки
Директива use strict помогает справиться с первыми двумя проблемами. Теперь в программе вы уже не сможете использовать глобальную переменную вместо приватной. Это способствует созданию более изолированного кода, не полагающегося на использование глобальных переменных.
Другая ловушка, выпутаться из которой помогает директива use strict, — использование недопустимых ключевых слов. Посмотрите на код
$var=value；
В данном случае непонятно, что такое value — строка без кавычек или имя функции. При использовании директивы use strict Perl сообщит, что этот код непонятен и синтаксически недопустим, если только соответствующая функция предварительно не определена.
С этого момента все примеры и относительно длинные листинги в книге будут содержать директиву use strict.
Рекурсия
Рано или поздно вы познакомитесь со специальным классом подпрограмм. Во время своей работы эти подпрограммы вызывают сами себя. Они называются рекурсивными подпрограммами.
Рекурсивные подпрограммы используются в случае, если задача может быть сведена к решению более простой идентичной задачи, а та, в свою очередь, — к еще более простой, и т.д. Одна из рекурсивных задач — поиск файла в древовидной структуре каталогов: вначале поиск ведется в самом верхнем каталоге, затем наступает очередь подкаталогов и т.д. Как видите, в данном случае подзадачи идентичны основной задаче.
Другая рекурсивная задача связана с вычислением факториалов. Факториалы используются в статистике. Количество перестановок букв ABCDEF равняется факториалу шести. Факториал — это произведение всех целых чисел, меньших данного, включая 1. Например, факториал числа 6 — 6x5x4x3x2x1 или 720. Для вычисления факториала 6 необходимо факториал 5 умножить на 6. Для вычисления факториала 5 Необходимо факториал 4 умножить на 5 и т.д. Рекурсивная функция для нахождения факториалов приведена в листинге 8.3.
Листинг 8.3. Вычисление факториалов с помощью рекурсии
sub factorial {
my ($num)=e_;“
return(1) if ($ng <=
return($num*factorial($num-l));
}
print factorial(6)；
Проведем анализ программы.
Строка 2. Аргумент подпрограммы factorial!) присваивается переменной $num, которая объявлена в данной подпрограмме как приватная.
Строка 3. Для каждой рекурсивной функции необходимо предусмотреть условие прекращения. Это то значение аргумента, при котором функция больше не вызывает сама себя. Для подпрограммы factorial() условие прекращения — это вычисление факториала 1 или 0. Два приведенных значения равны единице, поэтому подпрограмма factorial(), вызванная с аргументом 0 или 1, выполняет код return}1) (это случай $пшп<=1).
• Строка 4. Если аргумент не равен нулю или единице, вычисляется факториал предыдущего числа, как показано ниже.
Если$numравна...встроке 4 вычисляется...
б
return(6*factorial(5))
5
return(5*factorial(4))
4
return{4*factorial(3))
3
return(3*factorial(3)}
2
return(2*factorial(l))
1
строка 4 не выполняется; функция factorial(l) возвращает зна-
чение 1
В результате выполнения цепочки вызовов рекурсивных функций будут последовательно вычислены факториалы всех чисел, меньших данного. Их значения по цепочке передаются в вызвавшие их функции, и в конце концов вычисляется значение факториала 6.
Рекурсивные функции встречаются не часто. Большие рекурсивные функции тяжело создавать и отлаживать. Любая задача, решаемая с помощью циклов for, while, foreach, может быть решена при помощи рекурсии, и, наоборот, всякая рекурсивная задача может быть выполнена с помощью циклов. Рекурсивные процедуры обычно используются для решения относительно небольшого круга задач, естественным образом формализуемых с помощью метода рекурсии.
Резюме
Perl поддерживает определяемые пользователем функции, называемые подпрограммами, которые ведут себя подобно встроенным функциям. Им можно передавать аргументы; при необходимости подпрограммы пользователя могут возвращать значения в место вызова. Функции Perl могут вызывать другие функции и даже самих себя. В Perl также можно объявить приватную переменную внутри функции или блока кода и создать законченные фрагменты кода, допускающие повторное использование.
Вопросы и ответы
Есть ли на самом деле какая-то разница при вызове функции с символом & и без него?
Нет ничего такого, что могло бы иметь к вам какое-нибудь отношение. Существует небольшая разница между вызовами £f00 и foo при использовании прототипов функций
или отсутствии скобок после вызова. Но эта тема выходит за рамки нашей книги. Вы можете удовлетворить свое любопытство, обратившись к страницесправочного
руководства
В моейпрограммеестьстрокадлякоторойPerlвыводитсообщениеоб
ошибке syntax error, next 2 tokens шу(.
Вы или что-то неправильно набрали, или у вас установлен Perl версии 4. Наберите в командной строке perl -v. Если у вас действительно четвертая версия, немедленно установите более новую.
Как передавать в подпрограмму или возвращать из нее функции, дескрипторы файлов, а также сразу несколько массивов или хэшей?
Для передачи функций, нескольких массивов или хэшей нужно использовать указатели, рассматриваемые на 13-м занятии, "Структуры и ссылки". Для передачи дескрипторов файлов в подпрограмму и обратно следует воспользоваться модулем Handle или методикой приведения типовОбе эти темы выходят за рамки данной книги.
Моя функция возвращает много значений, а мне нужно только одно. Как пропустить остальные значения?
Один из методов — создание списка литералов, для чего вызов функции помешают в круглые скобки. Затем вы можете выбрать любую интересующую вас часть этого списка. В следующем примере извлекается значение года (текущий год минус 1900) из встроенной функциивозвращающей сразу девять значений:
print "На двсре1900+ (localtime)[5];
Другой метод — присваивание переменных списку таким образом, чтобы все ненужные значения присваивались undef или какой-нибудь вспомогательной переменной:
(undef, undef, undef, undef, undef, $year offset)=localtime;
Семинар
Контрольные вопросы
Посмотрите на следующий блок кода:
bar {
<$а, $b 产Р」
$ь=юо；-
$a-$a+l;
}
sub foo {
my ($a)=67;
local($b)=e_；
bar($af $Ь);
}
foo(5f 10)
Какое значение будет иметь переменная $Ь после выполнения оператора bar($a, $b)?
5;
100;
68.
Какое значение возвращается функцией foo()?
67;
68;
undef.■
Какую область видимости имеет переменная $Ь в функции foo{)?
лексическую;
динамическую;
глобальную.
Ответы
Правильный ответ — вариант б). $b — локальная переменная функции foo{), поэтому каждая вызываемая из нее подпрограмма может использовать эту переменную (если в ней не объявляется новая переменная с таким же именем с помощью операторов local или my)- После вызова функции bar() значение переменной $b изменяется и становится равным 100.
Правильным является вариант б). Удивлены? Последнее выражение функции foo() — bar($a,$b) возвращает 68, так как значение $а передается в bar() и там инкрементируется. Функция foo() возвращает значение своего последнего выражения — 68.
Правильный ответ ^^^^ вариант б). Переменные, объявленные с помощью оператора local, называются переменными с динамической областью видимости.
Упражнения
. Используйте функции упражнения по статистике, приведенные выше, и код подсчета слов, рассмотренный на 7-м занятии, "Хэши", для анализа длины слов в документе. Вычислите их среднюю длину, медиану и стандартное отклонение длины.
. Напишите функцию для вывода части последовательности чисел Фибоначчи. Числа Фибоначчи — это бесконечная математическая последовательность, подсказанная самой природой. Она начинается с 0, 1, I, 2, 3, 5, 8. Каждый последующий ее член является суммой двух предьщуших (кроме 0 и 1). Эти числа могут быть вычислены с помощью рекурсивной процедуры или цикла.
Часть II
Углубляемся в Perl
Темы занятий
9
Дополнительные функции и операторы
140
10
Файлы и каталоги
154
11
Взаимодействие с операционной системой
172
12
Работа с командной строкой Perl
187
13
Структуры и ссылки
200
14
Использование модулей
216
15
Обработка данных в Perl
230
16
Сообщество Per!
249
9-й час
Дополнительные функции иоператоры
В культуре Perl есть такая традиция: "Существует более одного способа сделать что-либо". На этом занятии мы познакомимся с данной философией поближе. Мы рассмотрим целую "сборную солянку" новых функций и операторов.
При поиске скалярных величин и выполнении операций над ними вы до сих пор использовали регулярные выражения. Но поскольку в Perl существует более одного способа сделать что-либо, в нем предусмотрены различные функции поиска и редактирования скаляров. Итак, на этом занятии вы познакомитесь с некоторыми новыми способами.
Кроме того, раньше мы рассматривали массивы как линейные списки элементов, перебор которых осуществлялся с помощью оператора foreach, а объединение в скалярную переменную — с помощью функции join. На этом занятии вы познакомитесь с совершенно новым взглядом на массивы.
И, наконец, мы вновь обратимся к абсолютно "пресной" функции print и добавим ей немного остроты и привлекательности. С помощью обновленной и улучшенной функции print вы тоже сможете создавать тщательно отформатированные отчеты, которые не стыдно показать другим людям.
Основные темы этого занятия.
Поиск скаляров внутри простых строк.
Подстановка символов.
Использование функции print.
Применение массивов в качестве стеков и очередей.
Поиск скаляров
Регулярные выражения — прекрасный способ поиска скаляров по шаблонам, но иногда это просто стрельба из пушки по воробьям. В Perl некоторые "накладные расходы" (впрочем, небольшие) связаны с трансляцией шаблона, а затем поиском этого
шаблона среди скаляров. Кроме того, при написании регулярных выражений легко ошибиться. В Perl предусмотрено несколько функций поиска и извлечения простой информации из скаляров.
Функция index
Если вы просто хотите найти одну строку внутри другого скаляра, воспользуйтесь предусмотренной для этого в Perl функцией index. Ее синтаксис выглядит следующим образом:
index строка, подстрока
index строка, подстрока, яачальная_позвция
Функция index начинает просмотр строки слева и ищет в ней подстроку. Функция index возвращает позицию, в которой найдена подстрока, причем значение 0 соответствует крайней левой позиции в строке. Если подстрока не найдена, то функция index возвращает значение -1 . Искомая строка может состоять из букв, быть скаляром или любым выражением, возвращающим строковое значение. Подстрока — это не регулярное выражение, а просто другой скаляр.
Ниже приведено несколько примеров. Помните, что функции и операторы Perl можно записывать, заключая аргументы в круглые скобки или не делая этого.
index "В лесу родилась елочка", "елочка"; f Возвращается 16
index("Жить - xopono； а хорошо жить - ещелучяе", "еще"); # Возвращается 29 $а="Новое -этохороло забытое старое";
index($а, "это"); I Возвращается 8
index($a, "новое"); IВозвращается-1 fa=qw(nveHHua рис ячмень);
index joint' ", На), "рис"; * Возвращается 8
Можно также (хотя это и необязательно) указать при вызове функции index начальную позицию в строке, с которой нужно начать поиск, как показано в следующем примере. Чтобы выполнить поиск с начала строки (с крайней левой позиции), используйте начальную позицию 0.
$паюез;=*Герц Герцен Герцеговина Герцигова";
index($names； "Герц") ；# Возвращается 0
index($namesr "Герц",1);l Возвращается 5
Можно также использовать функцию index с начальной позицией, чтобы "пройти" всю строку и найти все случаи вхождения в нее подстроки, как показано в следующем примере:
$воигсе=иГерц Герцен Герцеговина Герцигова";
$start=0;
f Чтобы найти асе вхождения слова "Герц", мы будем
f использовать переменную $start в качестве начальной
t позиции для поиска. При этом значение переменной $start
f будет все время увеличиваться
while(($start=index($sourcef Hrepq"r$start)) 1=-1){
print "Найдено слово Герц в $start-ft позвцииХп*;
$start++;*
}
В результате выполнения данного примера будет выведено следующее:
Найдено слово Герц в 0-й поз宴айн
Найдено слово Герц в 5-й позиции
Найдено словов 12-й позиции
Найдено слово Герц в 24-й
Функция index из предыдущего примера выполняет в цикле сканирование строки как показано ниже:
Переменной $start присваивается значение О
Герц Герцен Герцеговина
Функция index находит слово Герц в 0-й позиции строки, после чего это значение присваивается переменной Sstart
Функция index снова запускается с 1-й позиции строки
Герц Герцен Герцеговина Герцигова
index находит еще одно слово Герц в 5-й позиции строки
Поиск в обратном направлении с помощью функции rindex
Функция rindex работает точно так же, как index, за исключением того, что поиск начинается с крайнего правого символа строки и проводится в левую сторону. Синтаксис данной функции выглядит следующим образом.
rindex строка, подстрока
rindex строка, подстрока,
Если поиск закончен, а подстрока не найдена, то функция rindex возвращает значение -1 . Ниже приведено несколько примеров.
"Мишка косолапый по лесу идет, шишки собирает...";
rindex($a, "ишк");31
"ишк", 30); I Возвращает 1
По сравнению с функцией index, код для реализации обратного поиска в цикле с помощью функции rindex выглядит несколько иначе. Причина заключается в том, что функция rindex начинает поиск с правого крайнего символа строки. Поэтому в качестве начальной позиции для поиска следует указать символ, расположенный за последним символом строки. Для этого вполне подойдет значение, возвращаемое функциейкак показано в следующем примере. Выполнение цикла следует
завершить как только функция rindex возвратит значение -1 . После нахождения каждого очередного элемента значение переменной $start должно быть уменьшено на 1, а не увеличено, как в случае использования функции index.
Герцен Герцеговина Герцигова";
$start=length($source);
!=-l){
print "Найдено слово Герц в
$вtart—;}
Выделение части строки с помощью функции substr
О функции substr часто забывают, не придавая ей особого значения, хотя она предоставляет универсальный метод выборки информации из скаляров и их редактирования. Синтаксис этой функции выглядит следующим образом:
substr строка, смещение
substr строка, смещение, длвна
Функция substr берет строку, начиная с позиции, указанной во втором параметре, и возвращает оставшуюся часть строки (т.е. начиная с позиции смещение и до конца). Если параметр длина задан, то берется подстрока соответствующей длины. Если же в результате происходит выход за пределы строки, то просто берется подстрока до конца строки. Это продемонстрировано в следующем примере.
(Позиция символов в строке $а
i 01020304050
$а="0 сколько нам открытий чудных готовит просвещенья век";
print substr($a, 50)" Возвращается "век*
print substr($a, 10, 12);# Возвращается "нам открытий"
ЕСЛИ задано отрицательное значение параметра смещение, то функция substr начинает отсчет справа. Например, substr($a, -5) возвращает пять последних символов строки $а. Если задано отрицательное значение параметра длина, то функция substr возвращает подстроку от начальной позиции и до конца строки, за исключением последних символов, количество которых определяется параметром длина. Например:
print substr($a, 30, “};f Возвращается "готовит просвещенья**
В предыдущем фрагменте функция substr начала работу с 30-й позиции и вернула оставшуюся часть строки за исключением последних 4-х символов.
Функцию substr можно использовать также в левой части оператора присваивания. Такая конструкция позволяет указать, какие символы в скаляре должны быть заменены. В качестве первого аргумента функции substr следует задать скалярную переменную, а не строку символов, которой будет присваиваться значение. Ниже приведен пример редактирования строки с помощью функции substr,
$а="Все выше и выше, и выше";
Заменим первое слово "выше" на "ниже" substr($a, 4, 4)=гниже";
Вставим в начало строки слово "Песня:" substr{$a, 0, 0)="Песня:";
t Заменим последние 4 символа substr{$a, -4, 4)=,,ниже";
Т ранслитерациял а не подстановка
Прежде чем рассмотреть оператор транслитерации (который иногда называют оператором перекодировка), давайте немного вспомним, как работает оператор, подстановки, о котором шла речь на 6-м занятии, "Поиск по шаблону". Оператор подстановки
имеет види, если не задан оператор привязки =", выполняет поиск
по шаблону и замену строки, находящейся в служебной переменной $_. Оператор транслитерации чем-то напоминает оператор подстановки, однако работает он немного иначе, поскольку в нем не используются регулярные выражения. Синтаксис этого операторы выглядит так:
// замены/
Оператор транслитерации tr/// выполняет поиск в строке элементов, указанных в первом списке, и заменяет их на соответствующие элементы из второго списка. По умолчанию поиск и замена выполняются в строке, находящейся в переменной $ . Чтобы изменить это правило, необходимо воспользоваться оператором привязки как в случае использования регулярных выражений, например:
tr/ABC/XYZ/;В переменной $_ все буквы "А" заменяются на "X",
"В" наи т.д.
$r=~tr/ABC/XYZ/;Та же операция выполняется над переменной $г
Для логической группировки символов используется дефис. Например, конструкция A-Z представляет список прописных букв от А до Z включительно. Логическая группировка позволяет избежать перечисления символов в списке, например:
Изменяет регвстр букв с верхнего на нижний tr/A-Za-z/a-zA-Z/;Изменят регистр букв на обратный
Если в операторе транслитерации второй список идентичен первому или вовсе отсутствует, то оператор tr/// выполняет только подсчет найденных символов и возвращает данное значение. При этом исходная строка не изменяется, например:
Выполняется подсчет количества символов
в переменной $potato н найденное значение присваивается переменной $eyes Выполняется подсчет количества цифр
в переменной $_ и найденное значение присваивается переменной
И в заключение отметим, что у оператора tr/// есть синоним — оператор у///. Исторически так сложилось, что префиксы tr и у обозначают одну и ту же операцию. В операторе tr/// (а значит, и в у///) можно заменить символ разделитель списков. Обычно программисты выбирают пару круглых или квадратных скобок или любой другой подходящий символ, например:
Выполнение циклического сдвига влево на 13 символов содержимого переменной $_.
Замена некоторых символов пунктуации
У оператора tr/// есть ряд дополнительных функциональных возможностей, которые используются сравнительно редко. Чтобы ознакомиться с ними, обратитесь к разделу prelop справочного руководства.
Улучшение качества печати
Выходные данные, которые мы до сих пор выводили на печать с помощью функции print, имели незатейливый вид. Дело в том, что функция print предназначена для выполнения отладочной печати, поэтому в ней не предусмотрено практически никаких средств
форматирования. Для получения качественных распечаток следует воспользоваться другой функцией Perl — printf. В ней предусмотрен широкий набор средств управления внешним видом выводимых данных, таких как выравнивание по левому и правому краю поля, изменение количества знаков после десятичной точки, получение полей фиксированной ширины и др. Функция printf была почти полностью заимствована из языка программирования С, однако стоит отметить, что в других языках программирования имеется аналогичная по своим функциональным возможностям функция (например, print using в BASIC). Синтаксис функции printf выглядит следующим образом:
printfкаблов_фориатировавяяг список
printfдескрнптор_файла ваблон_форматнрованияг список
Параметр шаблон_форматирования предназначен для описания формата выводимых данных в сокращенном виде. Вместо списка следует указать значения, выводимые функцией printf на печать (так же, как и в операторе print). По умолчанию вывод осуществляется в стандартный выходной поток (дескриптор STDOUT), однако, как и в случае функции print, можно указать дескриптор файла, в который следует поместить данные. Обратите внимание, что между дескриптором файла и шаблоном форматирования не должно быть запятой.
Шаблон форматирования обычно задается в виде литерала (реже в виде скалярной переменной) и определяет внешний вид выводимых данных. Любые символы, указанные в шаблоне, кроме тех, что начинаются с *， помещаются в неизменном виде в выходной поток. Символ процента обозначает начало спецификатора поля, который задается в виде *-%dx (рис. 9.1). Параметр (/задаетширину поля в символах; параметр d определяет количество цифр после десятичной точки (для числовых данных) или общую допустимую ширину поля для строк; параметр х обозначает тип выводимых данных. Дефис перед параметром w означает, что данные в поле шириной w символов выравниваются по его левому краю. По умолчанию данные будут выровнены по правому краю поля. Обязательными в спецификаторе поля являются только символ процента и поле х. Список некоторых часто используемых спецификаторов типа поля указан в табл. 9.1.
•Маркерначаласпецификатораполя
IНеобязательный знак вминус"
IОбщаяширина поля (обязательный)
&Тип поля (обязательный)
Необязательноеколичествоцифрпоследесятичнойточки
• Необязательный знак "десятичнойточки"
Рис. 9.1. Формат спецификатора поля
Таблица 9.1. Некоторые спецификаторы типа поля функции
Спецификатор типаТип
сСммвЬл
SСтрока
dДесятичное целое; дробная часть числа отбрасывается
fЧисло с плавающейточкой
*:. Полный список спецификаторов типа поля можно найти в электронном справочном руководстве по Perl. Для этого введите команду perldoc -f printf.
Ниже приведено несколько примеров использования функции printf.
jprint£(H%20s\ "Джек");, f выводит слово "Джек", которое
.. ■ . ■ » , ■ ■ ■ ：располагается в none шириной 20 символов в.
# выровнено по правому краю
printf)"t^Os", "Джек"); # to же, только выравнивание выполняется по f левому краю поля
Samt=7.12;
printf(*'%6.2f", $amt); t Выводит " 7.12"
$amt=7.127;
printf(**%6-2f", $amt); # Выводит " 7.13", число округляется
printf("%c"； 65); i Выводит А5СП-свмвол；
♦ соответствующий коду 65 ("А")
$amt=9»4;.
printf(#%6.2f\ $aHit);f Выводит " 9.40"
printf("t6d"f $amt);t Выводит "9"
При выполнении форматирования каждый спецификатор поля заменяется соответствующим элементом из списка, как показано на рис. 9.2. При этом для каждого элемента в списке должен быть предусмотрен свой спецификатор поля и, наоборот, каждому спецификатору поля должен соответствовать элемент в списке.
Рис. 9.2. Порядок замены спецификаторов поля
Чтобы вывести перед числом незначащие нули, нужно поместить символ 0 в спецификатор формата, как показано ниже:
printf("%06.2ff $amt); * Выводит -009<40-
Кроме функции printf, существует близкая по смыслу функция sprintf. Разница между ними состоит в том, что функция sprintf не выводит данные в выходной поток, а вместо этого просто их возвращает в вызвавшую ее программу. В результате форматированную строку данных можно присвоить скалярной переменной или использовать в любом другом выражении, как показано ниже на примере:
$veight=85;*
t Округлим результат до 2-х цифр после запятой
$moonweight=sprintf("%.2f■, Sweight*.17);
print "Масса тепа на Луне составит $moonveight кг.";
При выполнении форматирования не забывайте, что функции printf и sprintf, в параметрах которых указан спецификатор поля *f, автоматически округляют результат так, чтобы он поместился в отведенное ему поле.
Упражнение: создание отчета
В этом разделе мы рассмотрим одну из задач, с которой неизбежно сталкивается любой человек, работающий с компьютером. Речь идет об обработке исходных данных, их форматировании и составлении отчета. Эта проблема возникла не на пустом месте. Все
дело в том, что компьютеры и люди оперируют данными, представленными в разных форматах. В результате без специальной обработки человеку очень трудно проанализировать машинные данные. Поэтому наша задача — отформатировать данные, находящиеся в компьютере, так, чтобы с ними было удобно работать человеку.
Для выполнения этого упражнения нам понадобится набор записей о гипотетиче- • ских сотрудниках некой компании, в который входит: фамилия и имя сотрудника, его табельный номер, количество отработанных им часов и почасовая тарифная ставка. Программа должна на основе этих данных составить отчет по зарплате.
Вы легко можете модифицировать исходный текст данной программы так, чтобы в результате получить любой необходимый вам отчет. Для упрощения упражнения записи с исходными данными мы будем хранить в массиве, который инициализируется в начале программы. Очевидно, что при построении реального отчета программа должна будет прочитать данные, хранящиеся в одном из файлов на диске. Однако усовершенствованием нашей программы мы займемся чуть позже.
Итак, запустите свой любимый текстовый редактор, наберите в нем программу, приведенную в листингеи сохраните ее на диске в файле с именем Employee. Но
мера строк вводить не нужно. После сохранения программы сделайте файл выполняемым, как было описано на 1-м занятии, "Начало работы с
После выполнения подготовительных операций запустите программу, набрав в командной строке
Employee
Результаты работы программы приведены в листинге 9.2.
Листинг9.1.ИсходныйтекстпрограммыEmployee
use strict;
my
);
sub{
my
my $fullname;
$first, $last);
$emp,$time,
* $time>+.005);
}
{
my$a);
my $F2)=split(',', $b);
return ( $Ll cmp $L2 \ Сравним фамилии
||Если они идентичны...
28:29:30:31:32:33:34:28:29:30:31:32:33:34:$F1 cmp $F2 I Тогда сравним имена
28:
29:
30:
31:
32:
33:
34:
28:
29:
30:
31:
32:
33:
34:
foreach(^employees) < print.emp($_);>foreach(^employees) < print.emp($_);>}№employees；
foreach(^employees) < print.emp($_);
>
foreach(^employees) < print.emp($_);
>
Листинг9.2.РезультатработыпрограммыEmployee
1:
198131 Тед Войоховиц
6.50
39
253.50
2:
131211 Стен Клиборн
11.25
40
450.00
3:
141512 Венди Her
9.50
40
380.00
4:
123101 Боб Смит
9.35
40
374.00
5:
132912Алиса Франклин
10.15
35
355.25
; Проведем анализ программы.
. Строка 7. В этой строке указывается путь к интерпретатору (измените его в соответствии с конфигурацией вашей системы) и ключ -w. Всегда включайте режим вывода предупреждений!
. Строка 3. Директива use strict указывает, что все переменные должны быть явно объявлены в программе с помощью оператора my и строки должны быть заключены в кавычки.
Строки 5-11. Список сотрудников вместе с исходными данными присваивается массиву ®employees. Каждый элемент массива имеет формат: фамилия и имя сотрудника, его табельный номер, величина часовой тарифной ставки и количество отработанных часов в неделю.
. Строки 23-30, Элементы массива @employees сортируются сначала по фамилии сотрудника, а затем по имени.
Строка 24. Первый сортируемый элемент ($а) разбивается на части по полям. При этом фамилия присваивается переменной $L1, а имя— $F1. Обе эти переменные описаны в блоке как приватные с помощью оператора my.
. Строка 25. Те же действия выполняются над вторым сортируемым элементом ($b). При этом фамилия присваивается переменной $L2, а имя — $F2.
. Строки 26~29. Имена сравниваются в алфавитном порядке. Синтаксис оператора sort был рассмотрен на 4-м занятии, "Укладка строительных блоков: списки и массивы".
Строки 32-34. В цикле выполняется перебор элементов отсортированного массива ^employees. Каждый элемент передается функции print_emp().
. Строки 13-21、 Функция print_emp() выполняет форматирование и печать одной строки отчета.
Строки 14-15. Переданная функции print_emp() строка находится в переменной $_[0]. Она разбивается на отдельные поля, и полученные значения для удобства обращения присваиваются переменным $last, Sfirst и т.д., которые являются приватными для функции print emp ().
Строка 17. Фамилия и имя сотрудника объединяются в одну строку с помощью функции sprintf. В результате полученную строку можно будет легко поместить в поле фиксированной ширины и выровнять по левому краю.
Строки 18-20. Строка отчета форматируется и выводится на печать. Для получения величины зарплаты количество отработанных часов (переменная $time) нужно умножить на почасовую тарифную ставку (переменная $hourly). Для выполнения правильного округления к двум значащим цифрам к произведению прибавляется значение .005.
Списки и стеки
До сих пор мы рассматривали списки и массивы как линейные структуры данных, доступ к элементам которых осуществлялся с помощью индексов (рис. 9.3).
0
1
2
3
4
5
Яблоко
Персик
Груша
Слива
Манго
Гуава
Рис, 9.3.Примерлинейнойструктурыданных
А теперь включите свое воображение и представьте себе этот массив элементов в виде вертикальной стопки (рис. 9.4).
В компьютерной терминологии подобная структура данных называется стеком. Стеки обычно используются там, где необходимо выполнить обработку элементов списка в определенном порядке. Хорошим примером использования стека могут служить компьютерные карточные игры. В них каждый расклад карт представляется в виде стека. Сначала карты в колоде расположены рубашкой вверх. По мере необходимости карты переворачиваются и извлекаются из колоды (т.е. из стека). Кроме того, при отбое отыгравшие карты складываются в верхнюю часть колоды.
В Perl элементы стека обычно хранятся в массиве. Для помещения элемента в вершину стека используется функция push, а для извлечения элемента из стека — функция pop. Кроме того, можно поместить элемент в нижнюю часть стека и удалить его оттуда — по аналогии с колодой карт. Для этого используются функции shift и unshift соответственно. Операции со стеком проиллюстрированы на рис. 9.5.
Синтаксис перечисленных выше функций выглядит так:
pop массив shift массив
unshift массив, новыи^список
push массивf новяй^списох
Функции pop и shift удаляют один элемент из массива. Если параметр пассив не указан, то будет удален один элемент либо из массива @ либо из &ARGV. Функции pop и shift возвращают в вызвавшую программу удаленный из массива элемент, а если массив пуст, то возвращается значение undef. При этом соответствующим образом уменьшается и размер массива.
PushPushPopPop
Push
Push
Pop
Pop
Внутри подпрограмм функции pop, shift, unshift и push модифицируют переменную если не указан другой массив. В теле главной программы эти функции модифицируют массив если не указан другой массив.
Функции push и unshift добавляют элементы нового_списка в массив. При этом соответствующимувеличивается размер массива. Элементымогут
быть представлены в виде списка, массива или скаляра, как показано в следующем примере.
^band=qv(тромбон);*
pushкларнет);
В массивесейчас содержится три элемента:
"тромбон", "гитара", "кларнет"
8band; I Переменная $brass равна "тромбон"
$wind=popПеременнаяравна "кларнет"
\ " В массиве Sband сейчас содержится один элемент -'рнтарн， unshift
\ В массиве gband сейчас содержится два элемента:
t "аккордеонh и "гитара"
Операции добавления и удаления элементов массива с помощью функций push, pop, shift и unshift гораздо эффективнее аналогичных операций, выполненных вручную.Например,кодpushэффективнее,чем
Перечисленные выше функции Perl специально оптимизированы для выполнения подобных операций над массивами.
При работе со стеком не стоит забывать и о том, что его элементы ничем не отличаются от элементов обычных массивов, которые можно адресовать с помощью индексов. При этом началу стека (или его нижней части) соответствует индекс 0, а вершине стека — последний элемент массива.
Слияние и разделение массивов
До сих пор мы ВЫПОЛНЯЛИ с массивами такие операции, как обращение к элементу по индексу, разделение массива на отдельные скаляры, а также всевозможные стековые манипуляции. Теперь пришла пора рассмотреть еще одну функцию — splice, с помощью которой можно выполнять как слияние, так и разделение массивов. Ее синтаксис выглядит так:
splice массив, смещевве
splice массив, снещевве, длвва
splice массив, слежение,длина, список
Функция splice удаляет из массива элементы, начиная с заданного смещения. При этом удаленные элементы возвращаются в вызывающую программу. Отрицательные значения смещения означают, что соответствующий элемент отсчитывается не с начала, а с конца массива. Если указан параметр длина, то удаляется указанное количество элементов массива. Если указан параметр список, то после удаления указанного количества элементов вместо них в массив помещаются элементы из списка. Во время выполнения подобных операций размер массива соответствующим образом уменьшается или увеличивается. Вот несколько примеров:
Sveg^qwfморковькукуруза);
splice (@veg,0,1);f В массиве !veg находится один
g элемент: "кукуруза"
splice {8veg, 0, 0, qw(ropox)); I В массиве Sveg находятся два
I элемента: "горох", "кукуруза"
splice (@veg, -1, 1, qv(ячмень, репа)); # В массиве Pveg находятся три
* элемента: •горох*1, "ячмень", "репа"
splice (6vegf lf 1);f В массиве Qveg находятся два
f элемента: "горох", "репа"
Резюме
На этом занятии вы узнали, что для выполнения поиска одной строки в другой необязательно использовать регулярные выражения; для этого вполне достаточно функций index и rindex. Кроме того, вы научились выполнять простые подстановки с помощью оператора tr///. Для выделения части строки, а также для редактирования строки можно использовать функцию substr. Для создания отчетов, форматирования текстовых строк и округления чисел предусмотрены функции printf и sprintf. И в заключение были рассмотрены нелинейная структура данных (стек) и способы работы со стеком.
Вопросы и ответы
Можно ли обойтись без функций substr, index и rindex? Для чего они вообще нужны, если практически все можно сделать с помощью регулярных выражений?
Во-первых, использование регулярных выражений для выполнения простых видов поиска и замены строк крайне неэффективно. Функции index и rindex работают зна-
чительно быстрее. Во-вторых, создание регулярных выражений для выполнения замены текста с фиксированной позиции в строке — это стрельба из пушки по воробьям; намного более элегантное решение — воспользоваться функцией substr. И, наконец, в-третьих, Perl относится к тому разряду языков программирования, где одну и ту же операцию можно выполнить разными средствами. Поэтому используйте то средство, которое вам больше нравится.
Что произойдет, если в качестве начальной позиции в функции substr (или index, или rindex) указать значение, выходящее за границы строки?
Чем мне всегда нравились компьютеры, так это их удивительной терпимостью к разного рода экспериментам. Вместо того чтобы задавать вопрос из серии "Что будет, если...?", иногда проще самому поэкспериментировать и посмотреть, что получится.
Возвращаясь к поставленному вопросу, стоит отметить, что обращение к несуществующей части строки приведет к появлению сообщения об ошибке use of undefined value (если включен режим выдачи предупреждений, а он у вас должен быть включен всегда!). При этом функция возвращает неопределенное значение. Например, при выполнении кода $a="Foo"; substr($a,5); функция substr возвращает значение undef.
Семинар
Контрольныевопросы
Какое значение будет иметь переменная @А после выполнения следующего фрагмента кода?
вА=фг(овес горох бобы);
shift &А;
push QA? "ячмень";
POPf
овес горох бобы;
бобы ячмень;
горох бобы ячмень.
Что делает оператор printf(HU8.3f",$a)?
выводит число с плавающей точкой, занимающее 18 позиций (15 позиций до десятичной точки и 3 после нее);
выводит число с плавающей точкой, занимающее 18 позиций до десятичной точки и 3 после нее;
выводит число с плавающей точкой, занимающее 18 позиций (14 позиций до десятичной точки и 3 после нее).
Предположим, что к некоторой строке был применен оператор tr/a-z/A-Z/. Восстановит ли первоначальное состояние строки оператор tr/A-Z/a-z/?
да;
скорее всего, нет.
Ответы
Правильный ответ ，- - вариант в). Функция shift удаляет из массива элемент "овес", а следующая за ней функция push добавляет в конец массива элемент "ячмень". Последняя функция фрагмента pop является уловкой. Поскольку в ее параметрах не указан массив, она модифицирует переменную @一, которая никакого отношения не имеет к массиву @A.
Правильный ответ — вариант в). Если вы выбрали вариант а), то не учли тот факт, что десятичная точка занимает одну позицию в строке размером 18 символов (18=14+1+3).
Правильным является ответ б). Например, строка "Rosebud" в результате пе- реколировки с помощью оператора tr/a-z/A-Z/ будет иметь вид "ROSEBUD". Применение оператора tr/A-Z/a-z/ изменит строку на "rosebud", а ведь это не то, что было вначале.
Упражнения
Перепишите программу Hangman, которая рассматривалась на 4-м занятии, "Укладка строительных блоков: списки и массивы", так, чтобы в ней вместо массивов использовались скаляры. Для изменения отдельных символов в строке воспользуйтесь функцией substr.
Измените программу, приведенную в листинге 9.1, так, чтобы исходные данные она читала из файла. Для этого вместо оператора инициализации массива необходимо поместить операторы, открывающие файл, читающие из него данные в массив и закрывающие файл. Оставшуюся часть программы менять не нужно. При тестировании программы не забудьте создать файл с исходными данными.
Ю-й часФайлы и каталогиЮ-й часФайлы и каталоги
Ю-й час
Файлы и каталоги
Ю-й час
Файлы и каталоги
ДЛЯ хранения данных в любой операционной системе используются файлы. Способ хранения данных, выбор системы именования файлов и выполнение поиска нужных файлов зависит от типа конкретной файловой системы, которая является составной частью любой операционной системы. Обычно операционная система позволяет хранить файлы в виде логических групп, которые называются каталогами, или папками. В каталогах могут находиться файлы или другие (вложенные) каталоги.
Систему вложенных каталогов часто представляют в виде древовидной структуры. При этом любой файл является составной частью отдельного каталога, а сам каталог входит в другой (родительский) каталог. Кроме поддержки организационной структуры файлов, операционная система также сохраняет некоторую дополнительную информацию о самом файле, такую как время последнего обращения, время, модификации, имя владельца, текущий размер и т.д. Описанная выше модель файловой системы применяется в большинстве современных операционных систем.
В компьютерах Macintosh, несмотря на некоторые терминологические разногласия (каталог верхнего уровня называется томом, а вложенные каталоги — папками), также используется данная модель файловой системы.
В языке Perl предусмотрены средства для доступа к структуре файловой системы, изменения ее и получения подробной информации о самом файле. Прототипы функций Perl для открытия, чтения и записи файлов взяты из операционной системы UNIX, однако, они прекрасно работают в любой операционной системе. Другими словами, все функции для работы с файлами в Perl обладают свойством переносимости. А это означает, что программа манипуляции с файлами будет работать без изменений в любой операционной системе, для которой существует интерпретатор Perl (при условии, что эта операционная система поддерживает иерархическую файловую структуру).
Основные темы этого занятия.
Получение листинга каталога.
Создание и удаление файлов.
Создание и удаление каталогов.
Получение информации о файле.
Получение листинга каталога
Прежде чем выполнять операции с каталогом, необходимо создать его дескриптор. Дескриптор каталога напоминает дескриптор файла с тем лишь отличием, что при чтении считывается не файл, а содержимое каталога. Для открытия дескриптора каталога используется функция opendir:
opendirимя_дескриптораг имя^хаталога;
В этом синтаксисе вместо имени_дескриптора следует указать дескриптор каталога, который вы хотите открыть, а вместо нмениана^ма — путь к каталогу, содержимое которого нужно прочитать. Если по какой-либо причине каталог нельзя открыть (например, у вас отсутствуют права на доступ к нему, либо просто указано имя несуществующего каталога), функция opendir возвращает значение false. При выборе имени дескриптора каталога следует руководствоваться теми же правилами, что й при выборе имени дескриптора файла (о них шла речь на 2-м занятии, "Строительные блоки Perl: числа и строки"). Всегда набирайте имя дескриптора прописными буквами, чтобы исключить возможный конфликт имен с ключевыми словами Perl, которые появятся в будущих версиях этого языка программирования., Вот пример использования функции opendir:
opendir(TEMPDIR, ，/tmp，) {{ die "Ошибка при открытии каталога /tmp: $!";
Во всех примерах этого занятия в качестве разделителя пути мы используем ко I сую черту (/), как это принято в системе UNIX. Причина заключается в том, что такой стиль написания улучшает читабельность листингов (поскольку нет конфликтов со служебным символом Perl \) и не нарушает работоспособность программ в системе Windows.
После открытия каталога доступ к его содержимому можно получить с помощью функции readdir:：■ 1 ■. .- ■
readdir дескриптор;
В скалярном контексте функция readdir возвращает следующий по порядку элемент каталога или значение undef, если достигнут конец каталога. В контексте списка функция readdir возвращает все оставшиеся элементы каталога. Имена, возвращаемый данной функцией, могут относиться как к файлам, так и к каталогам, а в системе UNIX — еще и к специальным файлам. Порядок их следования соответствует физическому расположению в каталоге. Другими словами, элементы каталога никак не сортируются. Кроме того, функция readdir возвращает еще два специальных элемента каталога: . и .. , которые соответствуют текущему и родительскому каталогам. В элементы каталога не включается путь.
После завершения работы с каталогом его дескриптор следует закрыть с помощью функции closedir:
closedirдескриптор',
В следующем примере продемонстрирована методика чтения каталога:
opendir(TEMPDIR, '/tmp，) ||
die "Ошибка при открытии каталога /tmp: $!";
gFILES=readdir TEMPDIR;
closedir(TEMPDIR);-
Здесь все содержимое каталога помещается в массив gFILES. Однако, чаще всего, из этого списка нужно исключить некоторые имена, например . и ... , поскольку для пользователя в них нет особого смысла. Для этого следует воспользоваться таким оператором чтения каталога:
gFILES=grfip(!/*\.\•?$/, readdir TEHPDHR); .
В этом примере регулярное выражение /А\.\.?$/ соответствует строке текста, в которой находится как минимум одна точка. Функция grep отфильтровывает такие строки, поскольку перед регулярным выражением стоит оператор отрицания. Если нужно отобрать элементы каталога, содержащие заданное расширение, оператор чтения каталога будет выглядеть так:
eFILES=grep(/\.txt$/ir readdir TEMPDIR);
Имена файлов, возвращаемые функцией readdir, не содержат путь, который мы указывали в функции opendir при открытии каталога. Поэтому следующий пример, скорее всего, не будет работать:
opendir(TEMPDIR, '/tmp') ||
die "Ошибка при открытии каталога /tmp: $1";
while($file=readdir TEMPDIR) {
I Приведенный ниже кодневерен!"
open(FlLEHf $file) ||
die "Ошибка при открытии файла $file: $!\口г
}
closedir(TEMPDIR);
Кроме случаев, когда вы запускаете данную программу из каталога /tmp, при выполнении оператора open(FILEH, $file) будет возникать ошибка. Причина состоит в том, что программа читает список файлов каталога /tmp, а оператор open пытается открыть файл в текущем каталоге. Естественно, что если текущим является не каталог /tmp и имена файлов текущего каталога и каталога /tmp не совпадают, то функция open не будет находить файлы. Для решения проблемы в операторе open следует указать полный путь к файлу. Правильный код будет выглядеть так:
opendir(TEMPDIR, '/tmp') ||
die "Ошибка при открытии каталога /tmp: $1"；
while($file-readdir TEMPDIR) {
t А этот код уже правильный I
open(FILEHr "/tmp/$file") j|
die "Ошибка при открытии файла $file: $Hne;
}
closedir(TEMPDIR);
Отбор файлов заданного типа
Существует еще один метод получения списка нужных файлов заданного каталога, который называется отбором файлов (globbing). Если вы хоть немного работали с командной строкой DOS, то наверняка вам приходилось вводить команды наподобие dir *.txt. В данном случае команда dir выводит список всех файлов, имена которых
имеют расширение *.txt. В UNIX понятие расширения файла отсутствует, однако отбор нужных файлов также можно осуществить с помощью командной оболочки. Например, аналог приведенной выше команды dir в UNIX выглядит так: Is *.txt. В результате будет получен список всех файлов, имена которых оканчиваются суффиксом .txt.
В Perl также предусмотрен специальный оператор glob, выполняющий описанные действия. Его синтаксис выглядит так:
glob шаблон
Здесь параметр шаблон соответствует именам файлов, которые необходимо отобрать. Он может содержать путь, а также часть имени файла. Кроме того, в шаблоне может быть указано несколько специальных символов, описанных в табл. 10.1. В контексте списка оператор glob возвращает имена всех файлов и каталогов, имена которых соответствуют шаблону. В скалярном контексте при каждом вызове описываемый оператор возвращает имя следующего файла, соответствующего шаблону.
I Не путайте шаблоны оператора glob с регулярными выражениями. Учтите, что 6 это не одно и то же.
Таблица 10.1. Шаблоны оператора glob
СимволСоответствует...
Пример
?Одному символу
Шаблон f?d соответствует именам fud, fid, fdd и т.д.
*Любому количеству символов
Шаблон f*d соответствует именам fd, fdd, food, filled и т.д.
[символы] Любому символу, указанному в списке. Данная возможность не поддерживается в MacPerl
{строки} Любой строке, указанной в списке. Данная возможность не поддерживается в MacPerl
Шаблон f [ou]d соответствует именам fod или fud, но не fad
Шаблон f*.{txt,doc} соответствует именам, которые начинаются на букву f и заканчиваются суффиксом .txt или •doc
Это замечание относится к приверженцам UNIX. В операторе Perl glob реализо- E вана методика отбора файлов, принятая в оболочке С. Она немного отличается от методики, используемой в оболочке Bourne (или Korn). Данное замечание справедливо для всех платформ UNIX, на которых установлен Perl} независимо от того, в какой оболочке работает конечный пользователь. И хотя методики отбора файлов во многом схожи, отличия все же есть, главным образом в способе интерпретации символов шаблона * и ?. Поэтому будьте внимательны.
Ниже приведено несколько примеров отбора файлов.
f Выберем все файлы *h из каталога /usr/include my ehfiles=glob(r/usr/include/*,hr);
f А теперь отберем текстовые файлы, в именах которых
f встречается 1999 год
my ficurfiles=glob(r*1999*.{txtFdoc}*);
t Распечатаем нумерованный список файлов
$count=l;
vhile($nanie=glob( f*r)) {
print "$count* $паше\д";
$count++;
}•
Ниже приведен список основных отличий функции glob от opendir/readdir/closedir.
Функция glob может возвращать только ограниченное количество файлов. Если в каталоге будет находиться большое количество файлов, эта функция, скорее всего, аварийно завершит свое выполнение. Причина состоит в том, что в текущей версии Perl функция glob реализована с помощью сценария оболочки С, который может возвращать только ограниченное количество файлов. При использовании функций opendir/readdir/closedir подобная проблема не возникает.
Функция glob возвращает имя файла вместе с путем, который указан в шаблоне, тогда как функции opendir/readdir/closedir возвращают только имя файла. Например, оператор glob( f/usr/include/*.h,) к каждому возвращаемому имени файла добавляет путь /usr/include/.
Функция glob работает медленнее, чем opendir/readdir/closedir. Причина очевидна. Perl должен запустить внешнюю программу, которая выполнит отбор и сортировку файлов, а затем получить от нее данные и интерпретировать их.
Итак, исходя из этого, какими же средствами лучше всего воспользоваться для отбора файлов? Ответ один — теми, которыми вам удобнее. Однако стоит иметь в виду, что использование opendir/readdir/closedir позволяет создать более универсальный и гибкий код. Поэтому в большинстве примеров мы используем именно набор функций opendir/readdir/closedir.
Для полноты картины стоит упомянуть еще об одном способе отбора файлов. Просто поместите шаблон в угловые скобки (о) ; в результате угловой оператор превратится в некое подобие оператора glob, например:
gcfiles=<*.c>; t Отобрать все файлыr имена которых
# заканчиваются на • c
Синтаксис углового оператора для отбора файлов является устаревшим, к тому же он может ввести в заблуждение кого угодно, поэтому им пользоваться не рекомендуется. Для ясности в примерах из данной книги мы пользовались оператором glob.
Упражнение: реализация утилиты
UNIX grep
Мы постарались так подобрать примеры, чтобы по мере чтения книги вы приобретали опыт в создании полезных программ. В этом упражнении мы реализуем усеченную версию популярной утилиты системы Unix grep. Эта утилита выполняет поиск файлов, содержимое которых соответствует заданному шаблону (не путайте ее с одноименным оператором Perl). В рассматриваемом нами примере имя каталога и шаблон для поиска файлов вводятся в диалоговом режиме по запросу программы. Затем программа выполняет поиск файлов по заданному шаблону и выводит их на печать.
Запустите текстовый редактор, наберите в нем программу, приведенную в листинге 10.1, и сохраните ее в файле mygrep. Не забудьте сделать файл выполняемым, как это было описано на 1-м занятии, "Начало работы с Perl". Убедитесь также, что вы случайно не присвоили файлу с программой на Perl имя grep (иначе в системе UNIX будет конфликт с утилитой grep).' ■：
Завершив подготовительные действия, запустите программу с помощью следующей команды:
perl mygrep
Листинг 10.1. Исходный текст программы mygrep
f!/usr/bin/perl
use strict;
print "Введите имя каталога: ";
my $dir=<STDIN>; chomp Sdir;
print "Введите шаблон для поиска: ";
my $pat=<STDIN>; chomp $pat;
my ($file);
opendir(DH, $dir) || die "Ошибка при открытии каталога $dir: $!";
while($file=readdir DH) {
next if (-d -$dir/$fileH);
if (1 openfF, "$dir/$filew)) {
warn "Ошибка при открытии файла $file: $!";
next
}
while(<F>){
if (/$pat/J{ .：..「，".
print "$file: $_"
}
}
close(F);
}
26:—closediM 呻;—一， .
шж雲Проведем анализ программы.
Строка 1. В этой строке указывается путь к интерпретатору (измените его в соответствии с конфигурацией вашей системы) и ключ -w. Всегда включайте режим вывода предупреждений!
Строка 3. Директива use strict указывает, что все переменные должны быть явно объявлены в программе с помощью оператора my и строки должны быть заключены в кавычки.'- g .
Строки 5-8. В диалоговом режиме вводятся значения переменных $dir (каталог для поиска) и Spat (шаблон для поиска). Символ перевода строки удаляется с помощью функции chomp.
Строка 10. Поскольку в начале программы указан оператор use strict, то здесь объявляется Переменная $filj которая будет использоваться ниже в программе.
Строка 12. Открывается каталог для чтения, указанный в переменной $dir. Если во время выполнения этой операции происходит ошибка, выводится соответствующее сообшение.
Строка 13. Элементы каталога считываются в цикле и помешаются в переменную $Ше.
Строка 14. Элементы каталога, которые являются вложенными каталогами (оператор -d), пропускаются. Обратите внимание, что в имени файла указан путь ($dir/$file), поскольку текущий каталог может не совпадать с каталогом $dir. Таким образом, полный путь к файлу задается в виде "$dir/$file".
Строки 75T& Открывается файл, указанный с помощью полного пути. Если происходит ошибка, выводится соответствующее сообшение и обработка текущего файла прекращается.
Строки 19-23. Файл сканируется построчно в поисках текста, соответствующего шаблону $pat. Найденные строки вместе с именем файла выводятся на печать.
Пример работы программы приведен в листинге 10.2.
Листинг10.2.Примерработыпрограммыmygrep
Введите имя каталога: .
Введите шаблон для поиска: perl
hello: t!/usr/bin/perl
lst02 01.pl: ♦I/usr/bin/perl -w
Каталоги
На этом занятии уже упоминалось о том, что каталоги на диске организованы в виде древовидной структуры, что для открытия файла иногда требуется указать его полный путь и что содержимое каталога можно прочитать с помощью функции readdir. Однако с помощью Perl можно еше перемещаться по каталогам, создавать и удалять их, а также удалять файлы, содержащиеся в каталогах (очищать каталоги).
Перемещение по каталогам
При запуске какой-либо программы операционная система "запоминает" текущий каталог, в котором находился пользователь перед вводом команды. В системе UNIX после регистрации пользователь обычно попадает в свой рабочий каталог. Чтобы узнать, в каком каталоге вы находитесь, в системе UNIX используется команда pwd. При работе в режиме командной строки MS-DOS или Windows путь к текущему каталогу отображается в виде приглашения, например C:\WINDOWS>. Кроме того, если в сеансе MS-DOS ввести команду cd без параметров, операционная система выведет на экран путь к текущему каталогу. Таким образом, каталог, используемый по умолчанию системой в настоящий момент, называется текущим каталогом.
Если вы работаете в одном из текстовых редакторов или интегрированной среде разработки и пытаетесь запустить на выполнение программу на Perl прямо из среды разработки, то текущий каталог, установленный операционной системой для вашей программы, может не соответствовать ожидаемому. Таким каталогом может являться каталог, в котором находится программа на Pert рабочий каталог текстового редактора или любой другой каталог (в зависимости от установленных параметров среды разработки). Чтобы определить в программе на Perl рабочий каталог, воспользуйтесь функцией cwd.
Если при открытии файла не указан полный путь к нему, как, например, в операторе open(FHr "file") II die, будет предпринята попытка открыть указанный файл в текущем каталоге. Для изменения текущего каталога в программах на Perl используется функция chdir, как показано в следующем примере:
chdir новый_каталог
Эта функция заменяет текущий каталог на тот, который указан в качестве параметра. Если указано имя несуществующего каталога или у вас отсутствуют права на доступ к новому каталогу, функция chdir возвращает значение false. С помощью этой функции можно временно изменить текущий каталог. Как только программа завершит свое выполнение, в качестве текущего будет восстановлен тот каталог, в котором находился пользователь перед запуском программы.
Вызов функции cbdir без параметров устанавливает в качестве текущего рабочий каталог пользователя. В системах UNIX это тот каталог, в который попадает пользователь после регистрации в системе. В Windows 9x, NT или MS-DOS рабочий каталог пользователя задается с помощью переменной окружения HOME, Если такая переменная не установлена, вызов функции chdir без параметров не выполняет никаких действий.
В Perl нет встроенных функций, которые бы позволяли определить текущий каталог программы. Причина заключается в том, что в силу специфики некоторых операционных систем сделать это достаточно сложно. Для решения задачи вам следует воспользоваться двумя связанными операторами. Укажите в начале программы оператор use Cwd, а затем для определения текущего каталога воспользуйтесь функцией cwd, как показано ниже на примере:
use Cwd;
printкаталог - ", cwd, "\n";
chdir f/Spf or warn "Ошибка доступа к каталогу /tmp: $!";
print "Сейчас мы находимся вcwd, "\n";
Оператор use Cwd необходимо указывать в программе только один раз. После этого функцию cwd можно использовать столько раз, сколько нужно.
Оператор use Cwd указывает интерпретатору Perl, что в этом месте программы должен быть загружен модуль Cwd. Модули расширяют возможности Peri за счет добавления новых функций, таких как cwd. Если в предыдущем примере с использованием модулей интерпретатор выдаст ошибку типа Can't locate Cwd.pm in @ INC или если вы так и не поняли, для чего вообще нужны модули, сильно не расстраивайтесь. Более подробно модули будут описаны на 14-м занятии, "Использование модулей".
Создание и удаление каталогов
ДЛЯ создания нового каталога в Perl используется функция mkdir, синтаксис которой выглядит так:
nkdir новый каталог, права доступа',
Если указанный каталог успешно создан, функция mkdir возвращает истинное значение. В противном случае она возвращает ложное значение, а текст сообщения об ошибке помещается в переменную $!. Параметр праза_доступа . имеет значение только в системах UNIX, однако его следует указывать всегда, независимо от того, работаете вы в UNIX или нет. В приведенных ниже примерах используется некое магическое число 0755, значение которого будет объяснено ниже, вразделе "Небольшой экскурс в UNIX". Для систем DOS и Windows просто используйте число 0755 и ни о чем не думайте! Сейчас мы не будем пускаться в долгие рассуждения, а сразу рассмотрим пример:
print "Укажите имя создаваемого каталога: •;
my $newdir=<STDIN>;
chomp $newdir;
mkdir($newdirf 0755) j| die ^Ошибка при создании каталога $newdir: $!";
Для удаления каталога используется функция rmdir, синтаксис которой выглядит так: rmdir каталог;
Если указанный каталог успешно удален, функция rmdir возвращает истинное значение. В противном случае она возвращает ложное значение, а текст сообщения об ошибке помещается в переменную $!, как показано в следующем примере:
print "Укажите имя удаляемого каталога: ";
my $baddir=<STD工N>;
chomp $baddir;
rmdir($baddir) || die *Оиибка при удалении каталога $baddir: $!"；
С помощью функции rmdir можно удалить только пустые каталоги. Это означает, что перед удалением каталога в нем следует сначала удалить все файлы и вложенные каталоги.
Удаление файлов
ДЛЯ удаления файлов в Perl используется функция unlink, синтаксис которой выглядит так:
unlinkсписок файлов;
Функция unlink пытается удалить все файлы, указанные в списке, и возвращает в вызывающую программу количество удаленных файлов. Если список файлов не указан, будет удален файл, указанный в переменной $ . Рассмотрим следующие примеры:
unlink <*.bat>;
$erased=unlink 'old.exe', "a,out*, 'personal.txt';
unlink gbadfiles;
unlink; # Удаляется фанлг имя которого указано в переменной $_
Чтобы проверить, действительно ли были удалены все файлы из списка, нужно сравнить количество файлов в списке с тем, которое вернет функция unlink, например:
my gfiles^<**txt>;
my $erased=unlink §files;
f Сравним количество файлов в списке с тем,
I которое было удалено
if {$erased 1= Qfil^s) {
print "Эти файлы не были удалены: ", join (I ', <*.txt>), "\n";
В этом примере число удаленных файлов сохраняется в переменной $erased. После выполнения функции unlink значение переменной $erased сравнивается с количеством элементов массива Sfiles. Они должны быть одинаковыми. Если это не так, выводятся сообщение об ошибке и список тех файлов, которые не удалось удалить.
Файлы, удаленные с помощью функции unlink, восстановить уже нельзя, поскольку Pe「【 не помещает их в корзину. Поэтому при работе с этой функцией будьте особенно аккуратны!
Переименование и перемещение файлов
Переименовать файл или каталог в Perl очень просто. Для этого используется функция rename, синтаксис которой приведен ниже:
rename старое_ямяг новое_ккя；
Эта функция берет файл, имя которого указано в первом параметре, и переименовывает его в файл, имя которого указано во втором параметре. Если операция завершается успешно, функция rename возвращает истинное значение. Если в качестве первого параметра указан каталог, ему будет назначено имя, заданное во втором параметре. Если работа функции rename завершается аварийно, она возвращает ложное значение, а текст сообщения об ошибке помешается в переменную $ * > как показано в следующем примере:
if (! rename "myfile.txt", "arcfile.txt" ){
warn "Ошибка при переименования файла myfile.txt: $1";
}
С помощью функции rename можно также переместить файл в другой каталог. Для этого в качестве второго параметра укажите новый путь к файлу, например:
f Выполняется перемещение файла
rename ''myfile.txt", "/tmp/myfile.txt";
Если окажется, что файл, заданный во втором параметре функции rename, существует, содержимое старого файла теряется.
序 С помощью функции rename нельзя переместить файлы из одного каталога в другой, если они принадлежат различным файловым системам.
Небольшойэкскурс в UNIX
Данный раздел предназначен для тех, кто программирует на Perl в UNIX, если же вы не относитесь к этой категории людей, можете безболезненно пропустить его и перейти к следующему разделу. Однако приведенная здесь информация поможет вам разгадать тайну магических чисел, которые нужно указывать при создании каталога.
Начнем с того, что Perl имеет глубокие корни в UNIX. Более того, прототипом некоторых команд и операторов послужили аналогичные команды и вызовы операционной системы UNIX. С большинством таких функций вам никогда не придется сталкиваться. В то же время часть из них, как, например, функция unlink, используется достаточно часто. И несмотря на то что данная функция была также позаимствована из UNIX, большинство пользователей никак не связывает ее с миром UNIX. Причина заключает-
ся в том, что средства для удаления файлов есть в любой операционной системе, поэтому Perl делает так, чтобы функция unlink работала всегда, независимо от используемой ОС. Описанная концепция независимости от компьютерной платформы реализована в Perl практически повсеместно, в частности в функциях ввода/вывода. Интерпретатор по возможности делает так, чтобы все вопросы несовместимости были скрыты от пользователя. Все это делает программы на Perl действительно переносимыми.
Тот факт, что в Perl встроено большое количество команд и функций UNIX, которые перенесены на другие (не UNIX) компьютерные платформы, не может не радовать разработчиков и системных администраторов, привыкших работать в среде UNIX. Это позволяет им создать свой замкнутый мир UNIX, независимо от того, на компьютере какого типа они работают.
疹 Как следует из названия следующего раздела, приведенное на страницах этой книги J^^ описание прав доступа к файлам системы UNIX и способов их назначения ни в коей мере нельзя считать полным. Чтобы получить исчерпывающую информацию по интересующим вас вопросам, обратитесь к документации по операционной системе или найдите одну из книг no UNIX, выпущенных Издательским домом аВильямс^ За справками обращайтесь по адресу http://vwv.williamspublishing.com.
Немного о правах доступа к файлам
На 1-м занятии, "Начало работы с Perl", без всяких дальнейших объяснений говорилось, что, для того чтобы в UNIX запускать программу на Perl как обычную команду, к файлу, в котором находится эта программа, необходимо применить команду uhmod 755 имя^файла. Магическое число 755 — это как раз и есть закодированные права доступа, которые назначаются указанному файлу. Таким образом, в системе UNIX для назначения и изменения прав доступа к файлам используется команда chmod,
Каждая из трех цифр представляет собой код прав доступа, которые назначаются владельцу этого файла, пользователям группы, к которой относится файл, и всем остальным пользователям компьютера (рис. 10.1). В нашем случае для владельца код прав доступа составляет 7, для группы — 5, а для всех остальных — 5. Коды прав доступа перечислены в табл. 10,2.
7 5 5
Права Права Права всехвладельца группы остальных
Рис, 10.1. Кодирование прав доступа к
файлу
Таблица 10.2. Коды прав доступа к файлам
Код
Описание
7
Владелец/пользователи группы/остальные пользователи могут читать цию из файла, изменять этот файл и запускать его на выполнение (RWX)
информа-
6
Владелец/пользователи группы/остальные пользователи цию из файла и изменять файл (RW)
могут
читать
информа-
5
Владелец/пользователи группы/остальные пользователи цию из файла и запускать его на выполнение (RX)
могут
читать
информа-
4
Владелеьд/пользователи группы/остальные пользователи цию из файла (R)
могут
читать
информа-
Окончание табл. 10.2
Код
Описание
3
Владелец/пользователи группы/остальные пользователи могут записывать информацию в файл и запускать его на выполнение (ИХ)
2
Владелец/пользователи группы/остальные пользователи могут записывать информацию в файл (W)
1
Владелец/пользователи группы/остальные пользователи могут запускать файл на выполнение (X*
Для установки прав доступа к файлу в Perl используется встроенная функция chmod, синтаксис которой выглядит так:
chmod права_доступаг список_файлов)
Данная функция пытается изменить права доступа ко всем файлам, указанным в списке, и возвращает число файлов, для которых эта операция успешно выполнена. При указании кода прав_доступа не забудьте только поставить перед числом иифру О, поскольку права доступа задаются в виде восьмеричного литерала. Ниже приведено несколько примеров использования функции chmod.
chmod
0755,
'file.pl'
I Назначает права RWX для владельца и
1 RX для группы в всех остальных
1 пользователей
chmod
0644,
'mydata.txt' 4 Назначает права RW для владельца и
1 R для группы в всех остальных f пользователей
chmod
0777,
'script.pl'
, Назначает права RWX для всех
4 пользователей (не очень грамотное репение)
chmod
0000,
‘cia.dat’
4 Запрещает доступ к файлу со стороны
4 любого пользователя
Выше на этом занятии мы рассматривали функцию mkdir. При описании второго аргумента этой функции мы говорили, что он задает права доступа к каталогу (наподобие того, как функция chmod задает права доступа к файлу). Вот несколько примеров:
mkdir "/usr/tmpwf 0777 f Создается каталог, полностью открытый
I для всех пользователей
mkdir "myfiles*, 0700I Создается каталог, открытый только для
I его владельца
Права доступа к файлам в UNIX часто называют режимом доступа (mode). Поэтому название команды chmod расшифровывается как change mode (изменить режим доступа).
Получение информации о файле
ДЛЯ получения подробной информации о файле в Perl используется функция stat. Поскольку прототип этой функции взят из UNIX, а структура файловой системы UNIX отличается от принятой в других ОС, возвращаемые функцией stat данные зависят от конкретной операционной системы. Синтаксис функции stat выглядит так:
statдескрицтор^файла;
stat имя файла;
Таким образом, функция stat позволяет получать информацию как по дескриптору файла (если файл уже был открыт), так и по имени файла. В любой операционной системе функция stat возвращает список, состоящий из 13 элементов, которые описывают атрибуты файла. Сами значения элементов этого списка зависят от типа операционной системы, в которой используется интерпретатор Perl. Причина заключается в том, что файловые системы некоторых операционных систем могут не поддерживать те или иные атрибуты. В табл. 10.3 описаны возвращаемые функцией stat элементы списка для двух популярных операционных систем: UNIX и Windows.
Таблица 10.3. Описание возвращаемыхфункцией stat значении
Номер элемента Название
UNIXWindows
0dev
Номер устройстваНомер диска (обычно 2 —
это диск C:, 3 — D: и т.д.)
1ino
Число индексных деск- Всегда нуль рипторов (inode)
2mode
3nlink
Режим доступа к файлуНе определено
Число ссылок (links) на Обычно 0, хотя в системе файлNTFS допускается наличие
ссылок на файл
4.uid
Идентификатор владель
ца файла (user id)Всегда нуль
5gid
Идентификатор группы
(group id)Всегда нуль
бrdev
Специальная информа
ция о файлеНомер диска (повторно)
7size
8atime
Размер файла в байтах
Размер файла в байтах
Время последнего обра-
9mtime
щения кфайлуВремя последнего обра
щения кфайлу
Время последней моди- Время последней модифи- фикации файлакации файла
10ctime
Время последней моди- Время создания файла фикации индексного дескриптора
11b.lksz
12blocks
Размер блока на диске Всегда нуль Количество блоков, вы- Всегда нуль деленных для файла
Большинство элементов, описанных в табл. 10.3, вы никогда не будете использовать, однако они приведены для полноты изложения. Чтобы получить более подробную информацию об остальных элементах (особенно относящихся к системе UNIX), обратитесь к руководству по операционной системе.
Вот пример использования функции stat:
estuff=stat "myfile";
Обычно возвращаемые функцией stat значения присваивают списку скаляров, которым назначены осмысленные имена, например:
($dev, $ino, $mode, $nlink, $uid, $gid, $rdev, $size,
$atimer $mtimer $ctimef $blksize, $blocks}=stat("myfile");
А теперь давайте распечатаем код прав доступа к файлу в виде восьмеричного числа, о котором шла речь выше, в разделе "Немного о правах доступа к файлам":
printf "%04o\n*f $mode40777;
В этОм фрагменте кода некоторые элементы вам могут показаться новыми. Ничего удивительного, о них мы до сих пор еще не упоминали. В информации о правах доступа, возвращаемой функцией stat (и в данном примере помещаемой в переменную Stiiode), содержатся "лишние" данные. Поэтому используется конструкция &0777, которая отбрасывает "лишнюю" информацию и оставляет только то, что нам нужно. Данная операция называется маскированием данных, или наложением маски, а число 0777 называется маскон. И, наконец, шаблон *04。 в функции printf задает восьмеричный формат представления чисел (используются только цифры от 0 до 7), в котором принято в системе UNIX отображать коды прав доступа. Цифра 4 в шаблоне задает ширину поля, а 0 перед ней говорит о том, что к трем восьмеричным числам будет добавлен незначащий нуль.
В восьмеричном формате числа представляются точно так же, как и в десятичном, но по основанию 8. При этом значение каждого разряда восьмеричного числа может быть в пределах от 0 до 7. При прибавлении к 7 единицы возникает переполнение. При этом младший разряд сбрасывается в нуль, а к старшему прибавляется единица. Использование восьмеричного формата представления чисел в UNIX, главным образом, дань традиции, которая перешла и в Perl. Если вы окончательно сбиты с толку, не паникуйте. Просто используйте приведенный выше шаблон функции printf для отображения кодов прав доступа к файлам и ни о чем не думайте. Восьмеричная система счисления используется не так часто, поэтому не нагружайте себя лишней информацией.
В табл. 10.3 упоминается о трех моментах времени, связанных с файлом. Речь идет о времени доступа к файлу, времени его модификации и времени изменения индексного дескриптора (или создания файла). Здесь под моментом времени следует понимать точную дату и время выполнения операции, которая хранится в довольно необычном формате. В Perl отсчет времени производится в секундах, прошедших с 0 часов по Гринвичу 1 января 1970 года. Поэтому, чтобы вывести дату и время в привычном нам формате, следует воспользоваться функцией localtime, как показано ниже на примере:
print scalar localtime{$mtime);
Этот оператор выводит дату модификации файла в формате, подобном Mon May 15 14:44:55 2000. Время доступа к файлу (поле $atime) — это момент времени, когда файл был последний раз открыт для чтения или записи, а время модификации (поле $mtime) — когда содержимое файла было последний раз изменено. В системе UNIX в поле $ctime отмечаются моменты времени, когда изменяется индексный дескриптор файла. А это происходит при изменении владельца файла, прав доступа к нему, числа ссылок на файл и т.д. Таким образом, не стоит полагаться на то, что в данном поле будет находиться время создания файла, хотя в большинстве случаев так оно и есть. В системе Windows в поле $ctime находится время создания файла.
Иногда для работы необходимо только одно значение из списка, возвращаемого функций stat. В таком случае поместите вызов функции stat в круглые скобки и для выделения нужного элемента из временного списка укажите его номер в квадратных скобках, как показано ниже.
print "Размер файла: Hf(stat("file")J[7], ' байтов";
Упражнение: переименование группы файлов
ВЫПОЛНИВ данное упражнение, вы создадите еще один полезный инструмент, который облегчит вашу дальнейшую работу. Эта небольшая программа позволяет выполнить переименование группы файлов по заданному шаблону, находящихся в указанном каталоге. Предположим, что в каталоге находятся файлы Chapter_01.rtf, Chapter_02.rtf, Chapter_04.rtf и т.д., которые мы хотим переименовать в Hour_01.rtf, Hour 02.rtf, Hour_04.rtf и т.д. Выполнить эту задачу средствами командной оболочки дело не из легких, не говоря уже о графических файловых оболочках наподобие программы Проводник в Windows.
С помощью текстового редактора введите программу, исходный код которой приведен в листинге 10.3, и сохраните ее в файле Renamer. Сделайте файл выполняемым, как это было описано на 1-м занятии, "Начало работы с Perl".
Завершив подготовительные действия, запустите программу с помощью следующей команды:
perl Renamer
В листинге 10.4 приведен пример диалога с программой.
Листинг10.3. ИсходныйтекстпрограммыRenamer
f!/usr/bin/perl
use strict;
my($dir, $oldpat, $nevpat};
print "Укажете каталог: ";
： chomp($dir=<STDIN>);
print "ВведиФе шаблон для поиска файлов: ";
chomp{$oldpat=<STDIN>);
10:print"Введетешаблондляпереииеноваввяфайлов:";
chomp($ newpat=< STDIN>);
opendir(DHf $dir) || die "Ошибка при открытии каталога $dir: $!";
my efiles-readdir DH;
close(DH);
my $oldname;
foreach(9files){
$oldname=$_;
s/$oldpat/$newpat/;
next if {-e -$dir/$_");
if (1 rename "fdir/Soldncune", "$dir/$_") {
warn "Ошибка при переименовании файла $oldname в 2： $T
} else {
print "Файл $oldname переименовав в $ \п";
>
}
Проведем анализ программы.Проведем анализ программы.
Проведем анализ программы.
Проведем анализ программы.
Строки 13-15. Все элементы каталога $dir помешаются в массив gfiles.
Строки /7Т9. Выполняется цикл по всем элементам массива Qfik 乱 Очередной элемент массива помешается в переменную $_, а затем присваивается переменной $oldname. Затем в строке 19 исходное имя файла заменяется в переменной $ на новое.
Строка 20. Перед переименованием необходимо убедиться, что файла с таким именем нет в каталоге. В противном случае после переименования первоначальный файл будет утерян.
Строки 21-25. Выполняется переименование файла. Если по какой-либо причине эта операция не может быть выполнена, выводится соответствующее сообщение. Обратите внимание, что перед именами файлов необходимо указать каталог, например $dir/$oldname. Причина заключается в том, что в массиве efiles и переменной $ находятся только имена файлов без пути.
Листинг 10.4. Результат работы программы Renamer
Укажитекаталог: tmp
Введите шаблон для поиска файлов: Chapter
Введите шаблон для переименования файлов: Hour
Файл Chapter_4.rtf переименовав в Hour 4.rtf
Файл Chapter_2.rtf переименован в Hgr^.rtf
Файл Chapter l.rtf переименован в口 QUjl.rtf
Резюме
На этом занятии речь шла о создании, удалении и переименовании каталогов с помощью функций Perl rakdir, rmdir и rename. Кроме того, вы узнали, как получить дополнительную информацию о файле (размер, время последнего обращения и др.) с помощью функции stat. В качестве примеров на этом занятии были созданы две простые, но очень полезные программы, которые позволяют автоматизировать рутинную работу.
Вопросы и ответы
Почему приведенный ниже фрагмент программы не работает? Несмотря на то что в каталоге есть файлы, содержимое каталога не читается.
opendir(DIRHANDLE, "/mydir-) || die;
!files=<DIRHANDLE>;
closedir(DIRHAKDLE);
Проблема заключается во второй строке кода. Переменная DIRHANDLE является дескриптором каталога, а не файла! Содержимое каталога нельзя читать с помощью углового оператора (о) . Чтобы исправить ошибку, замените вторую строку на ®files^readdirDIRHANDLE.
Почему функция glob{"*.*") возвращает не все файлы, находящиеся в каталоге?
Потому что шаблон *.* соответствует только тем файлам, в имени которых содержится точка. Чтобы получить список всех файлов каталога, используйте конструкцию gW). Функция glob и ее шаблоны реализованы в Perl так, чтобы обеспечить переносимость программ между разными компьютерными платформами. Поэтому шаблон *. * не соответствует его аналогу в MS-DOS.
Для выполнения поиска файлов во вложенных каталогах в программу пудгер была добавлена функция opendir и несколько модифицирован основной цикл. Однако в программе появились какие-то ошибки.
Если честно — вам не нужно с нуля писать такую программу. Задача обхода дерева каталогов уже давным-давно решена. И хотя она не из легких, существует множество ее решений. Поэтому незачем изобретать велосипед. Если же вы хотите просто попрактиковаться, обратитесь к материалу 15-го занятия, "Обработка данных в Perl". На нем рассмотрен модуль File：：Find; облегчающий решение описанной задачи и, что более важно, ее последующую отладку.
Почему программа, описанная в листинге 10.3, выдает сообщение об ошибке при попытке переименования файлов *.bat в *Лшр?
Дело в том, что в качестве шаблона для поиска файлов нельзя использовать конструкцию *.bat, поскольку она не является корректным регулярным выражением. Звездочка должна обязательно следовать после какого-нибудь символа шаблона, ведь она обозначает факт повтора предыдущего символа, Если же ввести конструкцию \*\.bat, сообщение об ошибке исчезнет, но программа все равно работать не будет, поскольку вряд ли в вашем каталоге будет находиться файл, начинающийся с "*.bat". И вообще файлы, имена которых начинаются со звездочки, — скорее исключение, чем правило.
Для решения проблемы либо введите корректный шаблон, либо измените строку 19 программы следующим образом:
s/\Q$oldpat/$newpat/;
В результате будет запрещено использование специальных символов в регулярных выражениях, и они будут восприниматься как обычные литералы.
Семинар
Контрольныевопросы
Какой оператор используется для вывода времени последнего изменения файла foofile?
print glob("foofile");
print (stat("foofile"J)[91;
print scalar localtime (stat{"foofile"))[9].
Что возвращает функция unlink?
число удаленных файлов;
истинное или ложное значение в зависимости от результата выполнения;
число файлов, которые должны были быть удалены.
Ответы
Правильный ответ — вариант б) или в). В первом случае время модификации файла будет выведено в секундах, прошедших с 0 часов 1 января 1970 года, что мало информативно. Во втором случае дата и время будут выведены в удобном для пользователя формате.
Правильным является вариант а), хотя вариант б) с некоторой натяжкой можно также назвать правильным. Если функция unlink не сможет удалить ни одного файла, она возвратит 0, что соответствует ложному значению.
Упражнения
Попытайтесь в качестве упражнения (u только.) написать программу, которая бы выводила список файлов текущего и всех вложенных каталогов.
11-йчас
Взаимодействие с операционной системой
До сих пор при изучении Perl мы не выходили за рамки этого языка, так как в нем были предусмотрены все необходимые средства: сортировка данных, получение списка файлов каталога, обработка файлов конфигурации и др. Однако довольно часто возникают задачи, для решения которых требуется привлечение внешних программ. Здесь нет ничего удивительного, поскольку нельзя объять необъятное и предусмотреть средства на все случаи жизни.
Про Perl часто говорят, что он является великолепным интегрирующим языком (glue language). А это означает, что в программах на Perl можно воспользоваться другими приложениями, которые являются компонентами операционной системы, объединить их вместе и создать на их основе другое (более функииональное) приложение. С помощью Perl можно запустить любую утилиту операционной системы, передать ей данные, получить результат их обработки, а затем завершить ее работу.
Perl позволяет объединить несколько простых и малофункциональных утилит в одно полезное приложение. В результате существенно повышается скорость разработки программ и, что самое важное, не тратится драгоценное время на их отладку. Программист получает возможность использовать удобные ему средства разработки, что в конечном счете повышает скорость и качество разработки. Таким образом, интеграция системных утилит сулит значительные преимущества.
Основные темы этого занятия.
Использование функции systeni()-
Перенаправление выходного потока.
Проблема переносимости программ.
Большинство примеров данного занятия состоит из двух частей. Одна часть предназначена для выполнения в среде Windows и DOS, а другая — в среде UNIX. Если же будет приведен только один пример, то мы обязательно укажем, какие изменения (обычно небольшие) нужно внести в программу, чтобы она работала в той или иной системе.
Функция system ()
Простейший способ запустить команду операционной системы из Pert — воспользоваться функцией system；). Эта функция приостанавливает текущую программу на Perl? выполняет внешнюю программу, после чего возобновляет выполнение программы на Perl. Синтаксис функции system{) выглядит так:
system команда;
Здесь вместо параметра команда нужно указать имя программы, которую необходимо выполнить. Если внешняя программа завершилась успешно, функция systemf) возвращает код 0. Если же в процессе выполнения внешней программы произошло что-либо непредвиденное, возвращается ненулевой код возврата. Обратите внимание, что эти значения согласуются с точностью "до наоборот" со значениями true и false, принятыми в Perl
А теперь рассмотрим пример функции system() для UNIX.
system("ls -IF"); t Вывести содержимое каталога t Распечатаем документацию на функцию system if ( system("perldoc -f system") ) {
print "Документация к Perl не установлена I\n";
}
А вот как будет выглядеть тот же самый пример для системы Windows:
system("dir /w")； f Вывести содержимое каталога f Распечатаем документацию на функцию system if ( system("perldoc -f system") ) {
print "Документация к Perl не установлена!\n";
}
Как видите, функция system!) работает одинаково в обеих системах. Однако не стоит забывать, что рассматриваемые нами операционные системы имеют совершенно разный набор команд. Так, для получения содержимого каталога в системе DOS используется команда dir, а в UNIX — Is, В то же время команда perldoc не зависит от типа операционной системы и работает совершенно одинаково как в DOS, так и в UNIX. Но такое случается довольно редко.
После запуска внешней программы с помощью функции systEm() все ее сообщения выводятся на терминал, так же, как и сообщения программы на Perl. Если же для продолжения вычислений внешней программе понадобятся исходные данные, их можно будет ввести с терминала точно так же, как и данные для программы на Perl. При запуске внешней программы она наследует стандартные потоки ввода и вывода STDIN и STDOUT вызвавшей ее программы на Perl. Таким образом, операции вво- да/вывода для внешней программы будут выполняться над теми же источниками данных. Таким образом, с помощью функции systemf) можно без проблем вызывать внешние интерактивные программы.
Рассмотрим пример для системы UNIX.
$file="myfile.txt";
system{"vi $W)；
Для систем Windows и DOS этот пример будет выглядеть так:
$file="myfile.txf;
system("edit $file");
В каждом из представленных фрагментов выполняется запуск текстового редактора для внесения изменений в файл myfile.txt. Для системы UNIX таким редактором является vi, а для DOS — edit. Текстовый редактор будет выполняться в полноэкранном режиме и, естественно, все его внутренние клавиатурные команды будут работать как обычно. По завершении работы с редактором управление возвращается программе на Perl,■
Функцию system() можно использовать для запуска любых программ, а не только консольных приложений (которые работают в текстовом режиме) операционной системы. Например, в системе UNIX для запуска приложения, отображающего часы в графическом режиме, используется следующий оператор Perl:
system("xclock-update 1");
Чтобы запустить редактор Notepad в Windows, воспользуйтесь следующим оператором Perl:
system("notepad・ exemyfile.txt");
Использование средств командной оболочки
Функция system(), как и большинство других функций, рассмотренных на данном занятии, позволяет воспользоваться всеми преимуществами командной оболочки операционной системы, в которой вы работаете. Так происходит потому, что перед вызовом внешней программы функция system() запускает копию командной оболочки (в UNIX это /bin/sh, а в Windows и DOS — conunand.com), которая и выполняет эту программу. Как следствие, при вызове внешней команды вы можете перенаправлять потоки ввода/вывода (>), выполнять конвейерную обработку (|), запускать задания в фоновом режиме в системе UNIX (&), а также пользоваться любыми доступными средствами оболочки.
Например, чтобы запустить внешнюю программу и перенаправить ее вывод в файл, используется следующий оператор Perl:
system("perldoc perlfaq5 > faqfile.txt");
Эта функция передает системной оболочке команду perldoc perlfaqS и перенаправляет стандартный выходной поток в файл faqfile.txt. Заметьте, что синтаксис данного оператора одинаков как для UNIX, так и для DOS.
Как и следовало ожидать, некоторые возможности, такие как перевод задачи в фоновый режим, использование регулярных выражений и др., работают только в системе UNIX, поскольку в командной оболочке DOS и Windows они не поддерживаются. Вот пример:
I Отсортируем файл, имя которого задано в переменной $f, i я распечатаем результат
system{"sort $f | lp"); * В некоторых системах для печати
• используется команда 1рг
I Запустим программу Xterm в фоновом режиме system("xterm；
В последнем примере после запуска программы xterm управление будет сразу же передано программе на Perl, поскольку символ амперсанда (&), расположенный после имени команды, предписывает оболочке запустить программу xterm в фоновом режиме. При этом интерпретатор Perl не будет ожидать завершения ее работы.
В системе UNIX для запуска внешних программ с помощью функции systemf), выполнения конвейерной обработки и подстановок команд (об этом речь пойдет чуть ниже) интерпретатор Perl использует оболочку /bin/sh или ее аналог. Причем этот процесс не зависит от типа оболочки, в которой работает пользователь. Так сделано для того, чтобы обеспечить максимальную переносимость программ на разные платформы UNIX.
Некоторые из рассмотренных в данной главе примеров с использованием функции systein() не будут работать на компьютерах Macintosh. Особенно это относится к подстановкам команд и конвейерной обработке. За дополнительной информацией обратитесь к разделу Macintosh Specific Features справочной системы MacPerl. I
Перенаправлениевыходногопотока
Несмотря на все преимущества, у функции system)) есть также один существенный недостаток. Она не позволяет перенаправить выходной поток программы на дальнейшую обработку интерпретатору Perl. Чтобы устранить описанный недостаток, можно воспользоваться обходным маневром, как показано ниже на примере.
I Учтите, что команды zdirJ и * Is* используются здесь
t только для примера I В большинстве случаев намного эффективнее
f будут работать функции opendir/readdir/closedir
system("dir > outfile"); t В UNIX вместо 'dir' используйте команду У open(OF, "outfile"} || die "Ошибка при открытии файла outfile: $1";
edata=<OF>;■
clc>Be{OF);
В этом примере выходные данные команды dir (или Is) перенаправляются командной оболочкой в файл outfile. Затем этот файл открывается и его содержимое помещается в массив gdata. Таким образом, в этом массиве будут содержаться данные, полученные от команды dir.
Описанный метод слишком громоздкий и не вполне очевидный. Поэтому нет ничего удивительного в том, что в Perl предусмотрено более элегантное решение — использование оператора подстановки команд, или обратных кавычек. Любая команда в Perl, заключенная в обратные кавычки (' ) рассматривается как внешняя программа и запускается на выполнение по аналогии с функцией system(). При этом выходной поток внешней программы перехватывается и возвращается в вызывающую программу так же, как это происходит при вызове функций, например:
$directory='dir'; f 8 UNIX вместо •dirT используйте команду Чв'
В этом примере данные, полученные в результате выполнения команды dir, помещаются в переменную $directory.
Как и в функции systemf H внутри обратных кавычек можно пользоваться всеми доступными средствами командной оболочки: символ > вызывает перенаправление выходного потока, символ | выполняет конвейерную обработку и (в системе UNIX) символ s позволяет запустить программу в фоновом режиме. Только не забудьте, что при перенаправлении выходного потока программы или ее запуске в фоновом режиме в программу на Perl не возвращаются никакие данные.
В скалярном контексте оператор подстановки команд возвращает выходные данные программы в виде текстовой строки. Если в данных содержится несколько строк текста, они разделяются в строке специальным символом — разделителем за-
писей. В контексте списка выходные данные программы построчно присваиваются переменным списка. При этом в конце каждой строки помещается разделитель записей. Вот пример:
В UNIX вместо 'dir' используйте команду
{
Обработка каждой строки в отдельности
}
Здесь в цикле foreach обрабатывается каждая строка, находящаяся в массиве
Всуществует альтернативная форма записи оператора подстановки команд.
Вместо обратных кавычек можно использовать оператор qx{>. Команду, которую нужно выполнить, следует поместить в фигурные скобки, как показано ниже:
perl};
Оператор qx позволяет повысить читабельность программы, если при записи внешней команды внутрь обратных кавычек следует поместить служебные символы, такие как прямые и обратные кавычки, косую черту и др. (Напомним, что перед служебными символами следует поставить обратную косую черту.) Вот пример.
Выглядит не очень понятно
А теперь перепишем этот оператор так:
sort-1 'conf# Намного яснее
Вместо фигурных скобок можно использовать произвольные символы, а также любые парные символы, такие как о, () и [ ].
Как избежать обращения
к командной оболочке
В некоторых случаях бывает трудно определить границы области действия интерпретатораи командной оболочки. Давайте рассмотрим два примера.
Для UNIX:
*
Или то же самое для DOS и Windows:
dir
Как определить, к чему в первом примере относится переменнаяЯвляется
ли она переменнойили переменной окружения командной оболочки? А во
втором примере? Является ли конструкцияпеременной окружения командного интерпретатораили это хэш языка Perl, за которым помещен
знак процента?
Хуже всего то, что переменнаяинтерпретируется Perl. А это означает, что
она является скаляром Perl, а не переменной окружения командной оболочки, как вы, вероятно, предполагали. Таким образом, внутри обратных кавычек переменные заменяются их значениями, точно так же, как это происходит и внутри двойных кавычек (" ")• Однако данное правило не относится к хэшу — только к массивам и скалярам. Таким образом, во втором примере конструкцияотносится к переменной ок
ружения командного интерпретатора
Чтобы избежать интерпретации переменных внутри обратных кавычек, поместите перед ними символ обратной косой черты, как показано в следующем примере:
Smyhome='ls \$HOME'; f Символ 'V прикрывает переменную $НОМЕ
А вот пример для DOS и Windows:
$windows= "dir twindir%'；
В этих примерах используется значение переменной окружения HOME в UNIX и windir в DOS.
При использовании альтернативной формы записи оператора подстановки команд в конструкции qx{} следует заменить символ-ограничитель, как показано в следующем примере:
';
Или для Windows и DOS:
';
Конструкция qx'' распознается интерпретатором Perl и обрабатывается особым образом: внутри одинарных кавычек не выполняется замена переменных на их значение. Таким образом, в операторе подстановки команд появляется возможность использовать любые служебные символы, не помещая перед ними символ обратной косой.
Конвейерная обработка
Конвейерная обработка используется в системах UNIX и DOS/Windows для передачи данных между процессами. Она позволяет связать выходной поток одного процесса с входным потоком другого. Давайте рассмотрим следующий набор команд DOS, который с небольшими изменениями (команду dir нужно заменить на Is) будет работать и в UNIX:
dir > outfile
sort outfile > newfile more newfile
Здесь выходные данные команды dir перенаправляются в файл outfile. Затем содержимое этого файла сортируется с помощью команды sort и записывается в новый файл newfile. И, наконец, содержимое файла newfile поэкранно выводится на терминал.
Конвейерная обработка позволяет выполнить те же самые действия, но без привлечения дополнительных временных файлов outfile и newfile:
dir | sort j more '
В этом примере выходные данные команды dir подаются на вход команды sort, которая выполняет их сортировку. Затем отсортированные данные подаются на вход команды more для поэкранного отображения. При этом не требуется перенаправлять выходной поток (>) BQ временный файл, поскольку операционная система сделает все сама!
Выше был приведен пример конвейерной обработки данных, признаком которой служит вертикальная черта. Конвейеры активно используются в системе UNIX для обмена данными между многочисленными утилитами операционной системы. В DOS и Windows конвейерная обработка также поддерживается, но используется сравнительно редко и постепенно переходит в небытие по мере вытеснения текстовых утилит программами с графическим пользовательским интерфейсом.
Программы на также могут участвовать в конвейерной обработке данных. Давайте создадим одну из таких программ, которая будет читать данные из стандартного входного потока, выполнять над ними определенные действия, а затем выводить в выходной поток, как показано в следующем примере:
dir /В | sort j perl Totaler j more
В этом конвейере программа Totaler написана на (листинг 11.1). Она выполняет подсчет количества файлов в каталоге и их суммарный размер. В системе UNIX замените команду dir /В на -1 .
Листинг11.1. Исходныйтекстпрограммы Totaler
41/usr/bin/perl
use strict;
： my($dirsr$sizesr$total);
while(<STDIN>){
champ;
$total++;
if (C $) {-
$dirs++；
print "$_\n";」
next;
}
：$sizes+=(stat($_))[7];
print “$ \n";
} e
print "Всего файлов -каталогов - $dirs\n";
printразмер файлов - ",
ПроведемПроведеманализ программы.анализ программы.
Проведем
Проведем
анализ программы.
анализ программы.
Строка 6. В цикле выполняется чтение строк из стандартного входного потока. При этом каждая строка присваивается переменной $_. При потоковой обработке дескриптору STDIN текущей программы соответствует дескриптор предыдущей. Таким образом, в нашем примере из дескриптора STDIN данные, полученные в результате выполнения команды dir /В.
СтрокиЕсли встретился каталог, увеличим счетчик каталогов, нахо
дящийся в переменной Sdirs. При этом имя каталога распечатывается и цикл повторятся снова.
СтрокиВ противном случае размер файла прибавляется к содержи
мому переменной $sizes и имя файла распечатывается.
СтрокиНакопленные статистические данные (количество файлов,
каталогов и общий размер файлов) выводятся на печать.
Еще один способ конвейерной обработки данных заключается в том, что конвейер можно рассматривать как файл, информация в который может записываться, а затем считываться. Открыть такой файл можно с помощью функции Perl open, как показано ниже:
t В системе UNIX замените команду 'dir /В' 4s -1'
open(RHANDLE, "dir /в| sort |"J 11
die "Ошибка при открытие конвейера для чтения: $!";
В этом примере функция open открывает конвейер для чтения данных, полученных в результате выполнения цепочки команд dir /В | sort. Вертикальная черта, расположенная в цепочке команд крайней справа, говорит о том, что конвейер открывается для чтения. При выполнении функции open Perl запускает цепочку команд dir /В | sort и помещает полученные от команды sort данные во временный файл. Поэтому при чтении дескриптора RHANDLE эти данные попадут в программу на Perl для дальнейшей обработки.
А теперь рассмотрим еще один пример:
open(WHANDLE, "| more") ||
die "Ошибка при открытии конвейера для записи: $!";
В этом случае функция open открывает конвейер для записи данных, которые подаются на вход команды more. Вертикальная черта, расположенная в цепочке команд крайней слева, говорит о том, что конвейер открывается для записи. Таким образом, все данные, выведенные в дескриптор WHANDLE, будут переданы в буфер программы more для поэкранного отображения. Кстати, вот вам один из способов, как можно заставить программу отображать данные постранично.
После того как будут закончены все операции чтения/записи с дескрипторами наподобие RHANDLE и WHANDLE, нужно обязательно закрыть эти дескрипторы и соответствующие им конвейеры. Тогда сможет корректно завершиться программа, запушенная функцией open. Если же после окончания работы с конвейером оставить дескриптор открытым, то внешняя программа останется в подвешенном состоянии после того, как программа на Perl завершит свою работу.
При закрытии конвейера с помощью функции close по коду возврата можно судить о том, как была выполнена конвейерная обработка. Поэтому всегда проверяйте, успешно или нет был закрыт конвейер, как показано ниже:
close(WHARDLE) |} warn "Ошибка□pH закрытии конвейера: $!"；
При изучении материала этого раздела у вас мог возникнуть вопрос; "Почему во время открытия конвейера с помощью функции open no коду возврата нельзя судить о том, успешно или нет была выполнена обработка данных?" Все дело в архитектуре системы UNIX. После того как интерпретатор Perl создал конвейер и выдал команду на его запуск, операционная система не обязательно сразу его запустит на выполнение. Поэтому остается надеяться, что если конвейер создан правильно и успешно запущен, то он корректно и завершит свою работу. После того как последняя программа в цепочке закончит свою работу, она должна вернуть соответствующий код возврата. Функция close считывает этот код, анализирует его, принимает решение о том, успешно или нет была выполнена обработка данных, и возвращает соответствующий код возврата.
Общие сведения о переносимости программ
Переносимость — это одно из основных преимуществ Perl, благодаря которому он и завоевал столь широкую популярность- Интерпретатор Perl гарантирует, что программа практически без изменений будет работать одинаково на любой из поддерживаемых
компьютерных плэтфо曲(VMS, UNIX, Macintosh или DOS). Если в программе используются средства взаимодействия с операционной системой, такие как операции вво- да/вывода, интерпретатор Perl пытается самостоятельно выполнить всю черновую работу и скрыть от программиста детали, обеспечивая при этом работоспособность кода. Однако в некоторых редких случаях требуется вмешательство программиста.
На 16-м занятии, "Сообщество РегГ, мы обсудим более подробно причины столь высокой переносимости программ на Perl.
На этом занятии мы уже не раз отмечали, что некоторые участки программ будут работать только в Windows и DOS, а другие — только в UNIX. Поэтому при написании программы вы должны учитывать тип операционной системы, на которой ее предполагается запускать. Это типичный пример машинно-зависимого программирования. При таком подходе требуется создать отдельные версии программ для каждой из операционных систем, например для Windows и UNIX. Наличие нескольких версий программы создает проблемы при разработке версии программы для третьей операционной системы, например MacOS 9.
Однако сказанное выше вовсе не означает, что профаммы на Perl, написанные для одной компьютерной платформы, например Windows NT, не будут работать на другой, например UNIX. Более того, чаще всего именно так и происходит — профам- мист работает в одной системе, а пользователи профаммы в другой. У некоторых пользователей даже складывается такое впечатление, что, поскольку интерпретатор Perl создан для большинства современных компьютерных платформ, выполнение программы в среде Windows NT ничем не отличается от среды UNIX. Переносимые профаммы имеет смысл создавать только в том случае, если они предназначены для работы на различных компьютерных платформах, как, например, Web-серверы и вспомогательные профаммы для них.
Учтите, что создание различных версий одной и той же профаммы, предназначенных для работы на всех возможных компьютерных платформах и во всех возможных ситуациях, — занятие очень хлопотное, непродуктивное и малоприятное. Ниже приведено несколько правил, выполнение которых гарантирует, что ваша профамма без изменений (или с незначительными изменениями) будет работать на любой платформе.
Всегда включайте режим выдачи предупреждений и используйте директиву use strict. Это позволит гарантировать, что ваш код будет корректно выполняться различными интерпретаторами Perl и что в профамме не будет фубых ошибок, о которых может предупредить компилятор.
Всегда проверяйте коды возврата после вызова системных функций. Например, при открытии файла используйте конструкцию open j I die. Никогда не используйте оператор open сам по себе. Проверка кодов возврата позволяет выявить ошибки при переносе профамм с одного сервера на другой, а не только от одной платформы на другую.
Выводите краткие, но понятные сообщения об ошибках.
По возможности отдавайте приоритет встроенным функциям Perl перед функцией system и помещением вызова внешней профаммы в обратные кавычки.
Создавайте для всех системно зависимых операций (ввод/вывод, управление процессами и др.) соответствующие функции на Perl, которые будут играть роль оболочки. Не забудьте также проверить, что используемые вами средства реализованы в текущей операционной системе.
С первыми двумя рекомендациями вы уже должны быть хорошо знакомы. Во всех примерах этой книги анализируется код возврата после выполнения критичных функций, а начиная с 8-го занятия, "Функции", во всех больших примерах используется директива use strict и режим выдачи предупреждений.
С третьей рекомендацией о выводе понятных сообщений об ошибках трудно не согласиться. В самом деле, что может быть понятнее сообщений, приведенных ниже?
message, or wrong output)
Died at line 15.
Cannot open Foofile.txt:Nosuchfile directory
Cannot Foofile.txt:Nosuchfile or directoryatmyscript.pl line 24
Очевидно, что последняя строка наиболее информативна. И даже если с момента написания программы пройдет достаточно много времени, вы всегда сможете определить место в программе (файлстрока 24), где произошла ошибка, и при
чину (не найден файл Foofile.txt) сбоя. Такая подробная информация поможет быстро устранить проблему. При написании программы не жалейте нескольких минут времени на создание хороших, информативных сообщений об ошибке. В будущем оно окупится сторицей.
Четвертая рекомендация означает, что везде, где только возможно, нужно использовать встроенные средстваНапример, для получения списка файлов каталога
проще всего воспользоваться оператором наподобиеОднако он не будет
работать на платформах, отличных от Windows. Поэтому лучше воспользоваться конструкцией <*> либо набором • функций opendir/readdir/closedir (что предпочтительнее). При таком подходе ваша программа будет работать на любой платформе.
Как быть с
Последняя рекомендация по написанию переносимых программ, рассмотренная в предыдущем разделе, требует небольшого пояснения на примерах. Напомним, что речь идет об использовании функций-оболочек для системно зависимых вызовов.
При написании программ на Perl не стоит забывать, что рано или поздно настанет момент, когда их придется запускать в другой операционной системе или на компьютере другого типа. А вдруг вы создадите нечто наподобие Web-сервераи
ваш IBM PC не будет справляться с нахлынувшим потоком посетителей? Тогда вам придется перенести свой сервер на более мощный компьютер под управлением Windows NT или UNIX, или даже поместить его в кластер, состоящий из 10000 серверов UNIX на базе Sun Enterprise. Или другой более реалистичный пример. Предположим, что вы пользуетесь некоторым CGI-сценарием и решили поменять Web-провайдера, поскольку новый провайдер предоставляет более широкий набор услуг. Подобная ситуация случается сплошь и рядом и не требует особых комментариев.
Итак, как же программа сможет определить, на какой платформе она выполняется, и учесть отличия между Windows и UNIX? Все очень просто. В предусмотрена специальная переменная (знак доллара, за которым следуют символ вставки и прописная буква О), содержащая имя архитектуры компьютерной платформы, на которой выполняется программа. Например, в среде Windows и DOS ей присвоена строкаВ UNIX с помощью данной переменной можно определить тип операционной системы:aix,freebsd и т.д.
Ниже перечислено несколько типичных системно зависимых задач, которые часто приходится решать в пользовательских программах.
Поиск какой-либо информации, относящейся к конфигурации операционной системы.
Работа с диском и структурой каталогов.
Использование системных служб, например отправка электронной почты.
В качестве примера рассмотрим программу, с помощью которой можно легко определить количество свободного дискового пространства в системе. Она будет полезна в случае, если один из пользователей захочет загрузить из Internet какой-либо файл и перед загрузкой проверить, поместится ли он на локальном диске. Фрагмент программы на Perl, оценивающий в системе Windows количество свободного дискового пространства для устройства, на котором находится текущий каталог, выглядит так:
I В последней строке сообщения команды 'dir' должно находиться нечто
I наподобие: 10 dir(s)67,502,080 bytes free
f В системе windows 98 вместо слова 'bytes' может выводиться 'MB' my(edir,$free);
Sdir=Kdir' ；
$free^$dir[$fdirJ;
$free^^Б/Л{[\df] + ) \w+ free/$l/;
沁eks/j/g;
В этом фрагменте кода выбирается последняя строка листинга, полученного с помощью команды dir и помещенного в массив Qdir. Далее с помощью регулярных выражений из этой строки выделяются числа и запятые, расположенные перед фразой bytes free. И, наконец, с помощью еше одного регулярного выражения из числа удаляются запятые, которые служат в качестве разделителей тысяч. В результате в переменной $free будет находиться размер свободного места на диске в байтах. Рассмотренный нами пример прекрасно работает в системе Windows. Для UNIX следует воспользоваться таким фрагментом программы:
f В последних строках сообщения команды 'df -k r , должно находиться нечто наподобие:
t FilesystemlK-blocksUsedAvailCapacityMounted on
f /dev/wdOsla 3177521431780273%/
I Таким образом, количество свободных блоков по 1024 байта
# будет находиться в четвертом поле слева.
f Подобный формат вывода принят в системах linux и bsd my(gdir,$free);
®dir='df -k
?free=(split(/\s+/, $dir[$fdir]))[3];
§free*=1024;
Обратите внимание на отличие этого фрагмента кода от предыдущего. Для определения объема свободного пространства жесткого диска в системе Windows использовалась команда dir, а в UNIX — команда df -к .. Последняя строка, выводимая командой df - к ., разбивается на части, после чего извлекается содержимое четвертого (по счету) поля и присваивается переменной $free. Однако следует учитывать тот факт, что в различных системах UNIX выводимые командой df данные имеют разный формат (отличается количество полей) или поля расположены в другом порядке. Поэтому, если вы столкнетесь с такой проблемой, внесите необходимые коррективы в программу на PerL
Итак, мы создали две программы для двух операционных систем Windows и UNIX, выполняющих одни и те же действия, — определение объема свободного пространства на диске. Теперь давайте объединим их в одну универсальную программу, которая будет работать и в Windows, и в UNIX.
if ($peq ,MSWin32,) {
t В последней строке сообщения команды 'dir' должно находиться нечто
t наподобие: 10 dir(s) 67,502,080 bytes free
f В системе Windows 98 вместо слова 'bytes' может выводиться 'MB'
my(8dirfSfree);、
edir='dir';
$free=$dir[$ldir]；
$free="B/.*([\d,]+) \w+ free/$l/;
$free="s/,//g;
} elsif ($AO eq UimnT) {
, В последних строках сообщения команды 'df -k'
f должно находиться нечто наподобие:
I Filesystem IK-blocksUsedAvail Capacity Mounted on
F /dev/wdOsla3177521431780273%/
t Таким образом, количество свободных блоков по 1024 байта
f будет находиться в четвертом поле слева.
I Подобный формат вывода прннят в системах linux и bsd
my{i!dir,$free);
8dir='df -k •';
$free=(split(/\s+/, $dir{$ldir]))[3];
$free*=1024;
} else {
warn "Неизвестный тип операционной системы\п";
}
Теперь наша универсальная программа включает версии для DOS/Windows и Linux. Если кто-то попытается запустить ее в другой операционной системе, будет выведено соответствующее предупреждение и программа корректно завершит свою работу. Теперь практически вся работа по написанию переносимой программы завершена. Осталось только оформить ее в виде подпрограммы. Тогда все ее внутренние переменные будут локальными, и при необходимости любой программист сможет легко воспользоваться созданной вами подпрограммой.
f Подпрограмма вычисления свободного места в текущем каталоге sub freespace {
•ny(edir,$free);
if ($AOeq'MSWin32') {
В последней строке сообщения команды'dir'должно находиться нечто
наподобие: 10 dir(s) 67,502,080 bytes free
В системе Windows 98 вместо слова 'bytes'может выводиться'MB'
$free=$dir[S#dirJ;
$free="s/B*([\dr]+} \w+ free/$l/;
$free="s/,//g;
} elsif ($”O eq 'linux') {
I В последних строках сообщения команды 'df -kr
f должно находиться нечто наподобие:
f Filesystem IK-blocksUsedAvail Capacity Mounted on
f /dev/wdOsla3177521431780273%/
I Таким образом, количество свободных блоков по 1024 байта
будет находиться в четвертомслева.
I Подобный формат вывода принят в системахи
-к
$free*(split(/\a+/f $dir[$fdir])ЦЗ];
$free*=1024;
} else
Значениеумолчанию
warn "Неизвестный тип операционной
}
return
}
Теперь, когда вам понадобится определить, сколько места осталось на диске, вызовите функциюи она вернет нужное значение. Если же эта функция будет
вызвана в той операционной системе, которая ею не поддерживается, на экране появится сообщение об ошибке. Исправить подобную ситуацию довольно просто — добавьте еше один блокв условный оператор if.
Резюме
На этом занятии вы узнали, как воспользоваться утилитами операционной системы для выполнения поставленной задачи. Для запуска системной утилиты или конвейера в предназначена функцияЧтобы получить данные, выведенные утилитой на
стандартное устройство вывода, следует поместить команду вызова в обратные кавычки
В результате появляется возможность присвоить эти данные переменной для дальнейшей обработки средствами языкаС помощью функции open можно открывать
не только файлы, содержащие данные, но и файлы с программами. Для записи операторов программы на Perl в файл используется оператора для чтения — угловые
скобки (о). И в конце занятия была продемонстрирована методика написания переносимых программ, которые могут без изменения работать на разных компьютерных платформах. При этом не требуется написание отдельных версий программы для каждой поддерживаемой платформы, поскольку в Perl есть средства, позволяющие программе определить тип платформы, на которой она выполняется.
Вопросы и ответы
Как открыть конвейер, чтобы получить данные от одной программы, обработать их и передать другой программе? Почему не работает оператор наподобие ореп(Р, " | команда |")?
Решение этой простой задачи на деле оказывается гораздо сложнее, чем может показаться на первый взгляд. Причина заключается в том, что попытка чтения и записи в конвейер со стороны одного и того же процесса приводит кблокировке
процессов. В самом деле, после открытия конвейера при попытке выполнить чтение с помощью оператора <Р> ваша программа будет переведена в состояние ожидания появления данных от программы команда. В то же время программа команда будет ожидать появления данных от вашей программы. Таким образом, произойдет взаимная блокировка двух программ, выхода из которой нет. Однако если будет включен режим выдачи предупреждений, интерпретаторвыведет сообщение Can't do bidirectional
pipe (Нельзя создать двунаправленный конвейер).
Если вы столкнулись с подобной проблемой, воспользуйтесь модулем IPC: :0реп2, с помощью которого можно создать двунаправленный конвейер. Работа с модулями будет описана на 14-м занятии, "Использование модулей".
Почему после выполнения оператора $a=system("команда") переменной $а не присваиваются данные, выведенные командой в стандартный выходной поток, как можно было бы предположить?
Вы перепутали функцию system с обратными кавычками. Эта функция не перехватывает выходные данные программы. Чтобы решить проблему, воспользуйтесь оператором $а=* команда
Почему при запуске внешних команд в системе UNIX с помощью обратных кавычек (') не перехватываются сообщения об ошибках?
Дело в том, что всем программам в системе UNIX (в том числе и Perl) назначается два стандартных выходных потока: STDOUT и STDERR. Поток STDOUT используется для вывода обычных сообщений во время работы программы, а поток STDERR — для вывода сообщений об ошибках. При помещении команды в обратные кавычки или открытии конвейера с помощью функции open выполняется перехват только потока STDOUT. Чтобы решить проблему, необходимо с помощью средств командной оболочки перенаправить поток STDERR в STDOUT, как показано ниже:
$a=4 хом&яда 2>fcl'; t Запуск команда с перехватом сообщений и ошибок
За более подробной информацией, относящейся к процессу перехвата ошибок, обратитесь к 8-му разделу списка часто задаваемых вопросов no Perl. Для этого введите команду perldoc perlfaq8.
Семинар
Контрольные вопросы
С помощью какой команды можно постранично отобразить выводимую программой информацию?
perl myprog.pl | more.
open(M, "| more") |j die; print M "Данные...\n";
open(M, H>more") |] die; print M иДанные,..\n";
Какое значение переменной $foo будет использоваться в операторе:
Sr=4dir $foo'?-
значение переменной $foo системной оболочки;
значение переменной $foo Perl, после чего будет выполнена команда dir.
Решение какой из перечисленных ниже задач зависит от типа операционной системы?
определение свободного дискового пространства;
получение списка файлов каталога;
удаление каталога.
Ответы
Правильными являются варианты а) и б). Если используется вариант а), выходной поток программы myprog.pl перенаправляется на вход программы more. В случае варианта б) данные, записанные в файл с дескриптором м, перенаправляются на вход программы more для отображения в постраничном режиме.
Правильный ответ — вариант б). Чтобы изолировать переменную $foo от Perl, необходимо воспользоваться оператором qx'dir $foo'.
Единственно правильный вариант а), поскольку для получения списка файлов каталога можно воспользоваться операторами Perl glob, <*> или opendir/readdir/closedir, а для удаления каталога служит команда Perl rmdir.
Упражнения
• С помощью функций получения статистических данных, описанных на 8-м занятии, "Функции", модифицируйте программу из листинга 11.1 так, чтобы она отображала более подробную информацию о файлах.
. Если вы работаете в системе UNIX, отличной от Linux, добавьте в подпрограмму freespace() соответствующую ветку для определения свободного пространства на диске. В качестве отправной точки воспользуйтесь примером для Linux.
12-й час
Работа с командной строкой Perl
На предьщуших занятиях мы рассматривали Perl как обычный интерпретатор, и не более того. Другими словами, команда perl использовалась исключительно для выполнения программ на Perl, сохраненных в отдельных файлах. Однако этим далеко не исчерпываются все ее возможности. Оказывается, что в интерпретатор встроен также отладчик, который позволяет выполнять программы на Perl подобно воспроизведению видеокассеты, — вы можете "перематывать" программу в начало, выполнять ее в замедленном режиме и останавливать в любом месте для анализа содержимого внутренних переменных. В некоторых случаях отладчик просто незаменим при поиске изощренных ошибок в программах на Perl.
Интерпретатор Perl позволяет также запускать программы, которые не хранятся в файле. Например, вы можете ввести короткую программу прямо в командной строке и выполнить ее.
Основные темы этого занятия.
Использование отладчика Perl.
Запуск небольших программ на Perl прямо из командной строки.
Отладчик Perl
В Perl отладчик встроен прямо в интерпретатор. Он позволяет запустить любую программу на Perl в пошаговом режиме, просматривать и изменять значения ее внутренних переменных, прерывать выполнение программы и возобновлять ее с любого места. При этом, с точки зрения программы； процесс отладки происходит совершенно прозрачно, т.е. отладчик никак не влияет на ее внутреннюю структуру: входные данные по-прежнему поступают с клавиатуры, а вывод осуществляется на экран. Просто программа "не знает", работает она под отладчиком или нет, остановлена или выполняется в пошаговом режиме. Отладчик позволяет полностью контролировать поведение программы, не нарушая ее целостности.
Запуск отладчика
Отладчик Perl запускается из командной строки операционной системы. В системах DOS и Windows в качестве приглашения на ввод команды обычно используется С:\>. В UNIX приглашение командной оболочки появляется после регистрации пользователя в системе и обычно имеет вид % или $. На компьютерах Macintosh для запуска отладчика выберите команду Debugger из меню Script. В результате на экране появится диалоговое окно отладчика.
Во всех примерах данного занятия используется программа Employee (см. листинг 9.1), о которой шла речь на 9-м занятии, "Дополнительные функции и операторы". Поэтому имеет смысл сделать закладку на странице 97, чтобы при необходимости быстро найти текст программы. Для отладки программы Employee после приглашения операционной системы введите приведенную ниже команду (для примера мы использовали систему DOS):
С:\> perl -d Employee
Ключ -d, указанный в командной строке, переводит интерпретатор Perl в режим отладки. После ключа указывается имя файла, содержащего отлаживаемую программу. В результате на экран будет выведено несколько сообщений, в одном из которых содержится номер версии отладчика, как показано ниже:
Default die handler restored.
Loading DB routines from perl5db.pl version 1.07 Editor support available.
Enter h or 'h h' for help,Enter h or 'h h' for help,or 'man pezldebngr for more help.
Enter h or 'h h' for help,
Enter h or 'h h' for help,
main::(Employee:5):my вemployееs=(
main::{Employee:6):main::(Employee:7):main:i(Employee:8):main::(Ешр1оуее:9):main::(Employee:10):main::{Employee:11):);DBSmain::{Employee:6):main::(Employee:7):main:i(Employee:8):main::(Ешр1оуее:9):main::(Employee:10):main::{Employee:11):);DBS'Свш%Во6/23Шг9・35?401fФравкливгАлисаг132912r10.15r35r r ^ВойоховнцДед^ЭвТЗТгб.ЭО,!^,fHerrВенди,141512r9-^0f40r r*Клиборн,Стен,131211,11.25r40r r'Свш%Во6/23Шг9・35?401fФравкливгАлисаг132912r10.15r35r r ^ВойоховнцДед^ЭвТЗТгб.ЭО,!^,fHerrВенди,141512r9-^0f40r r*Клиборн,Стен,131211,11.25r40r r
main::{Employee:6):
main::(Employee:7):
main:i(Employee:8):
main::(Ешр1оуее:9):
main::(Employee:10):
main::{Employee:11):);
DBS
main::{Employee:6):
main::(Employee:7):
main:i(Employee:8):
main::(Ешр1оуее:9):
main::(Employee:10):
main::{Employee:11):);
DBS
'Свш%Во6/23Шг9・35?401
fФравкливгАлисаг132912r10.15r35r r ^ВойоховнцДед^ЭвТЗТгб.ЭО,!^,
fHerrВенди,141512r9-^0f40r r
*Клиборн,Стен,131211,11.25r40r r
'Свш%Во6/23Шг9・35?401
fФравкливгАлисаг132912r10.15r35r r ^ВойоховнцДед^ЭвТЗТгб.ЭО,!^,
fHerrВенди,141512r9-^0f40r r
*Клиборн,Стен,131211,11.25r40r r
Кроме номера версии (в нашем случае 1.07) отображается строка с подсказкой о том, как можно вызвать справочную систему. Далее отладчик отображает первый оператор программы, который состоит из семи строк и начинается с фразы my @employees=(t а заканчивается закрывающейся круглой скобкой и точкой с запятой. Кроме содержимого оператора отладчик выводит дополнительную информацию (название процедуры, имя файла и номер строки в файле), помогающую идентифицировать отлаживаемый оператор.
В последней строке отладчик помещает приглашение DB<1> и устанавливает после него курсор. Цифра 1 означает, что отладчик ожидает ввода первой команды. В описанном нами состоянии программа на Perl не запущена и находится в состоянии ожидания. При этом на экране отображается оператор, который должен быть выполнен следующим (в нашем случае my 9employees=(), а не ТОТ, который был выполнен раньше. Команды отладчика вводятся после приглашения.
Основные команды отладчика
Одной из самых важных команд, которую вы наверняка будете часто использовать, является команда help, предназначенная для вызова справочной системы отладчика. Введите символ h, в результате на экране появится список всех команд отладчика и их краткое описание. Если после команды указать имя требуемой команды, то отладчик выведет описание только этой команды.
Часто бывает, что описание какой-то команды не помешается на экране. При этом первые несколько строк просто "уедут" с экрана. Чтобы вывести справочную информацию постранично, поместите перед командой символ вертикальной черты |. Например, чтобы вывести справку по всем командам отладчика в постраничном режиме, введите команду |h.
Самой ценной возможностью отладчика Perl является его способность запускать программы в пошаговом режиме. Пользуясь этим, давайте продолжим выполнение упражнения, которое мы начали в предыдущем разделе, и перейдем к следующему оператору программы Employee. Итак, после приглашения отладчика введите команду n (next, или следующий):
n
my$a>;
В результате интерпретатор Perl выполнит первый оператор программы Employee (строки с 5 поПосле этого отладчик распечатает следующий оператор, который
должен быть выполнен, —$Fl)=split(',', $а); и выведет приглашение. В
результате выполнения первого оператора программы был проинициализирован массивВ нем будет содержаться информация по пяти сотрудникам. Чтобы
распечатать значение элементов массива, воспользуйтесь оператором print, как показано ниже:
DB<1> print
Смит,Боб,123101,9.35,40ФранклингАписа,132912,10ЛБгЗЗВойоховиц^Тед,198131,6,50,3 9НеггВендиг 141512,9Л0г 40Клиборн, Стен, 131211,11.25,40
После приглашения отладчика можно вводить не только его команды, но и любой операторОбратите внимание, что в приведенном выше примере элементы массиваникак не разделяются и смешаны в кучу. Чтобы распечатать каждое
значение в отдельной строке, введите после приглашения такой оператор:
DB<2> print
Сиит,Боб,123101,9,35,40
ФранклингАлиса,132912,10.15,35
ВойоховиЦ/Тедz198131/6.50,39
Нег,Венди,141512,9,50,40
Кпнборв,Стенг131211,11.25,40
Чтобы продолжить выполнение программы в пошаговом режиме, вводите каждый раз команду п, как показано ниже:
DB<3> n
{
DB<3>
main::{Employee:25):$b);
DB<3>n
return ( $Ы cmpf Сравним фамилии
main::(Employee:27):main::(Employee:27):||Если они идентичны.||Если они идентичны.
main::(Employee:27):
main::(Employee:27):
||Если они идентичны.
||Если они идентичны.
main::(Employee:28):$F1$F2Тогда сравним имена
);
DB<3>
{
Нетрудно заметить, что отладчик, пройдя несколько операторов, снова вернулся к строке 23 так, как будто в программе организован цикл. Все дело в том, что в операторе sort задан блок сортировки, который выполняется в пошаговом режиме для каждого элемента массиваПоэтому при каждом вводе команды п отладчик будет выполнятьциклдотехпор,покане будетотсортированмассив(а это
произойдет довольно быстро).
Чтобы повторить предыдущую команду, можно просто нажать клавишу <Enter> в строке приглашения.
Точки останова
Выполнение программы под отладчиком в пошаговом режиме не всегда удобно, например когда программа очень большая. Поэтому для ускорения процесса отладки желательно, чтобы программа навыполнялась в обычном режиме и останавлива
лась при достижении определенного оператора. Места, в которых программа приостанавливает свое выполнение под отладчиком, называются точками останова.
Перед тем как задать точки останова, нужно определить номера соответствующих операторов программы. Для этого используется команда 1. С ее помощью можно вывести на терминал 10 следующих строк программы. Повторный ввод команды 1 выводит 10 следующих операторов программы и т.д. Чтобы распечатать листинг программы начиная с определенной строки, введите команду 1где вместо параметра
укажите номер строки. В операторе 1 можно также указать диапазон строк, например 1 3-10.
В листинге текущий оператор, который должен быть выполнен, отмечается символом ===>, как показано в следующем примере:
DB<3>23=->2728293031DB<4>DB<3>23=->2728293031DB<4>23-33
DB<3>
23=->
27
28
29
30
31
DB<4>
DB<3>
23=->
27
28
29
30
31
DB<4>
{
my ($Llf $Fl)=split(l，，$a)；
my$F2)=split{$b);
return { $Lt cmp $L2Сравним фамилии
IIЕсли они идентичны...
$F1 cmp $F2 * Тогда сравним имена
}
foreach(^employees)《
print emp($ ]
В данном примере подходящим местом для установки точки останова будет строка 33. Дело в том, что она находится сразу после оператора sort и в ней расположен первый оператор блока основного цикла программы. Точки останова можно задать в
любой строке программы, главное, чтобы в них находился корректный оператор PerL Нельзя устанавливать точки останова на скобках (строка 30), знаках пунктуации (строка 29), пустых строках (строка 31) и комментариях, если они занимают всю строку.
Для задания точек останова используется команда b точка останова. Вместо параметра то^кт останова следует указать номер строки или имя подпрограммы. Например, чтобы задать точку останова в строке 33, введите следующую команду:
DB<4> b 33
DB<5>
Еще одной полезной командой, которая может пригодиться при работе с точками останова, является команда с (continue, или продолжить). При получении этой команды отладчик возобновляет выполнение программы до достижения следующей точки останова или конца программы (в зависимости от того, что произойдет раньше), например:
DB<5> с
main::(Employee:33):print_emp($ _);
DB<5>
Как и следовало ожидать, в данном случае выполнение программы будет остановлено в строке 33 перед вызовом функции print_emp. Для продолжения работы введите команду с. Поскольку точка останова остается все время активной, после выполнения функции print_emp программа будет снова остановлена в строке 33. При этом на экран будут выведены как данные программы, так и сообщение отладчика:
DB<2> с
198131 Тед Войоховиц6.50 39 253.51
main::(Employee:33):print_emp($」；
Для получения списка точек останова следует воспользоваться командой L, ■как показано ниже на примере:
DB<2>L
Employee:
33:print _emp($ _);
break if (1)
Из этого примера видно, что в отладчике была установлена одна точка останова в строке 33 файла Employee.
Для удаления точек останова используется команда d, синтаксис которой такой же, как и у команды b — d /строки или d ямя_продпрограмм^ Вот пример:
DB<2> d 33
DB<3>
Другие команды отладчика
Предположим, мы хотим отладить функцию print^emp и заодно посмотреть, как она работает. Это можно сделать несколькими способами. Для начала давайте перезапустим программу с помощью команды R:
DB<3> R
Warning: some settings and command-line options may be lost!
Default die handler restored.
Loading DB routines from perl5db.pl version 1.07
Editorsupportavailable.
horh' for help, orfor more help.
main::(Employee:5};
my
main::(Employee:6):
/Смит|Воб,123101#9*35,40\
main::(Employee:7):
fФранкпин,Алиса, 132912r 10Л5Г35Г,
main::(Employee:8):
"Воёоховиц,Тед,198131,6.50f39r r
main::(Employee:9): main::(Employee:10):
"Her,Венди,141512,9.50,40f r
rКлиборн,Стен г131211г11.25г40гг
main::(Employee:11):
);
b 33
Команда R выполняет установку программы в исходное состояние и подготавливает ее к повторному запуску. При этом аннулируются все заданные ранее точки останова, а значения переменных очищаются. Поэтому в предыдущем примере мы восстановили точку останова в строке 33. Теперь запустим программу на выполнение с помощью команды с:
DB<2> с
main::(Employee:33):print ешр($ );
DB<2>
Перед вызовом функциипрограмма остановится. А теперь, чтобы вы
полнить следующий оператор в пошаговом режиме, воспользуемся командой п:
DB<2> п198131 Тедmain::(Employee:32):DB<2>nmain::{Employee:33):DB<2>DB<2> п198131 Тедmain::(Employee:32):DB<2>nmain::{Employee:33):DB<2>6.50 39 253.51{print_emp($_);6.50 39 253.51{print_emp($_);
DB<2> п
198131 Тед
main::(Employee:32):
DB<2>n
main::{Employee:33):
DB<2>
DB<2> п
198131 Тед
main::(Employee:32):
DB<2>n
main::{Employee:33):
DB<2>
6.50 39 253.51
{
print_emp($_);
6.50 39 253.51
{
print_emp($_);
Что произошло? Почему мы не увидели, как выполняются в пошаговом режиме операторы внутри функции print_emp? Дело в том, что команда п выполняет текущий оператор, не выполняя трассировку функции. Для того чтобы "зайти" внутрь функции, используйте команду s (step, или шаг вперед). Данная команда аналогична команде п, но, в отличие от нее, выполняет оператор вызова функции и останавливается на ее первом операторе, а не выполняет функцию до конца и останавливается на следующем операторе после вызова функции. Вот пример:
main::(Employee:33):print emp($ );
DB<2> s
my
main: :prinCemp(Employee:15):split(1t$ [0])；
DB<2>「-
Как видите, отладчик остановил программу перед выполнением первого оператора функцииЗаметьте, что того же эффекта можно было бы добиться, установив точку останова на функцию print_emp скоманды b print_emp. Для того
чтобы продолжить выполнение операторов функции в пошаговом режиме, воспользуйтесь командой п, как показано ниже:
DB<2> n
main::print_emp(Employee:16):my
DB<2> n
main::print_emp(Employee:17):$last);
DB<2>n
%6.2f
$emp,$hourly,
*
DB<2>
Во время выполнения программы в отладочном режиме можно на ходу изменять значения переменных. Например, чтобы временно увеличить сотруднику почасовую тарифную ставку на $2,5, используются следующие команды:
DB<2> print
11.25
DB<3>
DB<4> print
13.75
DB<5> n
131211Стен13.75 40 550.01
main::(Employee:32):{
DB<5>
В этом примере сначала мы распечатали значение переменной(11.25), за
тем увеличили его на 2.5 и продолжили выполнение программы. Обратите внимание, что оператор printf распечатал уже новое значение переменной
И,чтобы завершить работу отладчика, введите команду q.
Упражнение: поиск ошибки
В этом упражнении мы рассмотрим методику поиска ошибок в программе с помощью отладчика. В программе, приведенной в листингеесть ошибка (точнее,
целых две). Предполагается, что программа должна выводить в цикле приведенные ниже сообщения:
В корзине осталось 20 пачек мороженого
В корзине осталось 19 пачек мороженого
В корзине осталось 1 пачка мороженого
В корзине осталось 0 пачек мороженого
Но она почему-то отказывается это делать. Итак, ваша задача — набрать программу, текст которой приведен в листинге 12.1, и попытаться найти в ней ошибки. Обратите внимание, что ни одна из ошибок не относится к категории синтаксических, поскольку интерпретаторне выводит никаких предупредительных сообщений (а
ведь используется ключ и оператор use strict). В то же время с помощью отладчика поиск ошибок не составит особого труда.
Итак, после набора текста программы запустите ее в отладочном режиме. Не забывайте время от времени распечатывать значения ключевых переменных и выражений, а также обходить трассировку вызовов функции message.
ЛистингПрограмма с ошибками
fl/usr/bin/perl -v
В этой программе содержится ДВЕНайдите их
use strict;
sub message {
my($quant)=?_;
屈$唸5欣epl);
：$гер1=*пачек";
$mess="B корзине осталось Squant пачек мороженого\n";
/. -■
if ((fquant < 5)' and ($quant >1 )) {
$гер1="пачки4;
}
if (Squant eg 1) {
$гер!="пачм";
}
： $mess=s/na4er/$repl/;
18：print $mess;
}
foreach{20..0) {
&message($_);
衿}
Ответ вы найдете ниже, в разделе "Семинар".
Дополнительные возможности
интерпретатора
Отладчик это не единственная возможность интерпретатора Perl, которую можно активизировать из командной строки. В действительности на Perl можно написать множество полезных программ, поместив их прямо в командую строку вызова интерг претатора.
Пользователи Macintosh должны выполнять приведенные ниже примеры упражнений с командной строкой, выбрав в меню Script пункт 1-liners. После этого можно вводить текст команды в появившееся диалоговое СКН8
Однострочные программы
Чтобы выполнить простенькие операторы на Perl прямо из командной строки, необходимо поместить их после ключа -е. В командной строке вы можете указать любой допустимый оператор Perl, как показано в следующем примере:
C:\>perl -e "print 'Hello, world';"
Hello, world
Чтобы ввести в командной строке несколько операторов Perl, можно использовать несколько ключей -е или разделить операторы точкой с запятой. Вот пример:
C:\>perl -e "print 'Hello, world'; " -e "print 'Goodbye, world';"
Hello, tforldGoodbyer world
He забывайте, что большинство командных интерпретаторов накладывают определенные ограничения на использование кавычек и служебных символов. Например, в интерпретаторах Windows/DOS и Windows NT — command.com и cmd.exe — разрешается
использовать двойные кавычки для группировки слов, как в рассмотренных выше примерах. Однако если нужно поместить в двойные кавычки служебные символы, такие как 4>， | или а также слова в двойных кавычках, оказывается, что сделать это не так-то просто. За дополнительной информацией по этой теме обратитесь к справочному руководству по конкретному командному интерпретатору.
В системе UNIX необходимо соблюдать правило — каждой открывающей кавычке должна соответствовать закрывающая кавычка. Другими словами, в UNIX использование кавычек должно быть сбалансированным. Если же необходимо поместить один из служебных символов внутрь кавычек, перед ним необходимо поставить обратную косую черту \, например:
$ perl -e 'print "Hello, World\n";* -e 'print "Goodbye, ^огИХд";"
Эта команда должна работать в большинстве оболочек UNIX, таких как sh, csh, ksh, bash и др. При этом сообщения должны выводиться с новой строки. Чтобы получить подробную информацию о правилах использования служебных символов в командных строках, обратитесь к справочной странице соответствующей оболочки UNIX.
Одной из полезных и часто используемых возможностей является комбинирование ключей -е и -d в командной строке интерпретатора Perl. Это позволяет перевести интерпретатор в режим отладки без необходимости загрузки программы, например:
С:\> perl -d -e 1
Default die handler restored.
Loading DB routines from p 总 n5db.pl version 1.07
Editor support available.
Enter h or 'hh' for help, or 'perldo perldebug' for morehelp.
Betin:: (-e:1):1
DB<1>
После ввода этой команды отладчик отображает приглашение и переходит в режим ожидания команд от пользователя. Обычно этот режим работы используется для тестирования операторов Perl на предмет правильности синтаксиса, когда не требуется писать отдельную программу. Просто наберите нужный оператор Perl после приглашения отладчика, нажмите клавишу <Enter>, и он будет выполнен. Введенная в командной строке единица (1) является на самом деле простейшей программой на Perl. Это обычное выражение, значение которого равно 1.
Дополнительные ключи командной строки
КЛЮЧ -С позволяет провести синтаксический анализ программы без ее запуска на выполнение, например:
С:\> perl -с Employee
Employee syntax OK
Если в программе содержится синтаксическая ошибка, сообщение будет другим, как показано ниже:
С:\> perl -с Employee
syntax error at Employee line 13, near ")
sub print етр “
Can't иве global gin "my"at Employee line 15, near"г$/
syntax error at Employee line 21f near "}"
Employee had compilation errors.
При комбинировании ключей ■W и -с производится компиляция программы с включенным режимом вывода предупреждений.
Очень часто в разговоре опытных программистов на Perl проскакивают слова о номере версии интерпретатора. Номер версии может также спросить у вас системный администратор при помещении созданных вами программ на Web-сервер. Чаще всего, конечно, используется версия Perl 5. Номер версии интерпретатора можно определить с помощью ключа -v, как показано ниже на примере:
С:\> perl -v
This is perl, v5.6.Q built for MSHin32-x86-iaulti*thread
(with 1 registered patch, see perl -V for more detail)
Copyright 1987-2000, Larry Hall
Binary build 613 provided by ActiveState Tool Corp. http://www.ActiveState.com
Built 12:36:25 Mar 24 2000
Perl may be copied only under the terms of either the Artistic License or the
GNU General Public License, which inay be found in the Perl 5.0 source kit.
(
Complete documentation for Perl, including FAQ lists, should be found on thissystem using'man perl'or'perldoc perl'. Ifyouhaveaccesstothe
Internet, point your browser at http://www.perl.com/, the Perl Home Page.
В нашем примере мы использовали версию интерпретатора 5.6.0 для Windows/DOS. Чтобы получить подробную информацию по конкретной версии интерпретатора (как и когда она была скомпилирована, каковы были параметры компиляции и т.д.), запустите Perl с ключом -V, например:
С:\> perl -V
Sunmary ofmy perl5 (revision 5 version 6 subversion 0) configuration:
Platform:
О8пашеаМ8Н1п32г osvers=4.0, archname=;MSWin3 2-x8 6-multi-thread
Compiler:
cc='cl', optimize='-01 -HD -DNDEBUG1, gccversion=
Characteristics of this binary (from libperl):
Compile-time Options: MULTIPLICITY USK^ITHREADS PERL_IMPLICIT CONTEXT PERLJNP
LICIT_SYS
Locally applied patches:
ActivePerl Build 613
Built under MSWin32
Compiled at Mar 24 2000 12:36:25
@INC:
E:/Tools/Perl/lib
E:/Tools/Perl/site/lib
Эта информация может пригодиться при выяснении проблем, возникших с конкретным интерпретатором Perl. Возможно, с ее помощью вам удастся определить, что ваш интерпретатор был некорректно установлен. В конце листинга обратите внимание на строку
В ней перечислены полные пути к каталогам, в которых интерпретатор будет искать свои модули. Таким образом, после установки интерпретатор Perl нельзя просто взять и переместить в другой каталог, поскольку при этом он "потеряет" все свои модули. О том, что такое модули, мы поговорим на 14-м занятии, "Использование модулей".
угловой оператор и однострочные программы
На одном из предыдущих занятий мы рассматривали угловой оператор и говорили о том, что он используется для двух целей.
Соператора <> осуществляется ввод данных из файла, дескриптор
которого помещен в угловые скобки, например <STDIN>.
Если поместить в угловые скобки шаблон, например <*.bat>, то в результате будет возвращен список файлов, соответствующих этому шаблону. Напомним, что такая операция называется отбором
Однако у рассматриваемого нами оператора есть еще одна полезная функция. Если в угловом операторе не указать дескриптор файла (о), то данный оператор будет читать содержимое всех файлов, указанных в командной строке. Если же в командной строке файлы не указаны, то информация будет считываться из стандартного входного потока. Иногда за свою форму угловой оператор без дескриптора файла (о) программисты называют "бубновым оператором". А теперь давайте в качестве примера рассмотрим следующую простую программу:
4l/usr/bin/perl т
while (о) <
print $」
>
Сохраните программу в файле Exaraple.pl и запустите ее на выполнение с помощью команды
С:\> perl -wfilel file2 file3
В результате угловой оператор будет построчно считывать содержимое сначала filel, затем file2 и наконец file3. Если вы опустите имена файлов, то считывание информации будет происходить из стандартного входного потока. Подобное поведение программы полностью соответствует поведению утилит системы UNIX, таких как sed, и др.
Аргументы, указанные в командной строке при вызове интерпретатора Perl (те, что расположены после ключей -с, -d и -е), автоматически проходят стадию синтаксического анализа и помещаются в массив Например, в предыдущем примере элемент ] будет равен — т.д.
Ключпозволяет поместить оператор, указанный после ключа -е, в следующую
небольшую программу:
LINE:
while (o) {
Оператор,указанныйпослеклоча-е
}
Таким образом, чтобы создать однострочную программу, удаляющую из введенных строк начальные пробелы, можно воспользоваться следующей командой:
С:\> perl -n -eprint
В результатевыполнит такой фрагмент программы:
LINE:
vhile(<>) {
print $_■
}
В нашем примере файл filel открывается и его содержимое в цикле while считывается построчно в переменную $ . Затем прочитанная строка редактируется с помощью шаблонаи выводится на печать.
Вместо ключа -п можно использовать ключ -р. Тогда после редактирования с помощью шаблона строка будет автоматически выводиться на печать. Следовательно, предыдущую команду можно переписать так:
С:\> perl -p -efilel
При редактировании файлов с помощью однострочных программ нельзя одновременно открывать один и тот же файл как для чтения, так и для записи, как показано в следующем примере:
perl -р -еdosfile >
В этом примере производится попытка удалить из строк файла dosfile начальные пробелы. Однако проблема заключается в том, что содержимое файла dosfile будет затертодотого,какпрограммананачнетвыполняться.Чтобыредактирование
файла выполнялось правильно, необходимо перенаправить выходной поток в другой файл, а затем присвоить ему первоначальное имя, как показано в следующем примере:
С:\> perl -р -еdosfile >
С:\> rename tempfile dosfile
Для некоторых энтузиастов Perl написание коротких однострочных программ является приятным хобби. Идея состоит в том, что чем короче и полезнее программа, тем лучше. Массу примеров подобных однострочных программ можно найти на страницах выходящего раз в квартал The Peri Journal.
Резюме
На этом занятии речь шла о том, как с помощью отладчика можно быстро и эффективно отладить программу на Perl. Кроме того, была рассмотрена дополнительная возможность углового оператора, с помощью которого можно обработать содержимое всех файлов, указанных в командной строкеВ заключение говорилось о том, как с помощью
ключей -п и -р выполнять короткие, но полезные однострочные программы на
Вопросы и ответы
Я привык пользоваться отладчиком с графическим интерфейсом. Существует ли подобный отладчик для программ на
Да, причем несколько. В поставку версиидля Windows входит совсем непло
хой графический отладчик.
Что обозначает префикс шагп:который выводит отладчик перед именем программы? Отладчик Perl выводит имена в соответствии с принятой концепцией присвоения имен. Некоторые из ее элементов мы будем рассматривать на следующих занятиях, поэтому пока не обращайте на них внимания.
Есть ли у интерпретатора Perl какие-либо другие ключи, которые не были рассмотренные на этом занятии?
Есть, причем несколько. Полный список ключей приведен в электронном справочном руководстве. Чтобы ознакомиться с ним, введите команду perldoc perlrun.
Семинар
Контрольные вопросы
Найдите ошибки в программе, приведенной в листинге 12.1.
Если в командной строке не указаны имена файлов, оператор <> возвращает:
значение undef;
строки, поступающие из стандартного входного потока;
значение true.
Отладчик Perl может распечатывать операторы программы перед их выполнением. Такой режим его работы называется трассировкой. Как перевести отладчик в режим трассировки? (Подсказка: для ответа на этот вопрос посмотрите сообщение, которое выводит отладчик в ответ на команду h.):
команда Т;
команда t.
Ответы
Первая ошибка в строке 21. Там ошибочно указан диапазон {20.』}. В операторе диапазона .. не допускается использование обратного счета. Поэтому оператор цикла в строке 21 нужно заменить на такой: for($ =20; $ >-l; $_--). Можно также инвертировать список (0. .20} с помощью оператора reverse. Вторая ошибка в строке 17 в операторе $тезз=й/пачек/$гер!/;. При программировании подразумевалось, что необходимо выполнить замену текста в строке, которая содержится в переменной $mess. Но вместо этого был указан оператор присваивания переменной $mess результата подстановки текста в переменной $_. Чтобы исправить ошибку, замените оператор присваивания = на оператор подстановки =".
Правильный ответ — вариант б). Если в командной строке не указаны имена файлов, оператор <> выполняет чтение строк текста из стандартного входного потока STDIN.
Правильный ответ — вариант 6), Режим трассировки активизируется с помощью команды t. Команда Т предназначена для выполнения трассировки стека. Трассировка стека позволяет определить последовательность вызовов подпрограмм, т.е. в каком порядке одна подпрограмма вызывала другую.
13-йчас
Структуры и ссылки
Материал этого занятия может быть интересен тем, кто только начал изучать программирование и для кого Perl — первый язык программирования. В большинстве языков предусмотрены средства, с помощью которых можно из одной области памяти сослаться на данные, находящиеся в другой области памяти. В одних языках программирования (Pascal и С) эти средства называются указателями (pointers), в других (ассемблер) — косвенными ссылками (indirect references), а в BASIC или Java, например, подобные средства вообще не предусмотрены. Поэтому, если раньше вы никогда не пользовались ссылками, указателями или косвенными ссылками, внимательно несколько раз прочтите вступительный раздел данного занятия, поскольку он очень труден для восприятия.
В Perl также предусмотрены подобные средства, которые называются ссылками (references). Ссылки в Perl используются для разных целей, однако на данном занятии мы сосредоточим свое внимание на вызовах функций, которым передается несколько аргументов сложных типов, а также на том, как можно создать сложный тип данных,
например список списков.
Ссылку можно сравнить со старым библиотечным каталогом. Каждой бумажной карточке в каталоге соответствует книга на одной из полок библиотеки. В карточке указывается, к какой категории относится книга (художественная литература, техническая, справочник) и где она расположена в библиотеке. В некоторых библиотечных каталогах можно найти несколько ссылок на одну и ту же книгу, которая относится к разным категориям, а иногда можно даже найти ссылку из одной карточки на другую (типа см. также...).
Ссылки в Perl напоминают бумажные карточки библиотечного каталога, т.е. ссылки указывают на отдельные участки памяти, содержащие данные. С помощью ссылки можно точно определить тип данных (скаляр, массив или хэш), на который она указывает, и место их расположения. Ссылки можно свободно копировать, причем эта операция никак не влияет на данные, на которые они указывают. Можно даже сделать так, чтобы на один и тот же участок памяти указывало несколько ссылок, или создать ссылку на ссылку.
А теперь, вооружившись теорией, внимательно прочтите несколько следующих страниц. Итак, пока у вас ясная голова, на этом занятии мы рассмотрим следующие темы.
Основные сведения о ссылках.
Создание структур данных из ссылок.
Короткий пример, который поможет понять материал.
Основные сведения
Обычные скалярные переменные создаются с помощью оператора присваивания, например:
$а="Скаляр"; # Это обычный скаляр
После выполнения этого оператора Perl создаст скалярную переменную $а и присвоит ей строковое значение "Скаляр". Итак, до сих пор вы не встретили ничего необычного, не правда ли? Можете считать, что в компьютере выделяется участок памяти, называемый $а, который содержит строковое значение, как показано ниже.
Теперь, если вы присвоите значение скаляра $а другому скаляру, например $Ь с помощью оператора $b=$a, в памяти компьютера создается две одинаковые копии данных, которым присваиваются разные имена, как показано ниже.
Подобный оператор присваивания может пригодиться в том случае, если вы действительно хотите иметь две независимые копии данных. Однако чаще всего нужно, чтобы обе переменные $а и $Ь соответствовали одному и тому же участку данных, а не его копии. В этом случае следует создать ссылку. Ссылка является просто указателем на некоторый участок памяти. Не забывайте, что она не содержит никаких реальных данных! Ссылка обычно хранится в скалярной переменной.
Чтобы создать ссылку на скалярную переменную, перед именем переменной следует поместить символ обратной косой черты. Например, чтобы создать ссылку $ref на переменную $а, используется такой оператор присваивания:
$ref=\$a; t Ссылка на переменную $а
В результате в памяти компьютера создается такая структура:
蝸: $a j |
При этом в переменной $ref не содержится никаких реальных данных; в эту переменную помешается указатель (или адрес) переменной $а. Обратите внимание, что при создании ссылки значение переменной $а не изменяется. После создания ссылки с переменной $а можно выполнять те же действия, что и с обычной переменной, например присваивать значения ($а-"строка") или распечатывать (print $а).
Поскольку в переменной $ref содержится ссылка на переменную $а, а не на сами данные, с ней нельзя выполнять те же действия, что и с обычными переменными. Например, если вы попытаетесь распечатать значение переменной $ref с помощью
оператора print, то получите нечто вроде ЭСАШ( 0x0000). Чтобы получить доступ к содержимому переменой $а через ссылку $ref, необходимо выполнить так называемую операцию разыменования переменной Sref. Представьте себе, что на предыдущем рисунке вы должны двигаться по стрелке к переменной $а. Это и будет разыменование. Например, чтобы распечатать значение переменной $а через ссылку $ref, к ссылке необходимо добавить дополнительный символ $:
print $$ref;
В этом примере, естественно, подразумевается, что переменная $ref является ссылкой, а дополнительный знак доллара говорит интерпретатору о том, что это ссылка на переменную скалярного типа. В результате выбирается и распечатывается* значение переменной, на которое указывает переменная $ref.
С помощью ссылки можно также изменить первоначальное значение переменной. Это еще одно преимущество использования ссылок по сравнению с переменными- копиями. В следующем примере значение переменной $а будет изменено:
$$ref=MHoBoe значение";
Данный оператор будет выполняться по следующей схеме:
$refНовое значшше1
Если по ошибке в операторе присваивания вы укажете $ref вместо $$ref:
$ref=нO^rибкa!*,;
ссылка на переменную $а аннулируется и переменной $ref присваивается реальное значениестрока "Ошибка!", как показано ниже.
吊uu] |*ядр[
После выполнения этого оператора переменная ?ref становится обычным скаляром, содержащим текстовое значение. Ссылку можно присвоить другой переменной с помощью оператора присваивания так же, как это происходит со скалярами, например:
$пате="Евгений*;
$nref=\$name； f Ссылка на переменную $пате
$oref=$nref; t Еще одна ссылка на переменную $name
В результате получается следующая схема:
$nref $name goref
Евгений
В этом примере для получения значения переменной $name ("Евгений") можно использовать две ссылки $$nref и $$oref. Кроме того, можно создать ссылку на ссылку, как показано ниже на примере:
$book=,< Война и мир";
$bref=\?bookj t Ссыпка на переменную $book
$bref2=\$bref; f Ссыпка на переменную $bref (не на $book!)
В данном случае цепочка ссылок будет выглядеть так:
$bref2 _$bref$bref2 _$brefShook на и миShook на и ми
$bref2 _$bref
$bref2 _$bref
Shook на и ми
Shook на и ми
Теперь, для того чтобы добраться до значения переменной через ссылку $bref2, нужно использовать конструкцию $$$bref2. Обратите внимание, что для ссылки на переменную Sbook через $bref использовалась конструкция $$bref. Таким образом, "лишний" знак доллара обозначает, что для доступа к оригинальному значению переменной Sbook нужно сделать дополнительную операцию разыменования.
ссылки на массивы
Ссылки могут быть также созданы на массивы и хэши. Причем делается это так же, как и ссылка на обычную переменную, — перед именем массива или хэша в операторе присваивания нужно поставить обратную косую черту, например:
$aref=\^arr;
В результате скалярная переменная $aref будет содержать ссылку на массив Визуально это можно представить в виде следующей диаграммы:
garr
Г01234
|данныеранные[данныё|данные[данные[
Для доступа к элементам массивачерез переменную-ссылку $aref можно ис
пользовать один из приведенных ниже операторов:
[0]Первый элемент массива
Сечение массива
Весь массив
Для улучшения читабельности программы можно поместить переменную, ссылающуюся на массив, в фигурные скобки, как показано ниже на примерах.
S$aref[0]
тоже, и
${$aref}【0]
@$aref[2,3]
то же, что и
@{$aref}[2,3]
@$aref
тоже, и
@{$aref} ■
Например, в следующем фрагменте кода распечатываются все элементы массива с помощью переменной-ссылки
foreach {element {Q{$aref}) {
print $element;
}
ссылки на хэши
Ссылка на хэш создается точно так же, как и на обычный скаляр или массив: нужно поместить перед именем хэша обратную косую черту:
$href=\%hash;
В результате скалярная переменная $href будет содержать ссылку на хэш Визуально это можно представить в виде следующей диаграммы:
$hrefI " I»$hrefI " I»Ключ Ключ Ключ Ключ Ключ
$href
I " I»
$href
I " I»
1а现нные1 口 а耳нm乖a皿工1同四mаН^^!
Для доступа к элементам хэша % hash через переменную-ссылку $href можно использовать один из приведенных ниже операторов.
$$href{key}Отдельный элемент хэша *hash, адресуемый ключом key. До
пустима также конструкция ${href} {key}
%$hrefВесь хэш *hu£h. Допустима также конструкция I?{href}
Например, для распечатки всех элементов хэша *hash с помощью переменной- ссылки 9 href можно воспользоваться следующим фрагментом кода:
foreach $key (keys %$bref) {
print $$href{$key}； I To xe, чтов $hasli{$key}
ссылки на аргументы
После того как мы рассмотрели ссылки на массивы и ХЭШИ, пришло время поговорить о том, как можно передать в подпрограмму несколько массивов или хэшей.
Из материала 8-го занятия, "Функции", вы уже знаете, что приведенный ниже фрагмент кода не работает.
t Внимание!Данныйкоднеработает 1 subgetarrays {
my («а, £b)“」
}
lfruit=qw{«6noKO апельсин бавав};
fcveggies=qw{морковькабачокредис}； getarrayslMruitj @v®ggi&5);
Этот фрагмент кода не работает потому, что в операторе вызова подпрограммы getarraysf^fruit, Gveggies) второй массив 9veggies затеняется первым массивом @fmi* и элементы обоих массивов присваиваются одному массиву Q . Внутри подпрограммы getarrays выполняется оператор присваивания (@%此产J В результате все элементы массива ^veggies окажутся в массиве 8а, а массив Qb окажется пустым.
Поскольку элементы обоих массивов при передаче в подпрофамму getarrays оказались в массиве乙нельзя определить, где заканчивается один массив и начинается другой. В результате получился один большой массив.
Чтобы разрешить проблему, необходимо воспользоваться ссылками, т.е. в подпро- фамму getarrays нужно передавать не два массива, а только ссылки на них. Вот пример:
I Данный код прекрасно работает!
subgetarrays {
my ($fruit_refr $veg_ref)=8_;
}
8fruit=qv{^noKo апельсин банан};
eveggieesgw{jtopKOBb кабачокредис};
getarrays(\gfruit, \?veggies);
Теперь подпрограмме getarrays всегда передаются два параметра, являющиеся ссылками на массивы. При этом размерность этих массивов не имеет никакого значения. Для доступа к элементам массивов внутри подпрограммы getarrays используются переменные-ссылкикак показано ниже.
sub getarrays {
my ($fruit_reff $veg ref)=Й_;
printjoin(',',
}
Ниже мы рассмотрим особенности передачи ссылок на скаляры, массивы и хэши в виде параметров подпрограмм. Не забывайте, что при передаче ссылок в подпрограммы у вас появляется возможность модифицировать данные, на которые указывают эти ссылки. Ниже приведены два примера.
t Передача значенийПередача
sub changehash {sub changehash {
my (%local_hash)my(?href )=€_;
$local_hash{beast}=*Men»eAbr；
return;$$href{beast}='медведь';
}return;
>
=> 'акула',
bird => 'дрозд');=> 'акула',
bird => 'дрозд');
changehash(\%hash);
В примере слева хэш передается обычным образом. При этом массиву присваиваются пары ключ-значение передаваемого в подпрограмму хэшаВнутри подпрограммы changehash элементы массива копируются в новый хэшко
торый модифицируется, после чего подпрограмма завершает свое выполнение. В результате хэшуничтожается, а первоначальный хэшв главной про
грамме остается без изменений.
В примере справа в подпрофамму changehash через массивпередается ссылка на
хэш fchash. В начале подпрофаммы ссылка копируется в локальную
$href, но, несмотря на это, она по-прежнему указывает на хэшДалее внутри
подпрофаммы происходит изменение хэша, на который указывает ссылка $href, и подпрофамма завершает свое выполнение. В результате в хэшепоявится новый
ключ beast, которому присвоено значение 'медведь'.
При передаче аргументов в подпрофаммы массив §_ на самом деле является массивом ссыпок. Таким образом, при изменении элементов массива будут изменяться и значения аргументов, передаваемых в подпрофамму. Однако учтите, что изменение аргументов, переданных в подпрофамму, считается плохим стилем программирования. Поэтому, если нужно модифицировать в подлрофам- ме передаваемые ей значения, используйте ссылки. В результате при анализе программы сразу становится понятно, что она модифицирует свои аргументы.
Создание структур
Ссылки можно использовать не только для передачи массивов и хэшей в подпро- фаммы. В этом разделе речь пойдет о создании с помощью ссылок сложных структур данных. Обратите внимание, что при выполнении операций со ссылками (после того
как они созданы) не требуется наличия самих элементов данных (скаляров, массивов или хэшей), на которые они ссылаются. Тем не менее после создания ссылки Perl сохраняет элементымассиваилихэша,дажееслионипологикедолжны быть
аннулированы (например, при выходе переменной из зоны видимости).
В* приведенном ниже примере хэшсоздается внутри блока кода, причем он
является локальным для этого блока.
my $href;
{
=>light => 'Эдисон');
$href=\%hash;p
}
printБудет напечатано "Эдисон"
Внутри блока скаляру $href присваивается ссылка на локальный хэшПосле
завершения работы блока ссылка на хэшостается в активном состоянии, несмотря на то что переменнаябыла объявлена локальной для блока, вышла из
зоны видимости и должна быть аннулирована. Таким образом, ссылки на скаляры, массивы, хэши и структуры будут существовать даже после выхода этих объектов из зоны видимости блока или подпрограммы. В нашем примере с помощью ссылки $href можно модифицировать хэшвне зоны его видимости (т.е. за пределами
блока, в котором он был объявлен).
Если вы внимательно посмотрите на предыдущий блок кода, то увидите, что нет особого смысла объявлять локальный хэш и назначать ему имяпоскольку оно
используется только один раз. Для подобных случаев в предусмотрено специальное средство создания ссылок на структуры данных без назначения им промежуточных имен (типаРечь идет о так называемой анонимной памяти (anonymous stor
age), В приведенном ниже примере создается ссылка на анонимный хэш, которая помещается в переменную $ahref.
$ahref={ phone =>light => 'Эдисон' };
Элементы анонимного хэша помещаются в фигурные скобки. Такая конструкция возвращает ссылку на созданный хэш, которую нужно присвоить
Для работы с анонимным хэшем используется методика, описанная выше в разделе "Ссылки на хэши".
Анонимный массив создается с помощью квадратных скобок [] , как показано ниже на примере.
апельсин банан клубника) ];
Для работы с анонимным массивом используется методика, описанная выше в разделе "Ссылки на массивы".
Данные, на которые указывают переменные-ссылки, уничтожаются, как только соответствующая переменная-ссылка выходит из области видимости, как показано ниже на примере.
{.
my
{
qw{0Bec рожь пшеница ячмень) ];
)
printБудет напечатано "овес"
}
printОшибка! Переменная $ref выилазоны видимости
Следует отметить, что если в программе используется оператор use strict, то этот пример будет скомпилирован с ошибками. Причина заключается в том, что Perl считает переменную $ref глобальной, поскольку она используется в последнем операторе, и в то же самое время она объявлена локальной переменной блока, что недопустимо. Если же активизировать режим выдачи предупреждений с помощью ключа ■% то, вероятнее всего, Perl выведет сообщение undefined value (неопределенное' значение), даже если при этом не используется оператор use strict.
Описанные выше анонимные хэши и массивы можно объединять в структуры данных, которые будут описаны в следующем разделе. Поскольку для хранения ссылок на хэши и массивы используются одиночные скалярные переменные, их без проблем можно поместить в элемент массива или хэша, как показано ниже на примере.
$а=[ qw( рок поп классика ) ];
$b=[ qw( фантастика боевик драма J ];
$с=[ q*( журнал книга газета ) ];
t Хэш, содержащий ссылки на массивы
%media"(music => $а, film => $b, 'print' => $с);
Примеры структур данных
В следующих разделах будут приведены примеры организации структур данных с помощью массивов и хэшей, которые чаще всего используются при программировании.
Список списков^ или двумерный массив
Список списков в Perl часто используется для организации структуры данных, называемой двумерным массивом. Как известно, обычный массив представляет собой линейный список значений, как показано ниже на рисунке.
10]
[1]
[2]
[3]
Значение!
Значение2
ЗначекнёЗ
Значение4
Двумерный массив напоминает таблицу, содержащую строки и столбцы, в которой каждый элемент адресуется по номеру строки и столбца подобно координатам точки на плоскости. Первым в адресе элемента двумерного массива указывается номер строки (начиная с нуля), а вторым — номер столбца, как показано ниже.
(OJ [0]
Данные
⑻ [1] Данные
roi [2]
Данные
[1] [0]
Hl [1]
[1] [2]
Данные
Данные
Данные
[2] fOJ
[2] Hl
(2] [2]
Данные
Данные
Данные
В Perl не предусмотрено такого понятия, как многомерный массив. Зато подобную структуру данных легко создать с помощью массива ссылок на массивы. Ниже приведен пример создания массива массивов, элементы которого состоят из литералов.
eiiBt_of_lists=(
[ qv( Ford BMW Mercedes ) ],
( qv{ Toyota Mazda Mitsubishi) ],
{ qv( Peugeot Renault) J f
Посмотрите внимательно на этот фрагмент кода. В нем создается Обычньгй список Slist_of_lists, который состоит из ссылок на другие списки. Для доступа к отдельным элементам внутренних массивов (или ячеек двумерного массива) используется следующий фрагмент кода:
$list_of_lists[0]UJ； # -BJffi'r или 1-я строка 2-й элемент
$lisCof21ists[l][2]； f "Mitsubishi", или 2-я строка 3-Й элемент
Методика определения количества элементов во внешнем списке ничем не отличается от той, которую мы применяли для массивов. Напомним, что речь идет о конструкции $扌или об использовании имени массива в скалярном контексте, например:
$#list_of_lists; t Номер последнего элемента массива eiist_of_lists： 2 scalar(eiist_of_lists); f Число строк в массиве ^list_of_lists： 3
Чтобы определить количество элементов во вложенных массивах, придется прибегнуть к небольшой хитрости. Конструкция $list_of二ists[l] возвращает ссылку на вторую строку "двумерного" массива Slist_of_lists. Если распечатать это значение, товыполучитенечтотипаARRAY(OOOOO)-Поэтому,чтобыэлементымассива
Slist_of_lists интерпретировались как вложенные массивы, при обращении к ним необходимо использовать знак £ как показано ниже на примере.
scalarf ^{$list_of_lists[2]} ); # 3-я строка состоит из 2-х элементов
*{$list_of_lists [I]}；f Номер последнего элемента во второй строке: 2
Для перебора всех элементов списка списков можно использовать следующий фрагмент кода:
foreach my $outer (81ist_of_lists) {
foreach ny Sinner («(Souter}) {
print "$inner
}
print "\n";
}
В список списков можно добавлять новые элементы и строки, как показано ниже на примере.
t Новая строка во внешнем списке
push(Hist_of_listsf [ qv(LexusLincolnChevrolet)] );
f Новый элемент в первом вложенном списке
push(в($lifit_of_lists[0]}r qv(Audi));
Примеры других структур
В предыдущем разделе была рассмотрена методика создания одной из основных структур Perl — двумерного массива — с помощью списка списков. Поскольку на размеры массивов, скаляров и хэшей в Perl не накладывается какого-либо ограничения, комбинируя их, вы можете создавать структуры данных любой сложности. Ниже перечислено несколько примеров таких структур:
список, элементы которого являютсяхэщами;
хэш, элементы которого являются списками;
хэш, элементы которого являются хэшами;
хэши, элементы которых являются списком, а элементы списка являются хэшами, и т.д.
Из-за недостатка места на страницах этой книги мы даже не будем пытаться описать все эти структуры. В электронном справочном руководстве по Perl есть специальный раздел, который называется Perl Data Structure Cookbook. В нем очень подробно описаны все перечисленные выше структуры данных и много других. Правда, язык изложения несколько труден для понимания. Для каждой рассматриваемой структуры в электронной документации приводятся следующие сведения:
методика объявления структуры на примере литералов;
способы наполнения структуры данными;
процесс добавления новых элементов;
способы доступа к отдельным элементам структуры;
методика перебора всех элементов структуры.
Для отображения раздела Perl Data Structure Cookbook наберите в командной строке perldoc perldsc.
Отладка программ, использующих ссылки
При отладке программ новички часто путаются со ссылками и не могут понять, на структуру какого вида ссылается конкретная ссылка. Масла в огонь подливает и не совсем прозрачный синтаксис операторов со ссылками. Тем не менее в Perl предусмотрены средства, с помощью которых вы быстро поймете, что происходит в программе.
Для начала попытайтесь просто распечатать значение ссылки. При этом Perl отобразит тип структуры данных, на которую указывает ссылка. Например, оператор
print $myatery_reference;
выведет примерно такое сообщение:
ARRAY(0xl231920)
Оно означает, что в переменной $mystery__ref erence хранится ссылка на массив. Кроме массива, возможна ссылка на скаляр (SCALAR), хэш (HASH) и подпрограмму (CODE). Чтобы распечатать содержимое массива, на который указывает переменная $mystery_reference, необходимо интерпретировать эту ссылку как массив. Вот пример:
print join(',', S{$mystery_reference});
В отладчике Perl также предусмотрены средства, позволяющие легко определить тип ссылки. Для этого нужно распечатать содержимое переменной-ссылки, как это вы делали при отладке обычных программ. В следующем примере исследуется содержимое переменной-ссылки $ref.
DB<2> print $ref
HASS(0xl84b50)
Очевидно, что переменная $ref указывает на хэш. В отладчике предусмотрена специальная команда х, с помощью которой можно распечатать значение ссылки и элементы той структуры, на которую она указывает:
D3<3> х Sref
О HASH(0xlS4b50)
'apple' => Ffruit*
'carrot' => 'vegetable'
'pear' => 'fruit' 津
DB<1> х $аО АЯЯАУ(ОхЬЗЗОО)0 AHRAY(0xle8694)О 'Ford''BMW'Mercedes'1 ARRAY(0xlb74cc)О 'Toyota''Mazda''Mitsubishi'2 ARRAY(0xle8478)О 'Peugeot''Renault''Citroen'DB<1> х $аО АЯЯАУ(ОхЬЗЗОО)0 AHRAY(0xle8694)О 'Ford''BMW'Mercedes'1 ARRAY(0xlb74cc)О 'Toyota''Mazda''Mitsubishi'2 ARRAY(0xle8478)О 'Peugeot''Renault''Citroen'В данном случае ссылка указывает на хэш, в котором находятся три элемента с ключами 'apple', 'carrot' и 'pear'. Отладчик может также распечатывать и более сложные структуры данных, например списки списков, как показано в следующем примере:
DB<1> х $а
О АЯЯАУ(ОхЬЗЗОО)
0 AHRAY(0xle8694)
О 'Ford'
'BMW
'Mercedes'
1 ARRAY(0xlb74cc)
О 'Toyota'
'Mazda'
'Mitsubishi'
2 ARRAY(0xle8478)
О 'Peugeot'
'Renault'
'Citroen'
DB<1> х $а
О АЯЯАУ(ОхЬЗЗОО)
0 AHRAY(0xle8694)
О 'Ford'
'BMW
'Mercedes'
1 ARRAY(0xlb74cc)
О 'Toyota'
'Mazda'
'Mitsubishi'
2 ARRAY(0xle8478)
О 'Peugeot'
'Renault'
'Citroen'
I Первая строка двумерного массива
I Элементы первой строки
t Вторая строка двумерного массива
I Элементы второй строки
t Третья строка двумерного массива J t Элементы третьей строки
В этом примере переменная $а указывает на массив (АШУ(ОхЬЗЗОО)). В свою очередь элементы этого массива ссыпаются на три других массива— ARRAY(0xle8694), ARRAY(0xlb74cc) и ARRAY(Oxle8478). А каждый из вложенных массивов содержит по три элемента.
В модуле Data::Dumper предусмотрена специальная функция для распечатки содержимого ссылок. Этот модуль интересен тем, что выводимая им информация имеет формат, который понимает Perl. Таким образом, вы можете сохранить информацию в файле, а затем загружать ее по мере необходимости. В результате вы получите возможность сохранять значения переменных на диске. Модуль Data: :Dumper будет описан на 14-м занятии, "Использование модулей".
Упражнение: еще одна игра — лабиринт
После того как вы узнали столько нового и непонятного об этих странных ссылках и структурах данных, вам нужно немного развлечься. H этом разделе мы рассмотрим упражнение, демонстрирующее использование структур и ссылок на примере простой игры.
Игра создана по образу и подобию классических игр — задача состоит в том, чтобы найти выход из лабиринта. Собственно лабиринт будет очень простым — он состоит из комнат с одной или несколькими дверями. Двери могут располагаться во
всех четырех стенах комнаты (в северном, южном, восточном и западном
ниях). Цель игры — найти секретную комнату, к которой ведет только один правильный путь. Остальные пути ведут в тупик.
Итак, наберите в текстовом редакторе программу, приведенную в листинге 13.1, и сохраните ее в файле под именем Maze. Запустите программу и сыграйте с компьютером в игру, как показано в листинге 13.2.
ЛистингПолный исходный текст игры в лабиринт
-w
use strict;
шу
[ qw( взв зю ) ],
[юз сю ) ],
[ qw(- сю зс ) J,
[ qw( св з св з )],
);
my'с' ,, [1,0],
'в' , [0,1], 'з' ,
my, 'восток', 'с' , 'север',
'з' , 'запад', 'ю' , 'юг');
my $move;
16：
sub{
print "Вы можете пойти на ";
while($maze[$cx][$cy]{
print "$full{$l} ";
}
}
sub move_to {
28：$new=substr(1с($new),О г1);
if{
print "Ошибочное направление\n";
return;
}
$$xref+=
+=
}
$curr_x == $x and $curr_y == $y) {
$curr_y);
print "Куда идеи? ";
$move=<STDIN>; chomp $move;
exit if ($move ="
move_to($move, \$curr_x, \$curr_y);
}
printВыиз
Листинг 13.2. Примердиалогаспрограммой
Вы можете пойти на восток (в)
Куда адем? в
Вы мохете поёти на юг запад восток (юзв)
Куда идем? ю
Вы можете пойти на север восток запад (свз)
Куда идем? в
Вы можете пойти на юг запад (КЗ)
Куда идем? ю
Вы можете пойти на север юг (со)
Куда ндем? ю
Вы можете ПОЙТИ Rd север восток (СВ)
Куда идем? в
Поздравляем! Вы вышли из лабиринта
Ш23проведем： анализ программы.
. Строки 1-2. С этих двух строк начинается практически любая программа на Perl. Ключ 7 активизирует режим вывода предупреждений, а оператор use strict используется для ужесточения контроля интерпретатора Perl над ошибками в программе и выявления плохого стиля программирования.
Строки 4—9. Здесь определяется структура taze, которая описывает лабиринт. Она представляет собой двумерный массив размером 4x4, реализованный в виде списка списков. Каждый элемент этого массива определяет положение дверей в соответствующей комнате лабиринта. Поэтому, если вы собираетесь изменить структуру лабиринта, позаботьтесь о том, чтобы из него был хотя бы один выход. В данном случае структура лабиринта выглядит так:
В одну изВ одну изотмечена знакомотмечена знакомв структуре Qmaze. На самом деле для этих целей можно использовать любой символ, кроме с, п, з, в.в структуре Qmaze. На самом деле для этих целей можно использовать любой символ, кроме с, п, з, в.--
В одну из
В одну из
отмечена знаком
отмечена знаком
в структуре Qmaze. На самом деле для этих целей можно использовать любой символ, кроме с, п, з, в.
в структуре Qmaze. На самом деле для этих целей можно использовать любой символ, кроме с, п, з, в.
-
-
Строки 10-11. При движении игрока в одном из четырех направлений соответствующим образом должны изменяться его текущие координаты. Поэтому для вычисления нового положения игрока, в зависимости от его текущих координат и направления движения, используется хэш %direction. Например, при перемещении на "север" необходимо вычесть 1 из координаты х игрока, а его координату у оставить без изменений. При движении на "восток" координата х остается без изменений, а координата у увеличивается на 1. (Начало координат находится в левом верхнем углу лабиринта. Ось х направлена вниз, а ось у — вправо.) Изменение координат выполняется в строках 33 и 34 программы.
Строки J2-『5 В этих строках с помощью оператора my описываются переменные, используемые в программе. Явного описания переменных требует оператор use strict. Текущее положение игрока хранится в переменных $cur_x и $cur_y, а его начальная позиция равна (0,0). Конечное положение игрока (3,3) хранится в переменных $х и $у.
Строка 17. Эта подпрограмма отображает возможные направления движения игрока в зависимости от его положения (координат х и у).
Строка 20. Из массива описания лабиринта @maze выбираются коды разрешенных направлений движения для текущей комнаты ($maze[$cx][$cyj), Затем из кода направления в цикле выделяются буквы, соответствующие сторонам света (с, о, з, в), полное описание которых хранится в хэше SfulL Этот хэш используется только для преобразования кодов направлений (с) в название стороны света (север) и отображения его на экране монитора.
Строка 25. Функции move_to передаются код направления (он сохраняется в переменной $new) и ссылки на текущие координаты игрока.
Строка 28. Код направления преобразовывается к нижнему регистру с помощью функции 1c, а функция substr выделяет первый символ из введенного пользователем кода направления. Результат снова присваивается переменной Snew. Например, если пользователь введет Восток, переменной 5 new присваивается значение в, Запад — з и т.д.
Строка 29. Введенный пользователем код сравнивается с кодами возможного направления движения из текущей комнаты ($maze[SSxref][$$yrefJ). При несовпадении выводится сообщение об ошибке.
Строки33T4 Выполняется изменение текущих координат х и у пользователя. Например, если был введен код направления в, из элемента хэша $direction{s} выбирается ссылка на двухэлементный массив (0, 1). В результате к текущей координате х прибавляется значение 0 — $direction{B}[0], a значение координаты у увеличивается на 1 — $direction{B}[l].
Строка 37. В этой строке начинается тело основной программы. Цикл продолжается до тех пор, пока текущие координаты пользователя ($curr x и $curr_y) не сравняются с координатами $х и $у секретной комнаты.
Строка 38. Отображается "план" текущей комнаты.
Строки 39-4 L Введенный пользователем код направления движения считывается в переменную $move, после чего с помощью функции chomp
из нее удаляется символ перевода строки. Если пользователь введет символ q, игра завершается.
Строка 42. Вызывается подпрограмма move_to, которой передаются код направления движения и ссылки на текущие координаты игрока. Эта подпрограмма выполняет пересчет текущих координат игрока '?curr x и $curr_y в зависимости от введенного кода направления.
Чтобы задать другую конфигурацию лабиринта, просто измените значения элементов массива @maze. Обратите внимание, что форма лабиринта не обязательно должна быть квадратной. Не обязательно также определять возможные направления движения из каждой комнаты, как и не обязательно, чтобы вообще существовал выход из лабиринта. Однако в комнатах не должно существовать дверей, ведущих наружу лабиринта. Учтите, что в программе не проверяется правильность построения лабиринта, хотя Perl выводит предупреждения, если вы неправильно зададите значения элементов массива @maz& Координаты секретной комнаты хранятся в переменных $х и $у. Измените их, если хотите переместить конечную точку лабиринта в другое место.
Резюме
На этом занятии речь шла об основных приемах работы со ссылками. Сначала вы познакомились с процессом создания ссылок на основные структуры данных Perl: скаляры, массивы и хэши, а затем рассмотрели способы работы с данными, определяемыми ссылками. Вы узнали также, как создавать ссылки на хэши и массивы, которым не назначены имена. В Perl подобные данные называются анонимными. И в конце занятия были рассмотрены способы создания сложных структур данных с помощью ссылок и приведены соответствующие примеры.
Вопросы и ответы
При попытке распечатать список списков с помощью оператора print "QLOL* выводятся значения типа ARXAY(0x101210), ARRAY(0x101400) и т.д. Почему это происходит?
В случае обычного массива оператор print ^array выводит на печать его элементы, разделенные пробелом. Оператор print "eioL" работает точно так же — он распечатывает элементы массива @LQL, которые являются ссылками на другие массивы. Чтобы распечатать элементы каждого из массивов, на который указывают элементы массива @L0L, воспользуйтесь методикой, описанной выше в разделе "Список списков, или двумерный массив" этого занятия.
Я пытаюсь создать ссылку на список с помощью оператора $ref=\($a, $Ь, $с). Почему в результате в переменной $ref оказывается ссылка на скаляр, а не на список?
В Perl конструкция \{$a, $b, $с) является сокращенной записью списка (\$а, \$Ь, \$с)! Поэтому в переменной $ref окажется ссылка на последний элемент списка, находящийся в круглых скобках, т.е. $с. А чтобы создать ссылку на анонимный массив, воспользуйтесь оператором $ref^[$ar $b, $c].
Семинар
Контрольные вопросы
Чему будет равно значение переменной Sref после выполнения оператора $ref=\"opexH,1;?
ничему, поскольку такой синтаксис недопустим;
"орехи";
ссылке на анонимный скаляр.
Что будет создано в результате объявления такой структуры?
$а=[
"Иванов",[Вася, Света) ]},
{ name==> "Петров",[Маша,]},
J；
хэш, элементы которого являются хэшами, содержащими списки;
список хэшей, содержащих список;
список списков, содержащие другие списки.
Ответы
Правильный ответ — вариант в). Ссылки можно создать на любое значение, а не только на скаляр, массив или хэш. Например, с помощью оператора $ref=\100; создается ссылка на число. Если вы не уверены в ответе или ответили неправильно, попытайтесь создать короткую программу, выполнить ее под отладчиком и посмотреть, что же получится на самом деле.
Правильный ответ — вариант б). На этом занятии мы явнорассматрива
ли подобную структуру, однако вы должны легко понять, что она означает, — это список хэшей, элементы которых содержат списки (данные для ключа kids).
Упражнения
Измените игру в лабиринт Maze так, чтобы появилась возможность движения игрока по диагонали. Для этого введите четыре новых кода направления, поскольку программа не позволяет идентифицировать коды сз, и юз. Подсказка: решение поставленной задачи состоит в помещении новых кодов направления в массивих описания в хэши соответствующих
числовых пар ([1,1], [-1,-1] и т.д.) в хэш
Создайте структуру (можно на листе бумаги), описывающую счет за телефонные переговоры. В структуре (хэше) должны содержаться ключи и соответствующие для них данные (фамилия, адрес, номер телефона), а также список телефонных звонков, сделанных абонентом. В каждом элементе списка (тоже хэша) должна храниться дата и номер телефона.
14-й час
Использование модулей
Perl, как вы, наверное, уже заметили, чрезвычайно гибкий, можно сказать, универсальный, язык. Он позволяет работать с файлами, текстом, математическими формулами, алгоритмами и другими элементами, которые обычно присутствуют в любом языке программирования. В Perl большое внимание уделяется функциям специального назначения. Основу языка составляют регулярные выражения. Они очень важны для той области, в которой используется Perl, хотя многие языки прекрасно обходятся и без них. В Perl предусмотрена возможность запуска внешних программ (с помощью обратных кавычек, каналов и функции system), которую мы рассматривали на 11-м занятии, "Взаимодействие с операционной системой". Но опять-таки заметим, что во многих языках таких возможностей нет вообще.
При разработке любого языка программирования возникает искушение включить максимум полезных функций в основную часть самого языка. Если поддаться этому искушению, можно создать слишком громоздкий, неповоротливый язык, пользоваться которым будет неудобно. Например, некоторые разработчики языков считают, что в основу языка необходимо включить поддержку доступа к World Wide Web. Это, конечно, хорошая идея, но данная функция нужна далеко не каждому. И если через 10 лет Web будет иметь меньшее значение, чем сегодня, то придется принять решение удалить эту поддержку, в результате чего множество уже написанных программ попросту перестанет работать.
Разработчики Perl выбрали другой путь. Начиная с Perl 5, сам язык можно расширять путем использования модулей. Модули — это наборы программ на Perl, расширяющие возможности самого языка и область его применения. Например, существуют модули, реализующие возможности Web-броузеров, функции работы с графикой, поддерживающие функции Windows OLE, обеспечивающие возможность работы с базами данных и многое другое, что только можно вообразить. Однако следует отметить, что для работы самого интерпретатора Perl дополнительные модули не нужны. Он является полностью функциональным и законченным языком и не нуждается в дополнительных модулях.
С помощью модулей можно получить доступ к большой библиотеке отлаженных подпрограмм, которые будут полезны вам при написании собственных программ. Фактически, оставшаяся часть этой книги будет посвящена написанию CGI-программ с помощью модулей Perl.
В момент написания этой книги существовало свыше 3500 модулей, причем в стандартную поставку Perl включено не многим более 20 из них. Эти модули можно использовать в своих программах практически для любой цели, причем, по большей части, совершенно бесплатно. Не забывайте, что многие сложные проблемы, которые вам предстоит решить, на самом деле уже кем-то решены. И все, что нужно сделать, — это установить в системе нужный модуль и правильно им воспользоваться.
Основные темы этого занятия.
Использование модулей в программах на Perl.
Краткий обзор некоторых встроенных модулей.
Описание списка основных модулей, входящих в поставку Perl.
Немного введения
Чтобы использовать некоторый модуль в программе на Perl, воспользуйтесь директивой use. Например, чтобы включить в программу модуль Cwd, просто поместите в любом месте своего кода следующий оператор: use Cwd
Как уже было сказано, не имеет значения, в каком месте кода вы вставите конструкцию use Cwd. Но для ясности и простоты использования программы лучше всего поместить этот код в ее начало.
Модуль Cwd мы уже рассматривали на 10-м занятии, "Файлы и каталоги". Но в то время вы еще не знали, как он работает. При запуске программы, в которую включен код use Cwd, на самом деле происходит следующее.
Интерпретатор Perl открывает вашу программу и считывает весь код до тех пор, пока не найдет оператор use Cwd.
При установке интерпретатора Perl назначается определенный каталог, в котором должны храниться модули. В этом каталоге Perl и будет проводиться поиск модуля с именем Cwd. Этот модуль представляет собой файл, содержащий программу на языке Perl.
Perl считывает модуль, при этом инициализируются все функции и переменные, необходимые для работы этого модуля.
Интерпретатор Perl продолжает чтение и компиляцию программы с того места, где он прервался на обработку директивы use.
И это все. После того как Perl прочитает всю программу целиком и будет готов запустить ее, все функции, представляемые данным модулем, будут готовы к использованию.
Вы, возможно, заметили, что конструкция use strict во многом напоминает use Cwd. Чтобы вы не запутались, нужно сказать следующее: оператор use ^^^^ это команда общего назначения, "приказывающая" интерпретатору Perl сделать что- либо. Если говорить о use strict, то этот оператор ужесточает контроль интерпретатора использованием необъявленных и не инициализируемых переменных; модуля с именем strict не существует. А оператор use Cwd используется для включения некоторого модуля в программу. Пусть это отличие не слишком вас беспокоит — оно незначительное и вряд ли серьезно повлияет на вашу работу.
Когда вы включаете в программу оператор * use Cwd, вам становится доступна новая функция cwd. Эта функция возвращает имя текущего рабочего каталога.
Чтение документации
Все модули Perl сопровождаются собственной документацией. Фактически, если вам доступен модуль, то доступна и документация на него, поскольку она, как правило, находится в самом модуле.
Чтобы просмотреть документацию к модулю, воспользуйтесь программой perldoc, указав имя этого модуля. Например, чтобы просмотреть документацию для cwd, в командном приглашении операционной системы просто наберите следующее:
perldoc Cwd
В результате документация будет отображаться в постраничном режиме. Ниже приведен пример (с некоторыми сокращениями).
Cwd(3)13/Oct/9e (perl 5.005, patch 02)Cwd(3)
NAME
getcvd - get pathname of current working directory
SYNOPSIS
Use Cwd;
$dir cwd;
use Cwd;
$dir = getcwd;
use Cwd;
$dir = fastgetcwd;
DESCRIPTION
The getcwd() function re-implements the getcwd(3) (or getwd(3)) functions in Perl.
The abs_path() function takes a single argument and returns the absolute pathname for that argument. It uses the same algorithfi as getcwd(). (actually getcwd() is abs_path(*•"))
Как следует из описания, модуль Cwd на самом деле позволяет использовать три новых функции: cwd, getcwd и fastgetcwd. Если они действительно вам нужны, то не пожалейте времени на ознакомление с документацией к модулю Cwd.
Если вас интересует, как работает конкретный модуль, ознакомьтесь с его содержимым. В основном модули написаны на Perl и хранятся в системном каталоге интерпретатора. Например, модуль Cwd хранится в файле с именем Cwd.pm, Расположение этого файла может меняться, но обычно он находится в том каталоге, в котором установлен Perl. Путь к каталогу с модулями хранится в переменной @INC. Чтобы вывести ее значение, наберите после приглашения команду perl -v.
Поскольку многие модули созданы сторонними программистами, а не разработчиками Perl, и обычно распространяются бесплатно, то и качество документации на них может быть самым разным — от очень хорошего до крайне неудовлетворительного. Однако стоит отметить, что основные модули, входящие в стандартную поставку и упоминаемые в этой книге, а также другие известные модули, такие как Tk и LWP,
имеют очень хорошую документацию. Документация к менее популярным модулям обычно является довольно точной и аккуратной, но может оказаться и недостаточно подробной. Если вы не можете разобраться в работе некоторого модуля, обратитесь к материалу 16-го занятия, "Сообщество Perl", чтобы выяснить, какими ресурсами можно воспользоваться или как связаться с автором модуля, чтобы задать ему интересующий вас вопрос.•
Какие могут возникнуть проблемы?
ЕСЛИ ваша версия интерпретатора Perl установлена правильно и не имеет внешних повреждений, то никаких проблем возникнуть не должно. Но, к сожалению, реальный мир далеко не идеален, и иногда что-то идет не так, как надо.
Если вы получили следующее сообщение об ошибке:
syntax error in file хххх at line YYY, next two tokens "use С曾d*
то следует проверить, какая версия Perl у вас установлена. Попробуйте ввести после приглашения системы следующую команду:
perl
Если указанный Perl номер версии окажется меньше 5 — например, 4,036,… то у вас очень, очень старая версия Perl, и вы должны модернизировать ее. В ней нет многих возможностей версии Perl 5. Кроме того, во всех старых программах не обеспечивается должным образом защита данных. Фактически ни один из примеров, приведенных на 13-м занятии, "Структуры и ссылки", не будет работать в версии Perl 4. Если вы используете Perl 4, то уже должны были это заметить. Немедленно проведите модернизацию.
Вы можете получить также следующее сообщение об ошибке:
Can't locate Cwd.pm in EINC ("NCcontains: path.. .path-, .path.-.) BEGIN failed—compilation aborted
Обычно это означает одно из трех.
Вынеправильноуказалиимямодуля(например,сделаливнеморфографиче
скую ошибку).
Имена модулей являются зависимыми от регистра, т.е. записи use Cwd и use cwd — это не одно и то же. У некоторых имен модулей внутри есть двоеточия (::) — например File: :Find, такие имена нужно тоже правильно набирать.
Модуль, который вы пытаетесь подключить, не входит в стандартную поставку и не установлен на данном компьютере в соответствующем каталоге.
В каждую версию Perl входит примерно 150 модулей — это и есть "стандартная поставка". Некоторые из них будут перечислены ниже на этом занятии. И все они должны работать без проблем. Если нужный вам модуль не входит в стандартную поставку, то вы или ваш системный администратор должны установить его.
В, приложении "Инсталляция модулей в Perl" приводится инструкция о том, как установить эти дополнительные модули.
Установка Perl проведена не до конца, либо интерпретатор скомпилирован с ошибками.
К сожалению, время от времени это случается.
Интерпретатор Perl ищет установленные модули в тех каталогах, которые перечислены в сообщении об ошибке в переменной g INC. Если модули были перемешены, удалены или стали недоступны по какой-то другой причине, то самый простой выход — переустановить Perl. Но прежде чем взять на себя этот труд, нужно убедиться в том, что поврежденный модуль является стандартным. Любые дополнительные модули, которые вы установили самостоятельно, вполне могут оказаться в других каталогах, и это обычная практика. Более подробная информация о том, как устанавливать модули в нестандартных каталогах и как их использовать, содержится в приложении.
Краткий обзор
А теперь перейдем к краткому рассмотрению некоторых модулей, входящих в стандартную поставку Perl и уже установленных на вашем компьютере.
Исследование файлов и каталогов
На 10-м занятии, "Файлы и каталоги", вы узнали, как открывать каталоги и читать списки имен файлов, содержащихся в этих каталогах. Тогда же попутно встал вопрос о чтении подкаталогов, но мы не стали углубляться в него. Теперь настало время узнать, как без особых усилий выполнить рекурсивное чтение каталога и его вложенных подкаталогов.
Можно написать простую программу поиска файла, о котором неизвестно точно, в какомкаталогеоннаходится.Например,вамнужнонайтифайлсименем
important.docs который находится в одном из подкаталогов каталога documents, имеющего следующую структуру:
/documents
"/accounting
—一/1998
—/1399
J/2000
/misc
-/personal
На этом рисунке показана структура каталогов, которые находятся в родительском каталоге с именем documents. Найти файл, расположенный в одном из подкаталогов каталога documents, с помощью команд opendir/readdir/closedir непросто. Сначала нужно провести поиск по каталогу documents. Затем нужно продолжить поиск по всем подкаталогам, входящим в documents, Ы II accounting, mi sc и personal, а потом по всем каталогам, содержащимся в этих каталогах, и т.д.
Это старая проблема, которую программисты решают снова и снова на протяжении последних 30 лет. Писать собственное решение данной проблемы значит зря терять время. Как и следовало ожидать, разработчики Perl нашли простое решение, реализованное в модуле File：：Find, Чтобы использовать этот модуль в программе, просто поместите в нее (желательно, в начале) следующий код:
use File::Find;
В результате вам станет доступна новая функция с именем find. Ее синтаксис выглядит следующим образом:
find subretf dirlist
Второй аргумент данной функции — это список каталогов, по которым проводится поиск. А первый аргумент — новый для вас; это ссылка на подпрограмму. Ссылка на подпрограмму создается точно так же, как и ссылка на скаляр или массив: это просто имя подпрограммы, перед которым стоит обратная косая черта. Чтобы сделать ссылку на подпрограмму, перед ее именем вы должны поставить символ &. Подпрограмма, имя которой указано в качестве первого параметра в функции find, будет вызываться для каждого файла и каталога из списка dirlist.
В листинге 14.1 приведена программа поиска пропавшего файла important.doc.
Листинг 14» 11 Поиск файла
|!/usr/bin/perl -w
use strict;
use File::Find;
4:
5:sub wanted {
6:if ($_ eg "important-doc") {
7:print $File::Find::name;
8:}
9:}
10: find \iwantec[! '/documents';
鑫蕊/爨Проведем анализ программы.
Строки 1-2. С этих двух строк начинается практически любая программа на Perl. Ключ -w активизирует режим вывода предупреждений, а оператор use strict используется для ужесточения контроля интерпретатора Perl над ошибками в программе и выявления плохого стиля программирования.
Строка 3. К вашей программе подключается модуль File::Find. В результате становится доступной функция find.
Строка 5. Эта функция вызывается для каждого файла и каждого подкаталога, находящихся в каталоге /documents. Например, если в этом каталоге содержится 100 файлов и 12 подкаталогов, то подпрограмма wanted будет вызываться 112раз.
Строка6.Когдавызываетсяфункция wanted)),переменная
$File: :Find: ：name будет содержать полный путь к текущему обрабатываемому файлу, а переменная $_ — только имя файла. В этой строке определяется, является ли искомым именем файла important.doc; и если да, то печатается полный путь к этому файлу.
Строка 10. При вызове функции find ей передается ссылка на подпрограмму Uwanted и имя каталога, в котором производится поиск файла. Функция wanted () вызывается для каждого файла и каталога, содержащихся в /documents.
Для функции, вызываемой find, будут доступны следующие переменные.
$File:：Find::name — полный путь к текущему файлу (каталог и имя файла);
$File: :Find: :dir — имя текущего каталога;
$ — имя текущего файла (без указания каталога). Очень важно, чтобы вы не меняли значение переменной $_ в своей функции. Если же вы сделали это, то не забудьте в конце произвести обратную замену.
В листинге 14.2 приведен еще один пример использования модуля File:：Find. В этом примере удаляются все файлы с расширением ,tmp с устройств С: и D:. Эти временные файлы имеют свойство накапливаться и "съедать" свободное пространство жесткого диска. Данную программу можно легко адаптировать для удаления файлов на компьютере, на котором установлена система UNIX, или для выполнения любых других функций по обслуживанию файловой системы.
Листинг 14.2. Удаление временных файлов
H/usr/bin/perl -w
use strict;
use File::Find;
sub wanted {
* Проверяй, что это: имя файла или каталога
if ( -f $File::Find::паше ) {
f В пути к файлу должна быть строка ".trap"
if ( $File::Find::паше="八•tmp$/i) {
print "Удаление $File::Find：；nameN7
unlink $File::Find::name;
}
}
}
find(\Svanted, ，c：/\ d/。；
аналогична программеаналогична программеSB Программа, приведенная в листинге 14.2, в основномиз листинга 14.1. Проведем анализ ее отличий.
аналогична программе
аналогична программе
. Строка 7. Проводится проверка файла, имя которого передано подпрограмме wanted, для выяснения, обычный ли это файл или каталог. Как вы помните, данная подпрограмма вызывается и для файлов, и для каталогов.
. Строки 9-11. Проводится проверка имени файла для выяснения того, содержится ли в конце его расширение «tmp* И если да, то данный файл удаляется с помощью команды unlink.
Копирование файлов
Еще одну распространенную задачу — копирование файлов — можно выполнить в Perl довольно сложным путем.
Откройте исходный файл для чтения.
Откройте выходной файл для записи.
Прочитайте исходный файл и выполните запись его содержимого в выходной файл.
Закройте оба файла.
И, конечно, после каждого шага вы должны убедиться в том, что яикаких ошибок не произошло и что каждая операция записи была выполнена успешно, А теперь позвольте мне показать вам более простой способ. В Perl предусмотрен модуль File::Copy, осуществляющий копирование файлов. Ниже приведен пример использования этого модуля.
use File::Copy;
copy(Hsourcefile4, "destination")
warn "Ошибка при копировании файлов: $1 h；
Этот фрагмент кода копирует содержимое исходного файла sourcefile в выходной файл destination. Функция copy возвращает значение 1 в случае успешного завершения операции и 0, если возникла какая-то проблема, При этом переменной $! присваивается текст соответствующего сообщения об ошибке.
В модуле File::Copy предусмотрена также функция move. Путем простого изменения структуры элементов каталога файловой системы функция move пытается выпол- HHTb операцию перемещения файлов без физического переноса их содержимого. Если исходный и выходной файлы расположены в одном каталоге и имеют разные имена, выполняется обычная операция переименования файлов. Обычно функция move так работает в случае, когда оба файла находятся в одной файловой системе йля на одном диске. Если же по какой-либо причине выполнить быструю операцию перемещения файлов не удается, функция move сначала копирует исходный файл в выходной, а затем удаляет первоначальный файл. Рассмотрим следующий пример:
use File::Copy;
if (not move(*important,doc"f "d:/archives/documents/important.doc")) {
warn "Ошибка при перемещении файла important.doc: $「；
unlink "di/archives/documents/important.doc";.
>
Данный фрагмент кода перемешает файл important.doc из его текущего каталога в каталог d:/archives/documents. Если при выполнении функции move произошел сбой, то в выходном каталоге возможно появление частично скопированного файла important.doc. В случае неудачного завершения операции move функция unlink удаляет частично скопированный файл из выходного каталога.
Ay! Есть здесь кто-нибудь?
Модули Perl не ограничиваются только выполнением операций над файлами и каталогами. Например, модуль Net::Ping можно использовать для определения того, может ли компьютер нормально взаимодействовать с другим узлом сети.
Имя модуля Net: :Ping происходит от утилиты ping системы UNIX. Эта утилита получила свое имя от слова "ping", обозначающего акустический импульсный сигнал, который используется на подводных лодках для обнаружения объектов по принципу отражения звука. Утилита ping посылает некоторый пакет другому компьютеру в сети. Если этот компьютер включен и нормально функционирует, то он посылает ответ, и команда ping сообщает об успешном выполнении операции. Модуль Net::Ping, пример использования которого приведен ниже, работает аналогично.
use Net:;Ping;
if ( pingecho(*www.yahoo>com*, 15) ){-
print иСервер Yahoo функционирует нормально.";
} else {
print "C Yahoo что-то произошло*.."；”
}
Как видно из данного фрагмента кода, в модуле Net: :Ping предусмотрена функция с именемУ этой функции два аргумента. Первый — это имя узла сети, который
нужно проверить на работоспособность (в данном случае —Второй аргу
мент указывает, как долго (в секундах) функция pingecho должна ждать ответа.
Из-за особенностей языка для систем Windows 95/98/NT к моменту написания данной книги (лето 1999) модуль Net: :Ping не работал. Этот модуль зависит от функции alarm, которая не работает в системеОднако фирма Ас-
tivestate — главный разработчик Perl для системы Windows — объявила о планах реализации многих недостающих функций для Windows и о внесении соответствующих изменений в
Еще раз, пожалуйста, но по-английски!
Модуль English позволяет обращаться к некоторым специальным переменным Perl по их более понятным именам, как показано в следующем примере:
use English;
{
print $ARG;
}
В приведенном фрагменте кода конструкция while{<>) обычно считывает одну строку текста из потока STDIN и присваивает его переменной $ . В нашем примере по- прежнему все так и происходит. Но при использовании оператора use English к переменной можно обращаться по имениНиже приведен частичный список спе
циальных переменных и их английских эквивалентов.
Специальная переменнаяназвание
$_SARG
LШБ
$!
$"0$OSNAME
$0
Полный список специальных переменных и их английских эквивалентов можно найти в электронной документации к модулю English.
Дополнительные средства диагностики
Модуль diagnostics языка Perl помогает находить ошибки в программе. Если по ходу чтения вы будете учиться языку, набирая примеры из данной книги, то наверняка будете получать от интерпретатора Perl сообщения об ошибках, которые не сможете понять до конца. Например, короткая программа
f!/usr/bin/perl -v
use strict;
print "Для получения помощи отправьте сообщение по адресу
заставит Perl выдать следующее предупреждающее сообщение:
In string, вsupport now must be written as \вsupport at line 4
Global symbol "^support* requires explicit package name at line 4
Благодаря модулю diagnostics Perl выдает подробные предупреждения и сообщения об ошибках. Можно изменить приведенную выше программу-образец, включив в нее модуль диагностики следующим образом:
Il/usr/bin/perl -w
use strict;
use diagnostics;
print *Длл получения ПОМОЦИ отправьте сообщение no адресу help^support.org\n";
В результате такого изменения программы и использования модуля диагностики будет выдано более подробное сообщение:
In string, 0support now must be written as \?support at line 4
Global syiibol "?support" requires explicit package name at ./diag.pl line 5 (11)
(F) You've said "use strict vars", which indicates that all variables musteitherbelexicallyscoped(using"my"),orexplicitlyqualifiedto
say which package the global variable is in (using "::").
Если вы немного поразмышляете об этих двух сообщениях, то станет ясно, что они связаны. Первое сообщение очевидно. Perl говорит о том, что направлять письма по электронной почте нужно по адресу help\0suppart^com. Теперь, после данного объяснения, второе сообщение становится более понятным. Так как была активизирована команда use strict, переменную ^support следовало объявлять с помощью my. Но дело в том, что (Isupport — не переменная, а часть электронного адреса, которая просто была неправильно интерпретирована Perl.
Буква перед сообщением указывает на тип ошибки. (W) обозначает предупреждение, (D) говорит об использовании устаревшего и не рекомендуемого синтаксиса, (S) — это строгое предупреждение, a (F) — это серьезная ошибка. Программа на Perl продолжает работу при выдаче всех типов сообщений, за исключением (F).
В документации no Perl предусмотрено около 60 страниц описания сообщений об ошибках. Если вам трудно понять, что означают краткие сообщения Perl об ошибках, то иногда разобраться в них поможет команда use diagnostics.
(介Полный список сообщений об ошибках и диагностической информации можно
найти в разделе perldiag электронной документации no Perl.
полный список стандартных модулей
Пространное описание абсолютно всех модулей, включенных в Perl, выходит за рамки данной книги. Ниже перечислены модули, входящие в стандартную поставку Perl, и дано их краткое описание. Если вы хотите знать, какие операции выполняет модуль и как он работает, используйте утилиту perldoc, чтобы просмотреть документацию к данному модулю.
Имя модуля
Описание
AutoLoader
Позволяет Perl компилировать функции только по мере необходимости
AutoSplit
Benchmark
Разделяет модули для автозагрузки
Позволяет многократно замерять скорость выполнения функций Perl для проведения тестирования производительности программы
CGI
Разрешает доступ к функциям CGI при программировании сценариев для Web-серверов, о которых пойдет речь в части III, "CGI- программирование на Perl", данной книги
CPAN
Обеспечивает доступ к архивам модулей Perl для инсталляции новых модулей
Carp
DirHandle
Env
Генерирует сообщения об ошибках
Обеспечивает объектный интерфейс к дескрипторам каталогов
Создает связь между переменными окружения операционной системы и переменными языка Perl
Exporter
ExtUtils::*
Позволяет написать собственные модули
Позволяет написать собственные модули или установить имеющиеся
File::*
Предлагает дополнительные операции с файлами, такие как File::Copy
File：：Spec::*
Позволяет выполнять с именами файлов операции, независимые от операционной системы
FileCache
Открывает больше файлов, чем обычно позволяет операционная система
FindBin
Getopt:: *
I18N::Collate
Находит имя текущей выполняющейся программы
Позволяет обрабатывать в программе параметры командной строки Позволяет выполнять сортировку в соответствии с определенным алфавитом
IPC::*
Обеспечивает взаимодействие между процессами, например двух- или трехуровневый конвейер
Math: :*
Позволяет использовать расширенные математические библиотеки для выполнения операций с произвольной точностью над целыми, комплексными числами и числами с плавающей точкой
Net::*
Позволяет получать информацию об узлах сети. Например, Net::hostent преобразует IP-адреса, такие как 204.71.200.68, в имена узлов сети, напримерww.yahoo.com
Pod::*
Обеспечивает доступ к программам форматирования в стиле старой документации Perl
Symbol
Позволяет просматривать или изменять собственную таблицу символов Perl
Sys:: Hostname
Возвращает имя вашего компьютера в сети, соответствующее его IP-адресу
Sys::Syslog
Позволяет сделать запись в журнале ошибок системы UNIX
226
Часть II. Углубляемся в Perl
Имя модуля
Описание
Term::*
Обеспечивает интерфейс функций управления терминалом для позиционирования курсора, очистки экрана и т.д.
Text::Abbrev
Text::ParseWords
Строит таблицы сокращений
Позволяет анализировать текст по словам
Text::Soundex
Классифицирует слова на основе произношения с помощью метода Soundex
Tie::*
Связывает переменные Perl с функциями, чтобы вы могли реализовать собственные массивы и хэш и
Time ” *
Позволяет выполнять различные операции с датами и временем. Например, можно преобразовать дату, заданную в формате Sat Jul 24 16:21:38 EDT 2000, в количество секунд, прошедших с 0 часов 1 января 1970 года
constant
Позволяет определить постоянные значения
integer
В некоторых случаях заставляет Perl выполнять математические действия над целыми числами, а не над числами с плавающей точкой
locale
Заставляет выполнять сравнение строк на основе установленного алфавита
Что дальше
ЕСЛИ ВЫ хотите получить представление о том, какие модули можно получить в свое распоряжение, причем бесплатно, воспользуйтесь Web-броузером и обратитесь по адресу http://www.cpan.org. Представленные там модули разбиты по категориям.
Для установки некоторых модулей требуется компилятор языка С и минимальная среда разработки. Этих средств может не быть на компьютере, на котором установлена система Windows. В версии Perl фирмы Activestate содержится утилита РРМ, которую можно использовать для просмотра и инсталляции новых модулей.
В приложении содержатся пошаговые инструкции по инсталляции модулей на компьютерах, под управлением систем UNIX и Windows. В этих инструкциях описывается, как использовать модуль CPAN (для системы UNIX) и утилиту РРМ фирмы Activestate для инсталляции новых модулей.
Резюме
На этом занятии вы узнали, как использовать модули для расширения возможностей языка Perl. Это позволяет легко решать многие стандартные задачи. Описанный здесь универсальный модульный подход Perl будет использоваться на протяжении оставшейся части книги. Кроме того, вашему вниманию были представлены некоторые широко используемые модули, а также полный список модулей, включенных в стандартную поставку Perl.
Вопросы и ответы
Что означают двоеточия (::) в именах переменных в модуле File::Find, например $File::Find::dir?
Модули Perl могут создавать альтернативные области имён переменных, называемые пространствами имен. Это сделано для того, чтобы не путать имена глобальных переменных модуля и имена глобальных переменных вашей программы. Поэтому глобальная переменная в модуле Cwd будет называться $Cwd::x. Большинство глобальных переменных вашей программы на самом деле имеют полное имя, которое отличается от сокращенного. Например, полным именем переменной $х будет $main::x. Но пока для нас это не имеет особого значения.
На моем компьютере установлена система Windows 95/98/NT, и нужный мне модуль нельзя установить с помощью программы PPM Aclivestate* Как же мне инсталлировать его?
К сожалению, для установки большинства модулей СРАН необходима полная UNIX- подобная среда разработки для компиляции и инсталляции модулей; такую среду нелегко получить на компьютере, на котором установлена система Windows. Если вы хорошо владеете искусством работы с компилятором С, то можете загрузить среду разработки и создать собственный модуль; но сделать это не так просто.
У меня есть старая программа на Perl, в которой вместо оператора use используется require. Что такое require?
Оператор require аналогичен use. Поскольку в Perl 4 не было ключевого слова use, в нем использовалось require. Оператор require заставляет интерпретатор находить библиотечный файл и включает его в вашу программу — подобно use. Но главное отличие состоит в том, что директива require может обрабатываться во время выполнения программы, тогда как директива use выполняется только в процессе загрузки программы (т.е. во время компиляции).
Семинар
Контрольные вопросы
ЕСЛИ ВЫ хотите дважды использовать функцию cwd в программе, то сколько раз вы должны ввести команду use Cwd;?
один раз;
по одному разу для каждого случая использования функции cwd, т.е. всего два раза;
ни разу, так как cwd — это встроенная функция.
В каком модуле предусмотрен псевдоним для переменной $_?
LongVars
English
у $ нет псевдонимов.
Ответы
Правильный ответ — вариант а). После того как модуль подключен к программе с помощью директивы use, все его функции будут доступны для использования в остальной части программы.
Правильный ответ — вариант б). Использование оператора use English приводит к тому, что к переменной $ можно также обращаться под именем $ARG.
Упражнения
Откройте приложение к этой книге и попытайтесь использовать приведенные в нем команды для инсталляции модуля Bundle: ：LWP из CPAN. Вам понадобится этот модуль для выполнения примеров, описанных на 24-м занятии, "Создание интерактивного Web-сервера".
15-йчас
Обработка данных в Perl
До сих пор мы рассматривали программы, в которых исходные данные вводились в процессе диалога с пользователем или из файла, а результат вычислений отображался на терминале. Но вы когда-нибудь задумывались над вопросом: "Что происходит с данными, полученными в результате работы программы, после ее завершения?" Ничего особенного, они попросту теряются, будто ничего и не было. Таким образом, при следующем запуске программы нужно начинать все вычисления сначала.
Вот тут-то на помощь и приходят базы данных. Они используются для хранения данных, предназначенных для последующей обработки. Более того, правильно спроектированная база данных может использоваться многими программами для выполнения запросов, создания всевозможных отчетов и ввода данных. Перед разработкой базы данных вы должны тщательно продумать ее структуру и определить способы хранения данных. Есть еще одна немаловажная деталь, которую нужно иметь в виду, — метод доступа к данным: будет ли с базой данных работать один человек, или необходимо обеспечить доступ одновременно для нескольких пользователей.
На этом занятии мы рассмотрим несколько способов хранения данных, предназначенных для дальнейшего использования.
Основные темы этого занятия.
Создание DBM-файлов и хранение данных в них.
Использование в качестве базы данных обычного текстового файла.
Произвольный доступ к данным, хранящимся в файлах.
Блокировка данных в файле для предотвращения одновременного доступа к ним нескольких пользователей.
Файлы DBM
При программировании на Perl использование DBM-файлов является самым простым способом хранения структурированных данных. Файлы DBM обладают одним замечательным свойством — в программах на Perl их можно напрямую связать с хэ-
шем. При этом чтение и запись DBM-файлов сводится к простым операциям с хэшем, о которых шла речь на 7-м занятии, "Хэши".
Чтобы связать хэш с DBM-файлом, в Perl используется функция dbmopen, синтаксис которой выглядит так:
dbmopen (хэш, имя^файпй/ права^достуаа)
В результате выполнения этой функции указанный вами хэш подключается к DBM-файлу.Параметримя_файланасамомделеопределяетдвафайлана жестком
диске: икя_ файла * рад и战空如初a* dir. Они используются Perl для хранения данных в иерархическом виде и быстрого доступа к ним. Эти файлы не являются текстовыми, поэтому их нельзя редактировать с помощью обычного текстового редактора. Кроме того, не обращайте внимания, если один из файлов имеет нулевую длину или его размер слишком велик по сравнению с сохраненными в нем данными. Это вполне нормальное явление.
Третий параметр функции dbmopen определяет права доступа, которые назначаются двум DBM-файлам при их создании. При работе в системе UNIX всегда используйте осмысленные значения прав доступа. Это позволит контролировать доступ к вашим DBM-файлам. Например, значение кода прав доступа, равное 0666, обеспечивает доступ по чтению и записи к вашим DBM-файлам для всех пользователей данного компьютера; значение 0644 позволяет вам читать и записывать данные, в то время как для остальных пользователей обеспечивается только режим чтения. При работе в системе Windows данный параметр не играет особой роли, поскольку в ней не предусмотрены средства управления доступом. Поэтому всегда используйте значение 0666.
Функция dbmopen возвращает истинное значение, если операция подключения хэша к DBM-файлу прошла успешно. А теперь давайте рассмотрим пример:
dbmopen(%hashr "dbafile-f 0644) ||
die "Ошибка при открытии DBM-файла: $!";
После выполнения этого оператора устанавливается связь хэша % hash с DBM- файлом dbmfile. Для хранения хэша на диске Perl создает два файла: dbmfile.pag и dbmfile.dir. Если в последующих операторах значение элементов хэша будет изменено (как показано ниже на примере), Perl автоматически обновит соответствующие DBM-файлы:
$hash{ Чопачьи" }=*xosica,t;
$hash{' собачьиf }=*собака,г;
Обращение к элементам хэша автоматически приводит к считыванию информации из DBM-файла, например:
print $hash{rсобачьи"};
Чтобы разорвать связь хэша %hash с DBM-файлом, используется функция dbmclose: dbmclo&e(%hash);
После выполнения этой функции элементы хэша ' кошачьи， и ' собачьиг останутся в DBM-файле. В результате при следующем запуске программы и связывании хэша %hash с DBM-файлами значение указанных элементов хэша будет восстановлено.
С хэшами, связанными с DBM-файлами, можно выполнять те же операции, что и с обычными хэшами, например использовать функции keys, values и delete. Чтобы очистить хэш (и соответственно DBM-файл), присвойте ему пустой список, как показано ниже:
%hash=();
Чтобы инициализировать хэш и соответствующий ему DBM-файл, после выполнения функции dbmopen присвойте ей нужные значения в списке.
Некоторые важные замечания
В этом разделе мы приведем несколько полезных замечаний, которые нужно иметь в виду при связывании хэша с DBM-файлом.
Ограничение на длину ключей и данных. Хотя в Perl не накладывается никаких специальных ограничений на длину ключей и данных хэша, тем не менее, при связывании с DBM-файлом суммарный размер одного ключа и хранимых в нем данных не должен превышать 1024 символа. Это ограничение обусловлено структурой DBM-файла. На общее число ключей в хэше не накладывается никаких ограничений, оно зависит только от типа используемой файловой системы.
После выполнения функции dbmopen первоначальные значения элементов хэша теряются. Поэтому лучше всего для операции связывания выбирать чистыйухэш. Рассмотрим следующий пример:
*h=();
$h{ ,одногорбые, }«** верблюд*;
dboopenfth, "dbmfile", 0644) ||
die "Овибка при открытии DBM-файла: $1";
print $h{rодногорбые'}; t Ничего не будет напечатано dbmcloee(th);*
В этом примере после выполнения функции dbmopen ключ 'одногорбые' хэша теряется.
После выполнения функции dbmclose значения ключей связанного хэша теряются. Вот пример:
dbmopenfth, "dbmfile", 0644) ||
die "Ошибка приоткрнтии DBM-файпа: $1";
$h{fnapBOKonsTB»e Wmpsa11 ； dbmclose(»h>;
print $h{*парвокопыткые，}; I Ничего не будет напечатано
В этом примере новый ключ 'парнокопытные' будет добавлен к DBM-файлу. Однако после выполнения функции dbmclose все ключи связанного хэша теряются, а хэш *h полностью очищается.
Обработка больших DBM-файлов
Предположим, что некоторый хэш связан с DBM-файлом. Для определенности будем считать, что вы пишете на Perl программу, которая сохраняет в файле сведения о сотрудниках: фамилия, должность, номер телефона и др. Очевидно, что если сотрудников достаточно много, то через некоторое время ваш хэш станет очень большого размера. Причина заключается в том, что каждый раз при запуске программы ее значения восстанавливаются из DBM-файла, добавляются в хэш и снова записываются в файл при завершении программы. Таким образом, если вы не предпримете специальных действий, значения из вашего хэша никогда не будут автоматически удаляться.
Если DBM-файл, называемый records, имеет большое количеството
при выполнении приведенного ниже фрагмента программы могут возникнуть проблемы.
"record", 0644) J|
die "Ошибка при открытии DBM-файла record: $1";
my $key {keys{
print " $key =
}
dbscloseftrees)；
ищите ошибку в коде, ее там нет! Вначале выполняется связывание хэшас DBM-файлом, затем с помощью оператора keysиз него извлекается список
всех ключей, после чего в цикле foreach my $key распечатывается ключ и соответствующее ему значение.
Если список ключей хэшавелик, оператор keysможет выполняться доста
точно продолжительное время и завершиться аварийно из-за нехватки оперативной ти. Поэтому в Perl предусмотрена еше одна функция, предназначенная для обработки элементов хэша по одному за раз. Она называется each. Ее синтаксис выглядит так:
значение) =
Функция each возвращает список, состоящий из двух элементов, — ключа и его чения, извлеченных из хэша. При каждом вызове этой функции она возвращает из хэша очередную паруЕсли ключи в хэше исчерпаны, функция возвра
щает пустой список. Таким образом, приведенный выше фрагмент кода можно переписать так, чтобы с его помощью можно было обрабатывать хэши большого размера:
"record", 0644) ||
die "Ошибка при открытии DBM-файла record: $!";
{
print $key =
}
dbmcloseftrees);
Функцию each можно использовать для перебора элементов любого хэша, а не только того, который связан с
Пример: программная реализация записной книжки
Теперь, после того как вы научились сохранять данные программы на диске, самое время найти полученным знаниям достойное применение. В этом примере мы рассмотрим программную реализацию электронной записной книжки. Программа называется memopad, а ее текст приведен в листинге Информация в записной книжке хранится в виде хэша, что позволяет получить к ней быстрый доступ с помощью простых запросов. Пример сеанса работы с программой memopad приведен в листинге
Для запроса к программе memopad вводится название темы с вопросительным знаком. Чтобы занести в программу новую информацию, наберите фразу в виде X is У, где X — название темы, а — информация, которая должна ассоциироваться с этой темой. Для поиска информации в базе данных используется запрос "like шаблон?", где
шаблон — это регулярное выражение, используемое для поиска нужной темь*. В результате выполнения запроса программа выведет список всех тем, соответствующих шаблону. Для выхода из программы наберите quit. Благодаря использованию хэшей, связанных с DBM-файлами, вся вводимая в профамму memopad информация будет запоминаться на диске и восстанавливаться при повторном запуске этой программы.
Листинг15.1. Исходныйтекстпрограммыmemopad
:f /usr/local/perl -w
：use strict;
myflanswers, $subject, $info, $pattern);
dbmopen(%ansvers, "answers", 0644) [|
die "Ошибка при открытии DBM-файла 'answers': $1";
whilefl) {
print "Введите запрос ИЛН 'quit' для выхода: ";
chomp($_=lc(<STDIN>));
last if"(/Aquit$/);
if (/like\s+(.*)\?/) {
$pattern=$l;
while( ($subject,$info)=each(tanswers) ) {
if ($subject=^/$pattern/) {
print "Шаблон '$pattern' встретился в "Ssubject^n";
}
}
} elsif(/(.*J\?/) {
$subject=$l;
if ($answers{$subject}) {
print "{subject - это $answers{$subject}\n";
} else {
print "Про $subject нам ничего не известно\п";
}
} elsif(/(.*}\sis\s(,*}/) {
$subject=$l;
$info=$2;
$answers{5subject}=$info;
print "Мы запомнили, что Ssubject - это $info\n";
} else {
print "Ошибочный запрос\п";
}
}
34； dbinclose (吿 answers);
Листинг15.2. Примердиалогаспрограммойmemopad
Введите запрос или 'quit' для выхода: perl?
Про perl нам ничего не известно
Введите запрос или f.quit， для выхода: perl is язык программирования
Мы запомнили, что perl - это язык программирования
Введите запрос или 'quit' для выхода: Web-сервер perl is http://www.perl.org
МЫ запомнили, что web-сервер perl - это http://www.perl.org
Введите запрос или 'quit' для выхода: perl?
perl - это язык программирования
Введите запрос или 'quit' для выхода: like perl?
Шаблон 'perl' встретился в 'perl'
Шаблон 'perl' встретился в 'web-сервере perlf
Введите запрос или 'quit' 一口吗」 выхода: quit
^^^^^：：=；电;: Проведем 欣嚣^阳ЦТ；；骗^^^^^：：=；电;: Проведем 欣嚣^阳ЦТ；；骗анализ программы.анализ программы.
^^^^^：：=；电;: Проведем 欣嚣^阳ЦТ；；骗
^^^^^：：=；电;: Проведем 欣嚣^阳ЦТ；；骗
анализ программы.
анализ программы.
Строки 1—2. С этих двух строк начинается практически любая программа на Perl. Ключ "W активизирует режим вывода предупреждений, а оператор use strict используется для ужесточения контроля интерпретатора Perl над ошибками в программе и выявления плохого стиля программирования.
Строка 6. Выполняется привязка хэша ^answers к DBM-файлу answers с помощью функции dbitiopen. В результате на диске создаются два файла — answers.рад и answers,dir..
Строка 7. Оператор while(l) задает бесконечный цикл. Для завершения работы цикла и программы в теле цикла используется оператор last.
Строка 9. Эта строка может вас сбить с толку, поскольку в ней выполняется сразу несколько операций. С помощью функции 1с введенная пользователем строка преобразуется к нижнему регистру. Поскольку оператор <STDIN> используется в скалярном контексте функции 1с, из стандартного устройства ввода читается одна строка, ее символы преобразуются к нижнему регистру и результат присваивается переменной $ . С помощью функции chomp из строки $_ удаляются символы перехода на новую строку.
Строка 10. Если во входной строке содержится единственное слово quit, работа цикла while завершается.
Строка 11. Если во входной строке (она находится в переменной $J будет найдено слово like, после которого следует текст, заканчивающийся вопросительным знаком, то сам текст помещается в переменную $1 (в шаблоне используется группировка с помощью круглых скобок).
Строка 12. Строка, помещенная оператором поиска по шаблонув.перемен- , ную $1, сохраняется для дальнейшего использования в переменной $pattern.
Строки 13-17. Выполняется последовательный просмотр всех ключей хэша ^answers в поисках ключа, который соответствует строке, находящейся в переменной $pattern. По мере нахождения ключей они выводятся на печать.
Строка 18. Эта строка является продолжением оператора if, начало которого находится в 11 строке. В ней проверяется, не содержится ли в конце введенной пользователем строки вопросительный знак. При соответствии шаблону часть строки до вопросительного знака сохраняется в переменной $1.
Строка 19. Строка, помещенная оператором поиска по шаблону в переменную $1, сохраняется для дальнейшего использования в переменной Ssubject.
Строки 20-24. Если в хэше ^answers существует ключ, имя которого находится в переменной Ssubject, сам ключ и ассоциированные с ним данные
выводятся на печать. В противном случае программа выводит сообщение, что по указанной теме ей ничего не известно.
Строки 25-27, Строка 25 является продолжением оператора if, начало которого находится в 11 строке. В ней проверяется, соответствует ли введенная строка формату .X is Y. При положительном ответе часть X запоминается в переменной $subject» а часть F — в $info.
Строка 28. Информация, находящаяся в переменной ?info, запоминается в хэше ^answera в ключе, имя которого находится в переменной $subject.
Строка 34. С помощью функции dbmclose разрывается связь хэша ^answers с DBM-файлом.
Использование текстовых файлов
в качестве базы данных
Часто бывает, что база данных имеет простую структуру и небольшой размер. В качестве примера можно привести список пользователей небольшого узла, список компьютеров в локальной сети, список адресов часто посещаемых Web-страниц или личную адресную книгу. Все эти вещи можно реализовать с помощью простых форм баз данных, для хранения которых вполне подойдут обычные текстовые файлы. Поэтому давайте рассмотрим все плюсы и минусы технологии, описанной в данном разделе.
Начнем с хорошего. Использование текстовых файлов для хранения баз данных имеет несколько неоспоримых преимуществ перед более сложными альтернативами, такими как DBM-файлы или системы управления большими базами данных типа Oracle и Sybase. Ниже перечислены некоторые из основных преимуществ текстовых файлов.
Базы данных, хранящиеся в текстовых файлах, являются переносимыми. Их можно без всяких проблем использовать практически на любой компьютерной платформе.
Текстовые файлы можно редактировать с помощью обычного текстового редактора, а также распечатать на бумаге без привлечения каких-либо специальных средств.
Текстовые файлы баз данных очень просто создавать, а также вносить в них первоначальные данные.
Текстовые файлы баз данных могут быть легко импортированы в программы электронных таблицы, текстовые процессоры или СУБД. Практически все известные приложения могут импортировать данные, хранящиеся в текстовых файлах.
А теперь, как вы могли догадаться, настала очередь поговорить о плохом. Чтобы разобраться в истоках проблемы, давайте рассмотрим традиционный метод организации баз данных в текстовых файлах. В каждой строке текстового файла обычно хранится одна запись, которая состоит из столбцов данных, называемых полями. Для операционной системы текстовый файл базы данных ничем не отличается от обычного файла — потока текстовых символов, разбитого на строки. Давайте рассмотрим пример простейшей текстовой базы данных.
Борис 555-1212
Мария 555-0912
Павел 555-0012
Ольга 555-1190
Этот файл базы данных хранится на диске в виде непрерывного потока символов:
Борне[пробел]555-1212[новая строка]Мария[пробел]555-0912[вовая строка] .. .
В этом потоке элементы [пробел] и [новая строка] представляют зависимые от конкретной операционной системы признаки пробела и новой строки. Например, в качестве признака новой строки в разных операционных системах может использоваться либо символ перевода строки, либо символ возврата каретки, либо их комбинация. Другими словами, символы всех полей и всех записей файла базы данных упакованы в один сплошной поток байтов файла. Правда, стоит отметить, что подобные файлы отображаются в текстовом редакторе, распечатываются на принтере и представляются Perl в удобном для восприятия человеком виде.
А теперь, после того как вы познакомились со структурой текстовых баз данных, давайте обсудим некоторые их недостатки.
В середину текстового файла нельзя вставить новые данные. При вставке новых записей файл нужно полностью или частично обновлять. Поэтому вставка данных в начало или середину файла автоматически вызывает перезапись расположенных следом данных. Предположим, например, что после записи Борис 555-1212 необходимо вставить запись Сергей 555-613. В результате данные Мария[пробел )555-0912(новая строка] .. . нужно сдвинуть к концу файла так, чтобы после записи Борис 555-1212 образовалось место для новой записи Сергей 555-613:
Борис[пробел]555-1212[новая строка]Сергей[пробел]555613(вовая строка] Мария[пробел]555-0912[новая строка] ...
Таким образом, видно, что вставка записей в середину текстовой базы данных — довольно медленная и не лишенная ошибок операция (особенно при больших размерах файлов). При сбое в момент перезаписи файла может произойти частичная или полная потеря данных.
Приведенные выше замечания справедливы также и для операции удаления записей, которая является обратной вставке данных. Удалить данные из начала или середины файла непросто, поскольку при этом нужно перезаписать оставшуюся часть файла на новое место и удалить образовавшееся свободное место. Предположим, например, что мы хотим удалить запись Мария 5550912 из исходного файла базы данных. При этом нам нужно сдвинуть к началу файла записи о Павле и Ольге:
Борне[пробел]555-1212[новая строка]Павел[пробел)555-0012(новая строка] Ольга[пробел]555-1190[новая строка]
Вставка и удаление записей из текстового файла
Несмотря на перечисленные в предыдущем разделе недостатки, текстовые файлы баз данных все же не так плохи, особенно когда они имеют небольшой размер. Операции вставки и удаления записей из текстовой базы данных выполняются быстро и без особых проблем, если рассматривать текстовый файл как' одномерный массив. Например, если база данных имеет вид
Борис 555-1212
Мария 555-0912
Павел 555-0012
Ольга 555-1190
и сохранена в текстовом файле под именем phone.txt, то написать на Perl короткую программу, загружающую содержимое файла в массив, совсем несложно. Вот один из вариантов программы:
|!/usr/bin/perl -w use strict;
sub readdata {
open(РН； "phone.txt") ||
die "Ошибка дря открытии phone.txt: $1";
my(8DATA)=<PH>;
chomp «DATA;
close(PH);
return(ШТА);
}
В этом примере функция readdata() предназначена для считывания файла phone.txt и помещения его содержимого в массив gDATA. При ЭТОМ из элементов массива удаляются символы конца строки. Если добавить еще одну функцию, writedata(), записи базы данных можно будет и читать, и модифицировать. Текст функции writedata() выглядит так: sub vritedata {
my{eDATA)=!w； f Сохраним в массиве новую запись
open(PHr ">phone.txt") ||
die "Ошибка при открнтяя phone.txt: $1";
foreachf^DATA} {
print PH "$ _\n";
}
close(PH);
}
А теперь, чтобы вставить в базу данных новую запись, сначала нужно вызвать функцию readdata(), которая загрузит содержимое файла в указанный массив. После этого для работы с массивом можно использовать функции push, unshift или splice. Завершив все операции с массивом, для сохранения информации в файле вызовите функцию writedatm(}, как показано в следующем примере:
0PHONELIST=readdata{)；f Поместить все записи базы данных
f в массив gPHONELI£T push(ePHONELIST, "Анна 555-1314H);
writedata(8PHOSELIST)； f Записать массив в файл
Чтобы удалить записи из базы данных, примените одну из функций splice, pop или shift к массивуа затем запишите содержимое этого массива в файл.
Кроме того, содержимое массива можно отредактировать, например с помощью функциивыполнив перебор элементов в цикле:
Поместить все записи базы данных
I в массив
Удалим все элементы, которые начинаются на
/Анн/,
writedata{^PHONELIST);
В этом примере все записи базы данных сначала копируются с помощью функции readdata() из файла в массивЗатем с помощью функции grep проверяется,
не содержат ли элементы массива строку Анн. Те элементы, в которых такая строка не найдена, снова присваиваются массивуИ в конце этот массив записывает
ся в файл с помощью функции writedata (}.
Произвольный доступ к файлу
В предыдущем абзаце, когда мы рассматривали добавление и удаление строк из базы данных, был продемонстрирован один из способов произвольного доступа к файлам. Однако подобный метод нельзя назвать абсолютно безопасным для сохранности данных. Поэтому в следующих разделах мы вкратце рассмотрим несколько средств для чтения и записи файлов с произвольным доступом. Следует отметить, что используются они в программах достаточно редко.
Открытие файлов для чтения и записи
До сих пор мы говорили о трех методах открытия файлов — для чтения, записи и добавления информации в конец файла. Кроме того, файлы можно открывать одновременно и для чтения, и для записи. Возможные режимы открытия файлов перечислены в табл. 15.1.
ТаблицаВозможные режимы открытия файлов
Командаopen
Чтение
Запись
Добавление
Создается при необходимости
Старые данные теряются
"<file
Да
Нет
Нет
Нет
Нет
или
open(F, "file")
open{F,•)
Нет
Да
Нет
Да
Да
open(F,
Нет
Да
Да
Да
Нет
open(F,г")
Да
Да
Нет
Нет
Нет
open(F,
Да
Да
Нет
Да
Да
open{F,Le")
Да
Да
Да
Да
Нет
А теперь несколько замечаний.
По возможности следует избегать использования режимов, при которых информация добавляется в конец файла. В некоторых системах, в частности в UNIX, данные, записываемые в файл, всегда помешаются в его конец, независимо от значения текущего указателя. (О том, что такое указатель, мы поговорим ниже.)
Никогда не следует использовать режим +>, поскольку при открытии файла его содержимое всегда стирается.
Перемещение по файлу при выполнении
операции чтения или записи
При работе с файлом операционная система обычно отслеживает текущее место в нем, из которого должны быть прочитаны или в которое должны быть записаны данные при выполнении следующей операции чтения/записи. Это место называется указателем текущей позиции в файле, или просто текущим указателем файла. Например, при открытии файла для чтения текущий указатель файла устанавливается в его начало, как показано ниже.
Текущий указатель
После того как будет прочитано все содержимое файла, текущий указатель перемещается в конец файла.
1
Для перемещения текущего указателя в произвольное место файла используется функция seek. Она имеет три аргумента: первый дескриптор открытого файла, второй — смещение в файле, определяющее новое положение текущего указателя. Последний аргумент определяет относительное положение указанного смещения: 0 — относительно начала файла, 1 — относительно текущей позиции указателя файла, 2 — относительно конца файла. Ниже приведено несколько примеров использования функции seek().
# Открываем существующий файл для чтения и записи
open(F, "+<file.txt") || die "Ошибка при открытия file.txt: $1";
seek(F,0,2); I Перемещаемся в ковец файла
print F "Это конец файла"; I Добавим текст в конец файла
seek(F,0,0); i Перемещаемся в начало файла
print F "Это начало файла"; I Добавим текст в начало файла
Чтобы узнать текущую позицию указателя в файле, используется функция tell. Например, после выполнения фрагмента предыдущего кода функция tel“F) вернет значение 16 (длина строки "Это начало файла"). Так происходит потому, что указатель располагается в файле сразу за последней порцией выведенных данных.
В этом разделе мы только поверхностно коснулись функций seek, tell и open, предназначенных для работы с файлами с произвольным доступом. За более подробной информацией обращайтесь к электронной документации. Перечисленные выше функции описаны в разделе perlfunc документации no Perl. Для доступа к нему введите команду perldoc perlfunc. Кроме того, дополнительную информацию по использованию функции open можно найти в разделе perlopentut документации по PerL Для доступа к нему введите команду perldoc perlopentut.
Блокировка данных
Представьте себе, что вы написали на Perl замечательную программу, которой будут пользоваться многие и многие люди. Независимо от того, в какой операционной системе вы планируете ее эксплуатировать (UNIX, Windows NT или даже Windows 9x), возможны ситуации, когда несколько человек попытаются одновременно запустить вашу программу. А если вы предполагаете поместить программу на Web-сервер, она может запускаться так часто, что в памяти вообще одновременно будет находиться несколько копий программы.
А теперь предположим, что вашей программе для работы необходимы данные, хранящиеся, например, в текстовом файле, который был описан выше. Тип файла данных здесь не играет особой роли, поскольку все сказанное ниже можно применить к любому типу баз данных. Рассмотрим приведенный ниже фрагмент кода, в котором используются функции, описанные в предыдущем разделе.
chomp($newrecord=<STDIN>); | Введем запись с клавиатуры $PHONEL=readdata();f Загрузим данные в массив Qphonel
push(«PHONELr Snewrecord}; f Поместим запись в массив
整ritedata(QPHONEL);t Запишем массив в файл
Вроде бы все выглядит внешне безобидно, не правда ли? Все так, только проблемы начинаются, когда два или несколько человек одновременно запустят вашу программу на выполнение и попытаются добавить в файл новые записи. При этом программа напрочь перестает работать. Ниже приведена диаграмма выполнения программы двумя пользователями, причем второй пользователь начал свою работу сразу после первого. Проанализируйте ее внимательно.
Время Шаг
Пользователь 1
Пользователь 2
1
$пе«гесогй=яДиитриЙ 555-1212";
2
@PHONEJ>readdata();
$пекгесогй=лЮрий 555-6611M;
3
push(€PHONEL,Jnewrecord}?
@PHO№L-readdata();
4
writedata(@FBONEL);
push(SPHONEL,$nevrecard);
1
5
writedata(fPHONEL);
С точки зрения первого пользователя, данные читаются на втором шаге, новая запись "Дмитрий 555-1212" добавляется в массив gPHONEL на третьем шаге, а на четвертом шаге содержимое массива IPHONE! записывается в файл базы данных.
С точки зрения второго пользователя, данные читаются на третьем шаге, новая запись "Юрий 555-6611" добавляется в массив @PHONEL на четвертом шаге, а на пятом шаге содержимое массива 6PHONEL записывается в файл базы данных.
Ошибка здесь вот в чем: данные, которые читает второй пользователь на третьем шаге, не содержат записи "Дмитрий 555-1212", поскольку первый пользователь еще не успел ее добавить в файл. Таким образом, второй пользователь добавляет запись "Юрий
555-6611" в массив. @PHONEL, а в это время первый пользователь записывает в файл базы данных содержимое массива 0PHQNEL, в котором уже есть запись "Дмитрий 555-1212".
Когда же копия программы второго пользователя "добирается" до пятого шага, она "затирает" данные, записанные первым пользователем. Таким образом, в окончательном варианте базы данных на диске будет присутствовать запись "Юрий 555-6611", но не будет записи "Дмитрий 555-1212", что является очевидной ошибкой.
На самом деле проблема гораздо глубже, чем мы только что ее описали. Приве- Eденныйвышепримербылявноупрощен.Мыне учлитот факт,чтофункция
卜writedata () не может мгновенно открыть файл и записать в него данные. В многозадачных операционных системах ядро обычно прерывает выполнение программы в середине цикла записи и отдает управление другому процессу. По прошествии нескольких десятков миллисекунд (но не мгновенно!) управление снова возвращается программе, которая записывала данные на диск. Таким образом, возможна ситуация, когда обе программы одновременно попытаются записать разные данные в один и тот же файл. Все это может привести к тому, что часть данных будет испорчена или структура файла будет полностью нарушена.
Описанная выше работа программы в многозадачной среде чем-то напоминает гонки "Формулы 1". Отлаживать многозадачные и многопоточные приложения очень сложно, поскольку работа таких программ зависит как от количества запушенных копий, так и от многих других факторов. Поэтому ошибки в многопоточных программах не всегда очевидны и их очень трудно выявить и локализовать.
Как мы уже видели, одновременная запись данных в один и тот же файл несколькими программами — весьма опасная вещь. Однако это совсем не означает, что подобное невозможно. Процесс одновременной записи в файл синхронизируется механизмом, называемым блокировкой. Таким образом, блокировка файлов предотвращает одновременную запись в файл со стороны нескольких программ в один и тот же момент времени,
Блокировка файлов вызывает сразу несколько проблем, причем основная из них связана с тем, что в разных файловых и операционных системах используются разные механизмы блокировки. Поэтому в следующих разделах мы расскажем о том, как преодолеть все эти проблемы.
Блокировка в UNIX и Windows NT
ДЛЯ блокировки файлов в системах UNIX и Windows NT используется функция Perl flock, в которой реализован так называемый совещательный механизм блокировки. Это означает, что любая программа, которая хочет записать что-либо в файл, должна перед этим вызвать функцию flock и убедиться, что никакая другая программа в данный момент времени ничего не пишет в этот же файл. Естественно, при желании любая программа сможет в любой момент записать данные в файл, не прибегая к средствам блокировки. В этом заключается отличие совещательного механизма блокировки от принудительного.
С механизмом совещательной блокировки вы должны быть уже хорошо знакомы. Вспомните, как работает светофор на перекрестке. Красный сигнал светофора запрещает движение транспорта и таким образом препятствует движению машин в пересекающихся направлениях. Но регулировка с помощью светофора работает только тогда, когда все водители строго соблюдают правила дорожного движения. То же самое можно сказать и о механизме блокировки файлов. Любая программа, в которой не исключена возможность доступа к файлам одновременно с другими программами, должна использовать функцию flock для предотвращения нежелательных последст-
вий. Следовательно, механизм совещательной блокировки не препятствует доступу нескольких программ к файлу, а предотвращает только возможность получения права доступа к файлу.
У функции flock предусмотрены два параметра — дескриптор файла и тип блокировки, как показано ниже.
use Fcntl qv(:flock);、
flock (десхряптор_фаёлаj ^вп^блокировки);
Функция flock возвращает истинное значение, если блокировка файла была успешно выполнена. В противном случае возвращается ложное значение. Иногда вызов функции flock приостанавливает выполнение программы до момента снятия других блокировок. Ниже мы остановимся на этом более подробно. Директива use Fcntl qw(：flock) позволяет использовать символические имена вместо трудно запоминаемых цифр при определении типа блокировки.
Существуют два вида блокировки: совместно используемая и монопольная. Обычно при чтении файла применяется совместно используемый тип блокировки, а при записи — монопольный. Если какой-либо процесс получил монопольный доступ к файлу, он может выполнять с ним любые действия, поскольку в этот момент никакой другой процесс не сможет обратиться к файлу. Однако многие процессы могут совместно использовать один и тот же файл для чтения, если никакой другой процесс не запросил монопольный доступ к этому файлу.
Ниже мы приведем несколько значений параметра типа блокировки для функции flock.
LOCKJH — это значение определяет совместно используемый тип блокировки файла. Если какой-либо другой процесс запросил монопольную блокировку, вызов функции flock с параметром LOCK_SH приведет к приостановке выполнения программы до момента снятия монопольной блокировки. И только после того, как монопольная блокировка будет снята, выполняется совместно используемый тип блокировки.
LOCKJX — это значение определяет монопольный тип блокировки файла, открытого для записи. Если какие-либо процессы ранее заблокировали этот файл (для монопольного или совместно используемого доступа), вызов функции flock с параметром LOCK_EX приведет к приостановке выполнения программы до момента снятия всех блокировок.
LOCKJN — это значение позволяет отменить блокировку файла. Следует отметить, что используется оно сравнительно редко, поскольку при закрытии файла автоматически все не сохраненные данные записываются на диск и отменяется действие всех блокировок. Учтите, что принудительное снятие блокировки с открытого файла может привести к потере данных или нарушению структуры файла.
Блокировки файла, выполненные с помощью функции flock, автоматически отменяются при закрытии файла либо при завершении работы программы (даже если программа завершилась с ошибкой).
При выполнении блокировки файла, который открыт для чтения и записи, могут возникнуть некоторые нюансы. Проблема заключается в том, что открытие файла и выполнение последующей блокировки — двухступенчатый процесс. Другими словами, для того чтобы заблокировать файл, сначала его нужно открыть. Поэтому, если вы от-
кроете файл с помощью оператора open(FH, H>filename")J а затем сразу же попытаетесь его заблокировать с помошью функции flock, содержимое файла будет затерто перед выполнением блокировки (поскольку при открытии использовался оператор усечения файла >). Таким образом, при открытии файла для записи вы можете случайно модифицировать файл, который был заблокирован другими процессами.
Для решения описанной выше проблемы используется так называемый семафорный файл (обычный файл, содержимое которого не имеет особого значения; он используется только для выполнения блокировок).
Перед использованием семафорного файла вы должны определиться с его именем. Для выполнения и снятия блокировок используются уже знакомые нам функции, как показано в листинге 15.3. Этот фрагмент кода нельзя назвать законченной программой, но его вполне можно включить в другой проект как самостоятельную часть.
Листинг15.3. Универсальныефункциидляблокировкифайлов
useFcntl qw(:flock);.
I Для семафора можно выбрать любое имя
my $semaphore__file='r/tm₽/saiiple,sem";
\ Функция для блокировки (ожидает разблокировки бесконечно долго)
sub get_lock {
openTsE% ">$semaphore_filew)
|| die "Олгибха при созданин сенафора: $!";
flock(SEM, LOCK^EX) jj die "Ошибка при блокировке: $1";
}
f Функция для снятия блокировки
sub release_lock {
close(SEM);
Описанные в листинге 15.3 функции для блокировки и разблокировки можно использовать в любом месте программы, где нужно, чтобы некоторый участок кода выполнялся строго последовательно (без запуска конкурентных процессов), а не только для блокировки файлов при их чтении и записи. Например, даже если приведенный ниже фрагмент кода будет запущен параллельно сразу несколькими процессами, сообщение будет выводиться на экран в текущий момент времени только одним процессом.
get_lock();I Ждем, пока освободится семафор
print "Hello, WorldlXn";
release_lock(); t Освободим семафор
ЙЙФункции get_lock() и release_lock{), рассмотренные выше, мы будем при необходимости использовать далее по всей книге для выполнения блокировки файлов.
Й
Й
Не рекомендуется устанавливать блокировку перед вводом информации с клавиатуры или для выполнения любой другой медленной операции, поскольку при этом будут приостановлены все другие процессы, ожидающие снятия блокировки. Старайтесь блокировать критичные участки кода только на короткий промежуток времени.
Чтение и запись файлов с блокировкой
А теперь настало время продемонстрировать работу функцийи writedataO,
выполняющих блокировку текстовой базы данных. Для этого нам нужно определить имя файла-семафора и добавить в код вызовы функций get_lock() и release lock{), описанных в предыдущем разделе. Код этих функций мы поместили в начало листинга 15.4.
Листинг 15.4. Пример выполнения операций чтения и записи текстовой базы данных с блокировкой
-w
use strict;
use
my
Функция для блокировки (ожидает разблокировки бесконечно долго)
get_lock {
">$semaphore_file")
|| die "Ошибка при создании семафора: $1";
|| die "Ошибка при блокировке: $!";
}
Функция для снятия блокировки
sub release_lock {
}
sub readdata {
||
dieпри открытии файла phone.txt: $!";
}
sub{
open (PHr ">phOe・txt") \\
die "Ошибка при открытии файла phone.txt: $1";
{
}
А также снимает блокировку
>
!PHONEL=readdata();
"Николай 555-1012");
39： vritedata( ^pbonel)；
40:
Большая часть кода из листинга 15.4 вам уже должна быть хорошо знакома. функции get_lock{), release_lock(), и были описаны выше на этом занятии.
Основная часть программы начинается со строки 34. Сначала выполняется блокировка файла с помощью функцииЗатем с помощью функции readdata()
содержимое файла базы данных помещается в массиввыполняется добавле
ние новой записи и содержимое массива записывается обратно в файл базы данных с помощью функции writedata(). После того как будут выполнены все операции, блокировка снимается с помощью функции release_lock(}. В результате другие программы смогут получить доступ к нашей базе данных.
Блокировка вWindows 9x
Как оказалось, в системах Windows 95/98 не поддерживается блокировка файлов. Почему это происходит? Причина заключается в том, что в этих операционных системах только одной программе разрешается открывать файл по записи в данный момент времени, поэтому блокировка оказывается ненужной. В результате, если выполнить функцию flock в системе Windows 9x, будет выдано следующее сообщение об ошибке:
flock()on this platform at line...
(Функция flock{) не реализована на этой
К сказанному выше остается добавить, что операционная система Windows 9x является однопользовательской.
В этой книге в листингах примеров, связанных с блокировкой, используются функции и release_lock(). Использование этих функций в системах Windows 95 и 98 вызывает появление сообщения об ошибке, поскольку, как уже было сказано выше, в этих операционных системах функция flock не реализована. Поэтому, чтобы примеры работали без ошибок, просто закомментируйте вызовы функций get_lock() и Для напоминания в текст листингов будут включены соответствующие комментарии.
Блокировка в системахUNIX
и Windows NT
В некоторых случаях требуется, чтобы несколько программ одновременно могли читать и записывать данные в файл, однако при этом функция flock по каким-либо причинам оказывается недоступной. И даже на тех платформах, где функция flock реализована, бывают ситуации, когда ею нельзя воспользоваться. Например, в системах UNIX эта функция не работает в сетевой файловой системе (NFS). Кроме того, часто программы запускаются в смешанной среде с выделенным сервером на базе UNIX и рабочими станциями на базе Windows. При этом функция flock поддерживается в системах UNIX и не поддерживается в системах Windows.
За более подробной информацией о блокировке файлов и функции flock обратитесь к разделу 5, "Files and Formats", списка часто задаваемых вопросов Perl. Для этого откройте раздел perlfaq5 электронной документации Perl.
Резюме
На этом занятии было рассмотрено несколько методов долговременного хранения данных. Сначала мы изучили файлы DBM и способы их привязки к хэшам в программах на Perl, а затем рассмотрели способы использования текстовых файлов для создания простейших баз данных. И в конце занятия была описана проблема одновременного доступа к файлам нескольких программ. Вы узнали, как с помощью блокировок разрешать конфликты доступа к данным и сохранять целостность базы данных.
Вопросы и ответы
Можно ли сохранять структуры данных, описанные на 13-м занятии, "Структуры и ссылки", в DBM-файле или текстом файле?
Если ответить с ходу, то нет, хотя в принципе это возможно, но довольно сложно. Для начала нужно преобразовать "структуру" в строку, которая будет представлять данные и саму структуру, их содержащую. После этого полученную строку нужно использовать как значение ключа в хэше, связанном с DBM-файлом. В Perl предусмотрен специальный модуль, который все это делает автоматически. Его имя — Data::Dumper.
Как можно заблокировать DBM-файл?
DBM-файлы блокируются с помощью системы семафоров, которая была описана на этом занятии. Вам нужно использовать функции get_lock() и release_lock(), описанные в листинге 15.3. Поместите эти функции перед открытием DBM■赧 йла и после его закрытия, как показано в следующем примере:
getjock();
dbmopen(%hflsh, "fooH, 0644) [J die "dmbopen: $!";
$hash{newkey}="Значение";
dbmclose(%hash)；
release_lock(};
Можно каким-нибудь образом проверить, приведет ли вызов функции flock к паузе в работе программы без реальной приостановки выполнения программы?
Да, это возможно. У функции flock предусмотрено специальное значение параметра, использование которого не приводит к приостановке выполнения программы. Такой вызов функции flock называется неблокирующим. Чтобы проверить, вызовет ли функция flock приостановку в выполнении программы, поместите значение |lock_nb после типа блокировки, как показано ниже.
use Fcntl gw(:flock);
f Попытка выполнять монопольный захват без перевода
* программы в состояние ожидания
if (not flock(LFf LOCK_EX|LOCK_NB)) {
print "Нельзя выполнить блокировку: $「； }
Более того, вы даже можете перевести программу на некоторое время в состояние ожидания, а затем вывести соответствующее сообщение, если в конечном итоге не удастся выполнить блокировку через заданное число попыток. Вот пример: use Fcntl qw(:flock);
Sloclc_attempts=3 ：
while {not flockfLF, LOCK_EX|LOCK_NB)) {
sleep 5; t Ждем 5 секунд
$lock_attempts~;
die "Нельзя выполнить блокировку!" if (not $attempts);
Семинар
Контрольные вопросы
В хэшах, связанных с DBM-файлами, ключи могут иметь любую длину.
да;
нет.
Почему так сложно вставить данные в середину текстового файла?
потому что при этом нужно освободить место под вставку новых данных и переместить данные файла на новое место;
текстовые файлы нельзя одновременно открыть и для чтения и для записи;
текстовый файл нужно сначала заблокировать, а затем редактировать.
В каком разделе списка часто задаваемых вопросов описан процесс блокировки файлов?
Ответы
Правильный ответ — вариант б). По умолчанию в DBM-файлах общая длина ключей и связанных с ними данных не должна превышать 1024 символа.
Правильный ответ — вариант а). Фрагменты данных в текстовых файлах нельзя взять и переместить вверх или вниз по файлу без соответствующего перемещения на новое место прилегающих к ним данным. Вариант ответа в) также правильный, но только в том случае, если с файлом одновременно работает несколько программ.
Раздел 5, "Files and Formats".
Упражнения
Напишите простую программу, которая увеличивает значение счетчика, хранящегося в файле. Например, сделайте так, чтобы счетчик увеличивался на 1 при каждом запуске программы. Не забудьте использовать средства блокировки, чтобы можно было запускать одновременно несколько копий вашей программы.
16-йчасСообщество Perl16-йчасСообщество Perl
16-йчас
Сообщество Perl
16-йчас
Сообщество Perl
На этом занятии вы можете немного передохнуть. Итак, усядьтесь поудобнее, запаситесь чем-нибудь вкусненьким и послушайте рассказ об истории и культуре Perl.
Можно было бы ожидать, что подобный материал окажется в приложении или во введении. Но эти разделы в любой книге в лучшем случае бегло просматривают, а мне не хотелось бы, чтобы вы упустили такие важные сведения. Чтобы использовать в'есь потенциал Perl, вы должны иметь хоть небольшое представление о сообществе Perl
Зная, чем живет сообщество Perl, вы сможете понять, какие ресурсы имеются в вашем распоряжении, почему они находятся именно там, а не здесь, как они работают и почему Peri таков, каков он есть. Существует множество ресурсов, которые могут вам пригодиться, и эта глава поможет найти их.
Основные темы этого занятия.
Немного об истории Perl.
Что такое CPAN и как им пользоваться.
Куда обратиться за помощью.
Так что же такое это сообщество Perl?
Чтобы получить представление о культуре Perl, о том, как функционирует сообщество Perl и какие ресурсы имеются в наличии, необходимо понять, чем живет сообщество Perl.
Краткая история Perl
В 1988 году Internet была совершенно другой. Во-первых, она была намного меньше, а во-вторых, "выглядела" совсем не так, как сегодня. В то время к Internet было подключено приблизительно 60 000 компьютеров. Сегодня это число превышает 10 миллионов и растет с каждым днем.
В то время Всемирная информационная сеть (WWW) не существовала. Мысль о ней зародилась только в 1991 году в Европейской лаборатории физики заряженных частиц (CERN), а первый графический броузер, Mosaic, был создан лишь в 1993 году.
Большая часть передаваемой по Internet информации была текстовой. Сеть новостей Usenet обеспечивала такую систему передачи сообщений, при которой члены групп по интересам могли связываться между собой и быть в курсе последних новостей в той или иной области. Электронная почта существовала практически в том же виде, в каком она есть сегодня, т.е. главным образом — в текстовом. Передача информации в Internet ограничивалась пересылкой файлов и подключением к удаленным компьютерам с помощью telnet.
В январе 1988 года Лэрри Уолл объявил, что он только что написал программу, заменяющую утилиты awk и sed системы UNIX и назвал ее "Perl". В первом руководстве по Perl дается его описание.
Perl — это интерпретируемый язык, оптимизированный для обработки произвольных текстовых файлов, извлечения информации из этих текстовых файлов и печати отчетов на основе этой информации. Это также хороший язык для выполнения многих системных задач. Perl написан не для красоты, а для дела. Это означает, что во главу угла ставились такие качества, как простота в использовании, эффективность, полнота, а не изящность и требования компактности кода. Perl объединяет в себе (во всяком случае, по мнению автора) некоторые из лучших черт языков С, sed, awk и sh, поэтому у людей, знакомых с этими языками, не должно быть с ним особых трудностей. (Историки языков программирования найдут также некоторые черты cshf Pascal и даже BASIC-PLUS.) Синтаксис выражений Perl очень близок синтаксису выражений языка С. Если у вас есть задача, для решения которой обычно используются средства sedf awk или sh, но их возможностей в данном случае оказывается недостаточно, или выполнение должно идти намного быстрее, и вам кажется, что глупо писать эту программу на С, то, возможно, вам нужен именно Perl. Кроме того, существуют трансляторы, позволяющие преобразовать sed- и awk-сценарии в Perl-сценарии.
Вторая версия Perl была выпущена в июне 1988 года. Она уже была очень похожа на современный Perl: большинство функций Perl 2 можно найти в сегодняшней версии. Это был и есть полностью функциональный язык программирования, обладающий богатыми возможностями. Как сказано в описании, разработка функций Perl в то время была направлена на решение задач обработки текста и системного программирования.
Для Perl 1991 год стал рекордным. В январе было опубликовано первое издание книги Programming Perl, авторы Лэрри Уолл и Рендал Шварц (Randal Schwartz). Эта книга была (и остается, судя по последним изданиям) полным справочником по языку Perl. На розовой обложке был изображен верблюд — официальный талисман языка Perl. (Это животное не слишком красивое, но верное, надежное и очень полезное.)
Данная публикация совпала по времени с выходом Perl 4. Эта версия была первой широко распространяемой версией Perl, и ее следы еще можно найти сегодня в разных уголках необъятной Сети, несмотря на то что последние исправления вносились в нее в 1992 году. Если она вам случайно попадется, не стоит ею пользоваться.
В октябре 1994 года была выпущена пятая версия Perl. В нее были включены такие возможности, как приватные переменные, ссылки, модули и объекты (с которыми вы еще не знакомы). В октябре 1996 года вышло второе издание книги Programming Perl ("The Blue Camel" — "Голубой верблюд". ‘- Прим. перев.) с описанием этих новых возможностей.
Открытый КОД
Одна из причин успеха Perl кроется в принципах его разработки и распространения. Интерпретатор Perl — это часть программного обеспечения, построенного по принципу открытого кода (open source). Открытый код — это новый термин, присвоенный программистами старому понятию, а именно бесплатно распространяемому
программному обеспечению. Такую программу можно получить бесплатно, причем любой, кто хочет внести в нее какие-то изменения, может просмотреть, исправить и переделать ее исходный текст. Другими примерами пакетов программного обеспечен ния, следующих данной модели, являются операционные системы Linux и FreeBSD, Web-сервер Apache и броузер Mozilla.
Использование модели открытого кода — на самом деле очень эффективный способ разработки программного обеспечения. Поскольку код пишется добровольцами, ненужные программы обычно в пакет не включаются, а функции, которые кажутся полезными, предлагаются для включения и включаются в пакет (если они действительно нужны). Качество такого профаммного обеспечения получается довольно высоким, так как каждый, кто интересуется пакетом, имеет право и обязанность внимательно следить за его разработкой и участвовать в поиске ошибок. Чем больше людей будут просматривать исходный код, тем меньше у ошибок шансов выжить.
Эрик С. Реймонд (Eric S. Raymond) написал ряд великолепных очерков о модели разработки программного обеспечения с открытым кодом. Он объяснил, как пришли к этой модели и почему она столь эффективна и экономически выгодна. В первом очерке, "The Cathedral and the Bazaar1 ("Храм и Торговляи — Прим. nepee.), предоставлена хорошая вводная информация о том, как работает модель разработки программ с открытым кодом. URL этих статей вы найдете в разделе "Резюме" в конце данной главы.
Авторское право на интерпретатор Perl принадлежит Лэрри Уоллу; он его владелец и может делать с ним все, что захочет. Но, как и для большинства профамм, для Perl может быть выдано разрешение (лицензия) на его использование. В лицензии на профаммное обеспечение описывается, как его можно использовать и распространять; это та самая информация, набранная мелким шрифтом, которая появляется первой, когда вы начинаете устанавливать купленный в магазине профаммный продукт. Лэрри Уолл предлагает вам на выбор два различных варианта лицензии: GNU General Public License и Perl Artistic License. Прочитав оба варианта, вы можете выбрать один из них и следовать этим условиям соглашения при последующем pacnpo-^ странении Perl.
Тексты обеих лицензий довольно объемны, поэтому я вкратце приведу их основные положения.
Вы можете распространять исходный текст интерпретатора Perl, но должны продублировать соглашение об авторском праве.
Выможетемодифицироватьоригиналисходногокода,но должнычеткопо
метить внесенные изменения как свои собственные и либо отказаться от изменений, либо ясно указать, что это не стандартная версия Perl. Вы обязаны также предоставить стандартную версию Perl.
後後Прежде чем пытаться включить Perl в другой программный пакет, очень важно самостоятельно прочитать тексты лицензий и определить, соответствуют ли ваши действия условиям, изложенным в них. Лицензия Peri Artistic License включается в каждую поставку Perl в виде файла с именем Artistic. А лицензию GNU General Public License можно просмотреть на Web-сервере по адресу http: Z/ftw. gnu - org. +
後
後
Данные лицензии позволяют разрабатывать и совершенствовать Perl при открытом обсуждении. Таким образом, весь исходный текст Perl доступен для каждого, кто хочет ознакомиться с ним и предложить внести какие-либо изменения. Подобный подход поощряет качественное программирование и не дает увязнуть в трясине собственнических настроений, скрытно разрабатывая код так, чтобы это было непонятно всем остальным.
Разработка Perl
Разработка интерпретатора, языка и модулей, входящих в стандартную поставку Perl, проходит через список рассылки, где разработчики Perl предлагают изменения, изучают сообщения об ошибках и обсуждают, какие изменения следует внести в исходный текст PerL
Каждый может участвовать в этом процессе — именно в этом и состоит принцип модели открытого кода. Но, чтобы не допустить хаоса, предлагаемые изменения тщательно изучаются и "фильтруются" группой ведущих разработчиков, которые одобряют или отвергают эти изменения и поддерживают основную линию разработки Perl. Изменения оцениваются исходя из того, что хорошо для Perl, а что — нет, насколько полезны эти изменения, и может ли любой человек нормально их воспринять. Лэрри Уолл, осуществляющий надзор над этим процессом, играет роль доброжелательного диктатора, разрешая вносить полезные изменения и налагая запрет на изменения, которые он считает пагубными.
Выпускаемые версии Perl нумеруются двумя различными способами. До августа 1999 года они нумеровались в формате major.minor_patchleve1. Так, 4.036J8 — это четвертая версия Perl, выпуск 36 с "заплатами" уровня 18. Иногда в номерах версий уровень "заплат" не указывается. Текущей версией Perl на момент подготовки к изданию данной книги летом 2000 года была 5.6.
Схема нумерации новых версий более традиционна и имеет формат major,minor. Предположительно, следующая за этой версия Perl будет называться 5.7 и т.д.
Сеть полного архива Perl (CPAN)
С целью еще большего расширения среды разработки в Perl предусмотрены дополнительные модули, которые содержатся в CPAN (Comprehensive Perl Archive Network).
Что это такое?
Сеть полного архива Perl (Comprehensive Perl Archive Network — CPAN) — это большая коллекция программного обеспечения и документации к Perl. Это программное обеспечение — плод совместных усилий добровольцев, которые захотели внести свой вклад в работу сообщества Perl и написали различные модули, программы и документацию.
Список модулей, имеющихся в CPAN, очень обширный. На момент написания этой книги сеть CPAN существовала. приблизительно четыре года и в ней имелось
свыше 3500 готовых к инсталляции модулей. Эти модули охватывают широкий диапазон программистских задач. В табл. 16.2 приведен краткий список данных модулей, который даст вам представление о том, что имеется в CPAN.
Нужно иметь в виду самое важное — для большинства задач уже есть модули, позволяющие решить их хотя бы частично. Эти решения, имеющиеся в CPAN, были запрограммированы и протестированы; многие программисты проверяли эти коды и оценивали степень их полноты и корректности.
Таблица 16.2. Модули
имеющиеся в CPAN1
Модуль
Описание
Tk
Графический интерфейс для Perl-программ. Имеются специальные модули инструментальных средств доступа к специализированным графическим библиотекам, таким как Win32 API, Gtk, Gnome, Qt, или набору инструментальных средствX11
Net::*
Сетевые модули. Интерфейсы к службам Mail, Telnet, IRC, LDAP и еще более 40 других
Math::*
Свыше 30 модулей для таких конструкций, как комплексные числа, быстрые преобразования Фурье, операции с матрицами и т.д.
Date::*, Time: :*
Модули для преобразования дат/времени в различные форматы и выполнения операций над ними
Data::*, Tree::*
Модули для выполнения операций над структурами данных, такими как связанные списки и двоичные деревья
DBI;:*
Общий интерфейс к базам данных
DBD::*
Интерфейс к коммерческим и бесплатным базам данных, таким как Oracle, Informix, Ingres, ODBC, Msql, MySQL Sybase и
многим другим
Term::*
Тонкая настройка текстовых терминальных окон, таких как окно сеанса MS-DOS в Windows или X-терминала в UNIX
String::*, Text::*
Десятки модулей для синтаксического анализа и форматиро-
вания текста
CGI::*,
Модули для создания, обслуживания, извлечения и анализа
URL::*,
Web-страниц
HTML::*,
LWP:；*
GD, Graphics::*, Image::*
Модули для работы с графикой и изображениями в различных форматах
Win32: :*,Win32API::*
Модули для работы с системой Microsoft Windows
На все модули, имеющиеся в CPAN, распространяются авторские права их авторов. Поэтому следует прочитать файл README, который есть в каждом модуле, чтобы узнать, на каких условиях можно использовать данный модуль. Чаще всего эти модули распространяются на таких же условиях, как и сам Perl, по лицензии Artistic License или GNU General Public License.
CPAN — это также имя стандартного модуля, который используется как вспомогательный при инсталляции дополнительных модулей в имеющуюся версию Peri. Этот модуль CPAN описан в приложении к этой книге "Инсталляция модулей в Perl".
Почему люди вносят свой вклад в работу сообщества Perl?
За последние полвека, когда родилась и начала бурно развиваться компьютерная индустрия, программисты снова и снова решали одни и те же задачи. Поиск, сортировка, передача информации, чтение, запись — эти задачи мало чем изменились с 50х годов XX столетия. Некоторые книги по теории компьютерного программирования и управления даже спустя 20 или 30 лет по-прежнему актуальны.
Решение одних и тех же проблем снова и снова не всегда интересно и часто приводит к менее удачным решениям; это называется "изобретать велосипед". И, в конце концов, программистами движет стремление решать интересные задачи.
Очень типичной является ситуация, когда программист тратит много времени и сил на решение сложной задачи только для того, чтобы впоследствии обнаружить, что давно существует гораздо более простое и изящное решение. Пережив подобное разочарование, программисты начинают искать способы обмена программами друг с другом. Система совместного использования программ имеет интересный побочный эффект — качество программ повышается, поскольку другие программисты могут найти в вашей программе недостатки, которые вы не заметили.
CPAN — это попытка сообщества Perl избежать ненужндй работы. Модули, находящиеся здесь, должны уберечь вас от разочарования, неизбежно возникающего при повторном изобретении чьего-то "велосипеда".
Качество большинства этих модулей также очень высокое, потому что они, как и Perl, разрабатывались на условиях модели открытого кода. Когда вы устанавливаете модуль на своем компьютере, то автоматически получаете его исходный код. Вы сами можете изучить его и — на основе лицензии — использовать фрагменты исходного кода в своих программах, модифицировать исходный код и даже связаться с автором, если захотите предложить ему внести какие-либо изменения.
Внешне может показаться, что от идеи CPAN веет духом общины. Но истинные причины, по которым авторы вносят свой вклад в CPAN, очень разные. Иногда они поступают так, чтобы сделать доброе дело. Иногда хотят заслужить уважение и восхищение других людей — и надо сказать, что это мощная движущая сила. Но какой бы ни была причина, конечным результатом является огромный объем проделанной работы, т.е. множество модулей, которые вы можете использовать в собственных программах.
Куда двигаться дальше
После прочтения двух третей этой книги вы уже должны разбираться в основах Perl. Разумеется, вы не выучили весь язык целиком. На моей книжной полке по меньшей мере шесть книг по языку Perl, т.е. примерно 2300 страниц, на которых описывается Perl (не принимая в расчет повторяющиеся темы), и все равно некоторые темы сюда не включены.
Вы не найдете единственный ресурс или источник информации, содержащий все сведения о Perl, Но в следующих разделах содержатся рекомендации о том, какие шаги следует сделать.
Ресурсы, о которых здесь говорится, представлены примерно в том порядке, в котором их следует разыскивать. Разумеется, и из этого правила есть исключения, но в основном следование указанному порядку поможет вам решить все проблемы настолько быстро, насколько это возможно.
Ваш первый шаг
Если у вас возникла какая-то проблема с Perl, попытайтесь выяснить, какую первую вещь вам трудно сделать. Вы разочарованы и если уже поработали над задачей некоторое время, вероятно, расстроены. Глубоко вздохните, не паникуйте и скакките себе, что все будет хорошо. Хотите верьте, хотите — нет, но это очень важный первый шаг. Большинство людей через некоторое время зацикливаются на задаче и, будучи разочарованы, не могут ясно мыслить. В результате все заканчивается тем, что положение дел только ухудшается.
Прогуляйтесь, выпейте пива, успокойтесь и расслабьтесь. Вы непременно решите эту проблему.
Ваш самый полезный инструмент
Самый полезный инструмент в вашем наборе инструментов Perl — это сам Perl, Прежде всего вам нужно определить, с какого рода проблемой вы имеете дело. Как правило, все проблемы делятся на две категории: синтаксические или логические ошибки.
Если проблема заключается в синтаксисе, то обычно ее, в свою очередь, можно отнести к двум категориям: либо вы что-то сделали неправильно, либо это просто опечатка. Запустите программу и внимательно изучите сообщение об ошибке; обычно Perl правильно определяет, в какой строке что-то не так. А теперь исследуйте эту строки, находя ответы на следующие вопросы.
В выданном Perl сообщении об ошибке указывается конкретно, где именно ее следует искать? Если да, то ищите ее там! Интерпретатор Perl — ваш самый надежный помощник в деле нахождения ошибок.
Проверьте, у всех ли скобок (круглых, квадратных и фигурных) есть пары?
Тщательно ли вы проверили синтаксис операторов? Проверьте его еще раз. Вы будете удивлены, выяснив, как много ошибок на поверку оказываются синтаксическими.
Может, вы что-то пропустили? Например, точку или запятую?
Все ли в порядке со строками, находящимися непосредственно перед указанной строкой?'L '
Если вы вернетесь к разделу данной книги, где говорится об определенном правиле синтаксиса, то сможете ли найти примеры, аналогичные вашему?
Если вы откуда-то скопировали код, то можете ли поискать этот же фрагмент в другом месте? Возможно, в скопированном коде содержалась ошибка. От них, в конце концов, никто не застрахован.
Если ваша написанная на Perl программа работает, но просто дает неправильные результаты, то, вероятно, есть проблемы с логикой. Но прежде чем разносить все в пух и прах, выполните следующие действия.
Убедитесь в том, что в строке #! вашей программы содержится ключ 7;
Убедитесь, что где-то в начале программы есть оператор use strict.
Часто оказывается, что многие проблемы, которые внешне кажутся связанными с логикой, — это простые ошибки, легко обнаруживаемые с помощью ключа f и директивы use strict. Воспользуйтесь этими ■ средствами. и, если проблемы останутся, продолжайте читать дальше.
Отладка программы
ЕСЛИ ВЫ уверены, что синтаксис программы правильный, но просто она дает неверные результаты, то самое время выполнить элементарную отладку.
Первый и, вероятно, самый распространенный метод отладки программы — это использование скромного и непритязательного оператора print. Если им правильно воспользоваться, он может дать некоторую диагностику программы во время ее выполнения, т.е. выдать сообщения о том, что происходит. Посмотрите, как оператор print работает в следующем примере:
sub foo {
my($al, $a2)^^_;
t Добавлен оператор тестовой печати для целен диагностики
print STDERR "ОТЛАДКА: Вызов foo с параметрами $al a $а2";
}
Но помните, что после завершения работы над программой вы должны убрать из нее все отладочные операторы print. Чтобы впоследствии вам легче было их все разыскать, я рекомендую ввести в них какое-то отличительное ключевое слово, например DEBUG или ОТЛАДКА. Кроме того, направляя вывод в стандартный поток ошибок STDERR, вы сможете отделить обычные выходные данные от диагностики. Если вы включили в диагностические сообщения литералы LIKE и FILE , то Perl напечатает имя текущей строки и файла.
Другой подход, который стоит опробовать, — это отладчик Perl. Этот отладчик можно использовать практически для любой программы, написанной на Perl, Наблюдение за пошаговым выполнением программы может быть очень информативным. Инструкции по использованию отладчика Perl даны на 12-м занятии, "Работа с командной строкой Peri".
Во-первых, помогите себе сами
Если синтаксис вашей программы абсолютно правильный и с логикой, похоже, тоже все в порядке, но результаты получаются не такими, как нужно, то, возможно, пришло время попросить помощи со стороны. За ответами на свои вопросы нужно прежде всего обращаться к документации no Perl.
Как указывалось на 1-м занятии , "Начало работы с Perl”, в каждую поставку Perl входит полный набор документации. В поставку выпуска 5.6 включено свыше 1700 страниц документации. В ней описывается каждый модуль и каждая функция языка Perl, т.е. освещаются практически все аспекты; здесь же вы найдете большой список часто задаваемых вопросов (Frequently Asked Questions — FAQ).
Чтобы получить список имеющейся документации, наберите после приглашения команду perldoc perl. В ответ будут перечислены все разделы руководства, а также дано общее описание Perl,
В разделе FAQ содержится список вопросов о языке Peri, наиболее часто задаваемых начинающими программистами и профессионалами. Стоит просмотреть данный список хотя бы один раз, чтобы получить представление о том, какого рода вопросы здесь содержатся, даже если вы пока не совсем понимаете смысл ответов.
Если по какой-то причине на вашем компьютере не установлена документация по Perl или в ответ на команду perldoc она не появляется, то прежде всего вам следует поговорить с системным администратором и попытаться найти документацию. Очень важно, чтобы документация была установлена правильно, потому что электронная документация соответствует версии Perl, которую вы используете. Любая другая документация, скорее всего, будет иметь какие-то отличия.
Если вы не можете получить доступ к электронной документации, то сможете найти ее также на Web-сервере по адресу http://ww .perl, com.
Учитесь на ошибках других
Usenet — это система пересылки сообщений, которая была разработана в начале 80-х годов и постепенно распространилась по Internet, которая еще только набирала силу. Usenet — это десятки тысяч дискуссионных групп, посвященных самым разным темам, начиная от медитации, садоводства, компьютеров и научной фантастики и заканчивая хоккеем и роликами. Наряду с этим существуют также местные группы новостей для каждого региона в мире. А вот список групп новостей, посвященных РЕ.
comp Лапд. perl, announceНовости о новых выпусках и модулях Perl, а также другая
информация
comp, lang.perl.moderated Группа с небольшим трафиком, где обсуждение проблем, связанных с Perl, ведется строго по правилам, за которыми следит модератор
comp.lang.perl.miscДискуссионная группа с высоким трафиком, где обсуждает
ся все, что связано с Perl
Для того чтобы получать новости Usenet, вам нужна специальная программа чтения новостей. Такую программу найти несложно. Можно зайти на любой сервер, откуда загружают программное обеспечение, и взять программу чтения новостей. Можно зайти также на некоторые Web-серверы (например, deja.com или supernews*com), которые являются зеркальными отражениями групп новостей Usenet в формате Web; здесь для чтения новостей вам потребуется только Web-броузер.
В этих группах новостей люди задают вопросы о проблемах, которые у них возникли с Perl, а другие люди отвечают на эти вопросы — причем все это делается на добровольной основе. Кроме того, здесь проводятся обсуждения тем, касающихся Perl, которые имеют всеобщий интерес.
Однажды я сделал наблюдение, правильность которого неоднократно подтверждалась на протяжении всей моей карьеры программиста: "В программировании нет новых проблем". Можете быть совершенно уверенны в том, что с любой возникшей у вас проблемой кто-то уже сталкивался. Весь фокус в том, чтобы найти задававшего этот вопрос и узнать, какой ответ он получил. Весьма вероятно, что по крайней мере один человек задавал вопрос, очень похожий на ваш, в одной из этих групп новостей.
На сервере deja.com ведется история большей части Usenet. Если вы воспользуетесь поисковой системой этого сервера, введя несколько точно подобранных ключевых слов, то, скорее всего, найдете ответы на свой вопрос.
Рассмотрим такой пример. Предположим, вам нужно узнать, как написать программу на Perl, чтобы "вытащить" Web-страницу. Перейдите к странице Power Screen сервера deja.com и заполните пустые поля в этом окне следующей информацией:
Keywords: fetch web page
Foriw: comp.lang.perl.misc7
Для данного примера все остальные поля оставьте пустыми. Когда будут выданы результаты поиска — примерно 100 вариантов соответствий, — то большинство из них будут относиться к теме, о которой вы спрашивали. По поводу статей, которые вы будете читать в Usenet, нужно иметь в виду следующее.
Не все ответы правильны. Любой может задать вопрос и любой может на него ответить. Прочтите несколько ответов и решите для себя, какие из них заслуживают доверия. При этом польза, которую вы извлечете, может быть разной.
Есливынеувереныв правильностиответа,используйтеегов качествеот
правной точки и проверьте предоставленную информацию самостоятельно. Теперь, когда вы знаете, где искать, прочитайте соответствующие страницы руководства, посвященные данной теме.
На сервере deja.com сохраняется архив новостей за последние пять лет. Ответы, которые были правильны пять лет назад, теперь могут быть опротестованы.
Когда все остальное не удалось, спрашивайте
ЕСЛИ ВЫ просмотрели электронную документацию, книги, архивы Usenet и так и не нашли ответа на свой вопрос, то нужно кого-то спросить.
Просьба о помощи — это последнее средство, но никак не первое. Уникальным способом получения ответов на вопросы является обращение к специалистам. Только они в ответ на плохо сформулированный вопрос могут иногда выдавать гениальные решения проблем. Но, в отличие от всех остальных ресурсов, о которых я упоминал, возможности людей отвечать на вопросы являются ограниченными. Они устают, возможно, у них выдался тяжелый день, но особенно они могут уставать оттого, что им приходится снова и снова отвечать на одни и те же вопросы.
И хотя вполне вероятно, что человек, которого вы спрашиваете, знает ответ, помните, что вы отнимаете у него время и заимствуете его опыт. Поэтому, прежде чем беспокоить кого-то своими вопросами, вы обязаны серьезно потрудиться и провести самостоятельный поиск.
Чтобы задать вопрос в Usenet, воспользуйтесь программой чтения новостей или одним из упомянутых выше Web-интерфейсов. Формулируя вопрос, придерживайтесь следующих правил.
Прежде чем что-либо сделать, выясните, есть ли у группы новостей список часто задаваемых вопросов. У групп новостей, посвященных Perl, такой список есть. Кроме того, он входит в поставку интерпретатора Perl. Если же вас интересует любая другая группа новостей, поищите FA.Q этой группы на сервере deja.com, прежде чем посылать в группу свое сообщение.
Задавайте вопрос там, где нужно, т.е. в соответствующей группе новостей. Общий вопрос о языке Perl нужно задавать в группе comp.lang.perl.misc. A вопрос по программированию, касающийся CGI, видимо, следует задавать в comp^infosystems-www.^uthoring.cgi. Прочитав FAQ группы, вы поймете, в нужном ли месте задаете вопрос.
Выберите1 для своего сообщения хорошее название темы в строке Subject. Оно должно точно описывать проблему. Старайтесь избегать лишних слов (типа "помогите" или "вопрос новичка"); пусть название темы будет содержательным, но лаконичным.
В теле сообщения обязательно должно содержаться следующее:
описание того, что вы пытаетесь сделать (и, возможно, даже описание того, зачем это нужно);
описание того, что вы пытались делать до сих пор и что получили в итоге;
описание ошибок, с которыми вы столкнулись.
Если вы публикуете в группе новостей сообщения об ошибках или ссылки на свою программу, обязательно включите достаточный фрагмент кода,
чтобы ваши респонденты могли понять, что происходит. Если вы пытаетесь обработать данные, поместите несколько строк для примера.
В теле сообщения не должно содержаться следующее:
большие фрагменты кода;
двоичные файлы, такие как .ЕХЕ-файЛЫ, закодированные утилитой uuencode;
вложения MIME. Вместо этого включите в тело сообщения свои примеры и код.
Правильно указывайте адрес электронной почты — на случай, если кто- либо захочет ответить вам, но не публично, а конфиденциально.
И, самое главное, будьте вежливы. Вы просите об одолжении незнакомых людей. Причем никто не обязан помогать вам. Говорите "спасибо" и "пожалуйста" и избегайте замечаний, которые могут вызвать чье-то недовольство или возмущение. Пытаясь получить помощь, не пользуйтесь хитростями и уловками. Например, не пишите "Помогите бедной девочке с ее CG1-программой../1 или "Я предоставлю вам бесплатную Web-страницу, если вы...". Подобные уловки примитивны и унизительны.
Если вы опубликовали свое сообщение в группе новостей, спокойно ждите ответа. Пройдет несколько дней, прежде чем новости Usenet распространятся по всему миру. Кроме того, люди не всегда следят за новостями и читают каждое сообщение. Будьте терпеливы и, пока ожидаете, займитесь другой задачей. И, что1 бы вы ни делали, не посылайте снова в Usenet свой вопрос слишком быстро. Подождите хотя бы пару недель, прежде чем снова задать свой вопрос. Причем сначала перефразируйте его, проверьте, четко ли сформулирована тема в строке Subject, а затем сделайте еще одну попытку получить ответ.
Ответы на ваш запрос могут начать поступать немедленно (в течение нескольких минут) либо появятся спустя месяц или более со дня опубликования. Как я уже говорил, качество ответов будет меняться в широком диапазоне. Одни ответы будут информативными, в то время как другие могут оказаться просто неправильными. Одни респонденты будут благожелательными и вежливыми, а другие — ужасно грубыми. По правилам этикета Сети следует поблагодарить всех ответивших и проигнорировать любые неприятные, оскорбительные или возмушенные письма, которые вы получили.
Другие ресурсы
Если вы хотите больше узнать о Perl, о программировании на Perl и о сообществе Perl, обратитесь к следующим дополнительным ресурсам.
Книга Larry Wall, Tom Christiansen, Randal Schwartz, Programming Perl считается у программистов на Perl настольной. После того как вы изучите основы Perl, можете использовать ее в качестве отличного справочника.
КнигаTom Christiansen, Nathan Torkington, PerlCookbook, написанная в стиле детального справочного руководства, содержит обширную коллекцию различных задач, примеров, решений и комментариев к сотням задач. Сначала формулируется задача, потом описывается ее решение, а затем приводятся примеры и объяснения этого решения.
The Perl Journal. Этот журнал, выходящий раз в три месяца, рекомендует себя как "Голос Сообщества PeH". Это настоящий технический журнал, авторами статей которого являются члены Сообщества Perl (программисты, использую-
шие Perl ежедневно), а не ученые мужи или профессиональные писатели. Вот цитата из первого номера этого журнала: "Мы стремимся к тому [...], чтобы быть интеллектуальным изданием, стимулирующим изучение языка Perl, ремесла программирования, а также некоторых других ремесел..."
Дополнительную информацию по этим вопросам можно найти в следующих источниках.
Internet History (История Internet): Hobbe's Internet Timeline
http：//www,isoc,org/zakon7lnternet/History/HIT.html
History of Perl (История Perl): CPAST
http://history.perl.com
The Perl Journal
http://ww.tpj.com
•C PAN
http://www.perl.com/CPAK
Электронная документация
Должна бьпъ установлена на вашем компьютере. См. также http:〃www* perl.com
Очерки Эрика С. Реймонда о модели открытого кода
http://ww.netaxs ・ com/^esr/writings
Резюме
На этом занятии вы узнали немного об истории Perl и использовании для Perl модели разработки открытого кода. Вы выяснили также, что такое CPAN, зачем он существует и кто его поддерживает. Наконец, вы узнали, какие ресурсы помогут вам, если у вас возникнут какие-либо проблемы с написанием программ на Perl.
Вопросы и ответы
Если Web была изобретена после Perl, то почему он является языком написания CGI- программ?
Perl является языком написания CGI-программ по той же причине, по которой компьютеры используются для игр (хотя они были изобретены не для этого), — они просто хорошо подходят для этой цели. На следующем занятии подробно объясняется, почему Perl — хороший язык для написания CGI-программ.
Я опубликовал сообщение в Usenet и получил грубый, раздраженный ответ. Что мне делать?
Для начала выясните, нет ли в этом письме какого-нибудь хорошего совета? Если есть, примите его, а на грубость не обращайте внимания. Если нет — проигнорируйте это письмо. Жизнь слишком коротка, чтобы тратить ее на "эпистолярную войну".
Существует ли простой способ поиска в CPAN?
Да! На Web-странице http:Пsearch.cpan.org есть общая функция поиска. Кроме того, можно просмотреть последние изменения и провести поиск модулей по категориям.
Семинар
Контрольные вопросы
В какую группу новостей Usenet нужно сначала посылать вопросы по созданию CGI-приложений на Perl?
comp.infosystems.ww.authoring.cgi;
comp.lang.perl.misc.
Если на вашем компьютере, похоже, не установлена система электронной документации, что нужно делать?
попросить администратора установить ее;
послать сообщение в comp.lang.perl.misc;
попробовать найти документацию в другом месте, например на сервере http: //ww.perLcom.
Ответы
Правильный ответ— вариант а). Группа новостей camp.lang・ perl.misc может быть вторым местом, куда следует посылать вопросы, касающиеся создания CGI-программ, но отнюдь не первым.
Правильным будет и вариант а) и в), и, видимо, именно в этом порядке. Возможно, документация уже установлена на вашем компьютере и администратор поможет найти ее. В противном случае на сервере www.perl.com есть свежий набор документации.
Часть III
CGI-программирование на Perl
Темы занятий
17 Введение В CGI264
18 Основы обработки форм278
19 Сложные формы291
20 Работа с HTML-кодом и CGI-программами302
21 Файлы cookie318
22
23
Отправка электронной почты из CGI-программ332
Push-технология и счетчики посещений345
Web-страниц
24
Создание интерактивного Web-сервера357
17-йчасВведение в CGI17-йчасВведение в CGI
17-йчас
Введение в CGI
17-йчас
Введение в CGI
Небывалый рост популярности Internet — это, несомненно, заслуга World Wide Web. После появления первого графического Web-броузера в 1993 году сеть Internet развивалась семимильными шагами. Тогда количество узлов Internet удваиваюсь каждые 20 месяцев, а теперь удвоение количества узлов происходит еще быстрее — каждые 12 месяцев. Количество внутренних сетей, так называемых intranet, увеличивается еще стремительнее.
Содержимое Web заметно усложнилось с 1993 года. Теперь пользователи ожидают от Web нечто большее, чем просто показ статических Web-страниц. Популярные Web- серверы содержат динамические Web-страницы с непрерывно обновляемой информацией. Поддержка сложных страниц с непрерывно изменяющимся содержимым без использования CGI практически невозможна. CGI — это сокращение от Common GatewayInterface (Интерфейс общего шлюза).
Для полноценного усвоения материала следующих семи занятий вам потребуются определенные знания языка гипертекстовой разметки HTML. Если вы не знакомы с HTML — не отчаивайтесь. Изучить его довольно легко, особенно в объемах, необходимых для данной книги.
HTML используется при создании Web-страниц. Простой текст в формате HTML содержит специальные коды форматирования, содержащие информацию о том, каким образом выделенные элементы текста должны отображаться в Web- броузере. Например, фрагмент HTML <1>не</1> сложен в изучении — вполне обычный текст за исключением маркеров <ix/i>. Эти маркеры называются дескрипторами и служат для обозначения необходимого форматирования при отображении текста. В данном случае слово не должно по возможности (поскольку не все броузеры графические) отображаться в Web-броузере курсивом.
Более подробное описание HTML выходит за рамки данной книги. Дело не в сложности этого материала, а в его обилии. Спецификация HTML разрабатывается консорциумом World Wide Web (W3C), ее адрес в Internet — http://www.w3c.org. На этом же Web-сервере вы найдете несколько превосходных учебников по HTML. Для изучения HTML можно также порекомендовать книгу Использование HTML 4. Специальное издание, выпущенную издательским домом "Вильямс".
Основные темы этого занятия.
Как работает Web.
Что нужно знать перед тем, как создавать CGI-программы.
Создание первой CGI-программы.
Просмотр содержимого Web
Работа Web заключается в организации взаимодействия двух различных систем, обменивающихся данными. Система, которая загружает Web-страницу, называется клиентом. Обычно для этого на клиентской системе запускается программа Web- броузер, такая как Netscape Communicator, Internet Explorer, Opera или какая-либо другая. Так вы получаете доступ в пространство World Wide Web. Web-броузер обеспечивает вас средствами навигации в этом пространстве и отображения Web-страниц.
На другом конце Web-соединения находится система, называемая Web-сервером. Она принимает клиентский запрос на определенную страницу, находит ее на локальном диске и посылает клиенту — Web-броузеру. Схема, иллюстрирующая подобное взаимодействие, приведена на рис. 17.1,
Рис. 17.1. Процесс загрузки Web-страницы Web-броузером
Загрузка статической Web-страницы
Клиент запрашивает Web-страницу по ее URL (Uniform Resource Locator — унифицированный локатор ресурсов), содержащему информацию об адресе сервера и типе поддерживаемого сервером протокола. Обычный URL выглядит следующим образом:
http://www.google-com:80/more,html..
Этот URL состоит из нескольких частей.
http — обозначениепротокола.Протоколпересылки гипертекста
HTTP служит для пересылки Web-страниц. В этом месте URL можно столкнуться с протоколом пересылки файлов ftp или так называемым безопасным HTTP (https, или secure HTTP).
www.google.com — адрес сервера, также называемый именем компьютера. На этом сервере находится интересующий вас документ. Кроме имени компьютера в этом месте может быть его IP-адрес, который выглядит как четыре числа, разделенных точками: 209.185.108.147. Для доступа к World Wide Web IP-адреса используются сравнительно редко, поскольку они менее надежны, чем имена.
:80 — номер порта, по которому будет осушествляться соединение клиента и сервера. Эта часть URL необязательна. Номер порта, как правило, определяется используемым протоколом. Так, протокол http обычно использует порт 80.
more.html — запрос к серверу. Обычно это имя нужного вам документа. К нему может быть указан путь, например /archives/foo.html, причем в конце запроса могут быть символы ? или к Запрос сообщает серверу, что вы хотите от него получить.
Получив от пользователя URL, клиент выполняет следующие действия (рис. 17.2).
По имени сервера (www.google.com) находит соответствующий IP-адрес (209.185 Л08.147).
По IP-адресу и номеру порта устанавливается соединение с сервером.
У сервера запрашивается страница more.html. Клиент ожидает ответ.
Сервер посылает ответ, в данном случае — содержимое more.html, и закрывает соединение.
Клиент отображает содержимое ответа на экране.
www.google.com (ИЛИ209.185.108Л54)
Рис. 17.2. Процесс запроса страницы
Подробное описание взаимодействия между клиентом и сервером приведено на 20-м занятии, "Работа с HTML-кодом и CGI-nporpaMMaMH,J.
CGI и динамические Web-страницы
Во время загрузки обычной Web-страниды сервер находит на своем диске нужный документ и пересылает его клиенту (см. рис. 17.1 ).
Сервер, изображенный на рис. 17.1, никак не обрабатывает данные, он лишь анализирует запрос и передает требуемые данные клиенту.
Один из методов создания динамических Web-страниц предусматривает использование CGi-программ. CGI — общепринятый метод запуска на Web-сервере программ, генерирующих содержимое HTML-страниц. URL сообщает серверу, какая именно CGbnporpaMMa должна быть запущена, сервер ее запускает, она генерирует содержимое Web-страницы, и сервер пересылает это содержимое обратно клиенту, как показано на рис. 17.3.
Рис, 17.3. Web-страница, сгенерированная CGI- программой
Во время каждого клиентского запроса страницы, являющейся продуктом выполнения CGI - программ ы, выполняются следующие действия.
Сервер запускает новый экземпляр CGI-программы.
Эта программа, используя необходимую информацию, генерирует страницу или другой ответ.
Содержимое страницы пересылается обратно клиенту.
CGI-программа завершает выполнение.
CGI-программа может быть написана на различных языках программирования, а не только на Perl (хотя мы только что и приступили к изучению использования для CG1-программирован ия сценариев на Perl). Тем не менее для этой цели может быть использован практически любой язык программирования: С, оболочка UNIX, Pascal, LISP, TCL. Тот факт, что многие CGI-программы написаны на Perl, — лишь счастливое совпадение. Perl прекрасно приспособлен для написания программ, работающих с текстом, а большинство CGI-программ предназначены для обработки и вывода текста.
Впрочем, CGI-программы могут выводить все, что угодно: изображения, текст в формате HTML, zip-файлы, видеопотоки и любой другой тип содержимого Web. Большинство CGI-программ предназначено для вывода текста в формате HTML.
CGI — это не язык, а протокол. Он не привязан ни к Perl. ни к HTML и лишь в малой степени зависит от протокола HTTP. CGI — согласованный интерфейс между Web-сервером и запускаемой на нем программой. Спецификация CGI содержится на Web-сервере Национального центра суперкомпьютерных приложений http://www.ncsa.uiuc.edu/cgi/interface.html. В последующих семи занятиях вы получите всю основную информацию, содержащуюся в этой спецификации.
Не пропустите этот раздел
Вы почти готовы к написанию CGI-программы. Но предварительно ознакомьтесь с дополнительной информацией по данному вопросу, иначе первый опыт CGI- программирования, скорее всего, окажется для вас неудачным. Это позволит вам сэкономить много времени и сил во время отладки^
Итак, для запуска и отладки CGI-программ нужен Web-сервер. Бич всех начинающих CG I-программистов — неправильно установленный Web-сервер. Получить доступ к Web-серверу можно несколькими способами: арендовать пространство на одном из коммерческих Web-серверов или установить свой собственный. Выбор из двух этих вариантов зависит от следующих факторов: сколько вы согласны платить, каковы требования к пропускной способности канала и насколько вы технически подкованы.
Если вы решили использовать. коммерческий Web-сервер, найдите подходящий в Internet. Коммерческие серверы предоставляют услуги Web-хостинга. Их условия и расценки могут варьироваться в широких пределах. Перед написанием CGI-программы на Perl следует убедиться, что данный Web-сервер поддерживает Perl версии 5 в качестве языка для CG [-программирования. Лишь немногие компании, предоставляющие услуги Web- хостинга, не поддерживают Perl в качестве языка программирования CGI или вообще не поддерживают CGI. Не связывайтесь с ними — выбор достаточно велик и без них.
Удостоверьтесь также, что вам будет позволено писать собственные сценарии. Некоторые компании разрешают использовать лишь CGI-программы собственного производства, возможно даже, что за дополнительную плату. Подобных компаний также нужно избегать.
Существуют компании, которые берут дополнительную плату за обязательное тестирование ваших CGI-программ. Если вы остановили свой выбор на подобной компании, установите собственный Web-сервер для тестирования, потому что стороннее тестирование может влететь вам в копеечку.
Установить персональный Web-сервер несложно, для этого нужны минимальные технические знания и желание прочесть инструкцию по установке. Прежде всего нужно выбрать тип Web-сервера. Для операционной системы Windows существует по меньшей мере несколько десятков бесплатных или почти бесплатных программ Web-серверов. Нужно лишь выбрать тот из них, в котором Perl может использоваться для CGI- программирования. Для Windows также существует несколько коммерческих программ Web-серверов, наиболее известный из них — Microsoft Internet Information Server (IIS).
Для UNIX также написано несколько коммерческих Web-серверов. Их список можно получить у любого распространителя UNIX.
Наиболее популярный в Internet Web-сервер Apache — бесплатный. Web-сервер Apache легко установить при наличии компилятора С и им легко управлять, редактируя его файлы конфигурации. Apache можно установить и на Windows-системе. Дополнительную информацию по Apache можно найти по адресу http://www.apache.org.
Перед тем как запускать CG1-програм му на персональном Web-сервере, убедитесь, что тот нормально обслуживает статические Web-страницы. Если Web-сервер не может обслужить обычные Web-страницы, сомнительно, что CGI-программы будут на нем работать.
Web-сервер нужно настроить таким образом, чтобы на нем можно было запускать CGI-сиенарии, Отключенные средства запуска CGI — одна из головных болей начинающих CG I-программистов.
Контрольный список
Независимо от того, персональный у вас Web-сервер или вы арендуете пространство на коммерческом Web-узле, пройдитесь по всем пунктам приведенного ниже контрольного списка. Запишите все сведения, требуемые в нем, — позже это окажет вам неоценимую услугу.
Если вы арендовали пространство на коммерческом Web-сервере, вам нужен доступ к необходимой информации. Она может находиться либо в разделе часто задаваемых вопросов Web-узла, либо в документации, посланной вам по электронной почте вместе с учетной записью. Если вы не можете найти эту информацию, обязательно свяжитесь с администратором Web-узла. Без нее правильная работа CGI невозможна.
При самостоятельной установке и настройке Web-сервера нужная вам информация является частью процесса настройки. Для решения возникших проблем можно просмотреть соответствующие списки часто задаваемых вопросов и файлы конфигурации.
Вот эта жизненно необходимая информация для CGI-программирования.
Путь к интерпретатору Perl на Web-сервере. Его нужно указывать после символов #1 в первой строке CGI-программы. Для Web-сервера, работающего в Windows, данная информация несущественна.
' • Расположение файлов системных журналов Web-сервера; Вы не сможете легко отладить CGI-программы, не имея доступа к сообщениям об ошибках Web- сервера. Обязательно узнайте, где находятся эти файлы.
Расширение файлов для CGI-программ. Некоторые Web-серверы определяют, что перед нимистатическая Web-страница или CGI-программа, по расширению файла. Вобычно используются расширенияили
а иногда он вообще не указываются.
Положение каталога CGI-программ. Web-серверы могут идентифицировать CGI-программу или по расширению, или по ее положению в определенном каталоге. Сравнительно редко используются сразу два этих способа определения CGI-программы. Обычно— это /cgi-bin, расположен
ный в корневом каталоге Web-сервера.
URL каталога CGI-программ. Для запуска CGI-программы, кроме ее имени, нужно указатьWeb-сервера и имя каталога, CGI например
http://www.myserver.com/cgi-bin/ или
Первая CGI-программа
Только теперь, после всех наших предупреждений, контрольных списков и полезной информации, можете набрать вашу первую CGI-программу. Она приведена в листинге
Наберите и сохраните эту программу в файле hello. Если согласно контрольному списку требуется определенное расширение имени файла — укажите его, т.е. если необходимо использовать расширениеназовите сценарийЕсли же требу
ется расширение сохраните сценарий в файле hello.pl.
Вы же действительно выполнили все требования контрольного списка и получили необходимую информацию, не правда ли?
ЛистингВаша первая CGI-программа
use CGI
use strict;
:print header；
：print "<B>Hellor World!</B>";
ПроведемПроведеманализ программы.анализ программы.
Проведем
Проведем
анализ программы.
анализ программы.
Строка 1. Это стандартная строка. Чтобы сценарий работал, необходимо, чтобы путь к интерпретатору Perl соответствовал тому, что вы записали при проверке контрольного списка. Ключ -w включает режим выдачи предупреждений.
Строка 2. Модуль CGI, используемый программой. Операторqw(:standard) определяет стандартный набор функций модуля, импортируемого в программу.
Строка 3. Директива use strict ужесточает стилистический контроль. При этом не имеет значения, относится наша программа к CGI или нет.
Строка 5. Из модуля CGI импортируется функция header. Она выводит стандартный заголовок, необходимый для обработки сервером информации, получаемой от CGI-программы.
Строка 6. После вывода заголовка любая информация, выведенная CGI- программой, нормально отображается броузером. В нашем случае, если программа заработает, броузер выведет фразу Hello, World.
И это все? Ну, не совсем. Еще нужно поместить CGI-программу на сервер и протестировать ее. Пока же сделано лишь полдела.
Установка CGI-программы на сервер
Способ установки CGI-программы главным образом зависит от типа используемого сервера, наличия локального или FTP-доступа к нему и т.д. В следующих разделах описаны различные варианты установки CGI-программ.
Локальный доступ к Web-серверу в UNIX
Если вы можете войти в UNIX-систему Web-сервера с помощью программ telnet, rlogin или каких-нибудь других, воспользуйтесь следующими инструкциями.
Поместите CGI-программу hello.cgi (или hello.pl) на UNIX-сервер с помощью FTP. Можете сразу набрать программу в текстовом редакторе vi.
Переместите CGI-программу в нужный каталог с помощью команд mv или ср. Каталог вы должны были определить при проверке контрольного списка.
В UNIX необходимо сделать файл выполняемым. Для этого воспользуйтесь следующей командой:
chmod 755 hello.cgi
При необходимости вместо hello.cgi нужно подставить другое имя файла, например hello.pl. С помощью команды chmod устанавливаются права доступа к файлу. В нашем случае мы разрешаем изменять файл его владельцу, а читать и запускать — любому пользователю системы (так принято для CGI-программ).
ТОЛЬКО FTP-доступ к Web-серверу в UNIX
При наличии лишь FTP-доступа следуйте приведенным ниже инструкциям.
С помощью FTP-клиента поместите программу hello.cgi (или hello.pl) в каталог CGI-программ сервера. Вы должны были определить имя этого каталога при проверке контрольного списка. Пересылайте файлы в текстовом режиме или в режиме ASCII. He пересылайте CGI-программу на сервер в двоичном режиме. В утилите FTP для пересылки файлов по умолчанию используется текстовый режим.
Сделайте CGI-программу выполняемой. В FTP для этого нужно набрать команду
quote site chmod 755 hello.cgi
Вместо hello.cgi используйте реальное имя файла программы. С помощью этой команды устанавливаются права доступа к файлу. В нашем случае мы разрешаем изменять файл его владельцу, а читать и запускать — любому пользователю системы.
Если у вас графический FTP-клиент, такой как Cute-FTP, вам нужно найти команду с названием Set Permissions, Change Mode, Set File Attributes или Set File Access Mode и изменить атрибуты файла с ее помошью.
Какой бы у вас ни был доступ, у владельца файла должны быть права на запись, чтение и выполнение файла, а у его группы и остальных пользователей — на чтение и выполнение. Если программа РТР'Клиента требует числовое обозначение прав доступа, введите 755.
Локальный доступ к Web-серверу в Windows NT
Если у вас имеется локальный доступ к файловой системе Web-сервера в Windows NT, поместите CGI-программу в нужный каталог, имя которого вы должны были узнать при проверке контрольного списка. Для этого можно воспользоваться программой Проводник или любой другой утилитой копирования файлов.
ТОЛЬКО FTP-доступ к Web-серверу в Windows NT
При наличии лишь FTP-доступа к Web-серверу в Windows NT используйте FTP- клиент, чтобы поместить программу hello.cgi (или hello.pl) в каталог программ CGI сервера (его имя вы должны были узнать при проверке контрольного списка). Пересылайте файлы в текстовом режиме или в режиме ASCII. He пересылайте CGI- программу на сервер в двоичном режиме. В утилите FTP для пересылки файлов по умолчанию используется текстовый режим.
Выполнение CGI-програмллы
Чтобы посмотреть, выполняется ли ваша программа, запустите броузер и укажите ему URL каталога CGI с именем программы, например:
http://www*myserverfccom/cgi-bin/hello.pl
Вместо hello.pl введите реальное имя программы, например hello.cgi.
Произойдет одно из двух.
Броузер загрузит страницу с сообщением Hello, World.
Будет выведена страница с сообщением об ошибке.
Если CGI-программа по какой-то причине не работает — изучайте следующий раздел, который целиком посвяшен проблемам отладки CGI-сценариев. Процедура установки и отладки CGI-программ очень сложная. Не прекращайте отладку программы, пока она не будет в полном порядке. После этого вам больше не придется с нею мучиться.
Если CGI-программа заработала, как и ожидалось, примите поздравления! Вы успешно установили Web-сервер, CGI-программу на нем и добились того, что она заработала. Все равно обязательно прочитайте следующий раздел, и вы узнаете, что делать, если CGI-программа не работает.
Что делать, если CGI-программа не работает
Перечисленные ниже разделы можно считать кратким руководством по отладке типичной CGI-програм мы. Перед тем как начать разбираться, почему не работает ваша первая CGI-программа, вернитесь к предыдущему материалу и проверьте, все ли инструкции выполнены. К концу этого занятия вы сможете локализовать любую проблему CGI-программы и исправить ее.
Все диагностические сообщения, приведенные в следующих разделах, предполагают, что отлаживаемая программа называется hello.cgi. Если у программы другое имя — используйте его.
А может, виновата сама программа?
Первый потенциальный источник проблем — конечно же, сама CGI-программа. Нечего мудрить с настройкой конфигурации Web-сервера, если в CGI-программе содержатся ошибки.
CGI-программы можно запускать вручную, как и остальные программы на Perl. Этот факт часто используется при отладке. Для запуска программы наберите в командной строке
perl hello-cgi
Интерпретатор Perl ответит вам подобной строкой:
(offline mode: enter name=value pairs on standard input)
Эта строка означает, что модуль CGI пытается получить значения полей формы. Про формы мы поговорим на 18-м занятии, "Основы обработки форм".
В ответ на это сообщение вы должны что-то ввести, хотя бы символ конца файла. В UNIX — это <Ctrl+D>, в Windows — <Ctrl+Z>, Затем CGI-сценарий выведет следующий текст:
Content-Type: text/html
<B>Hellof World!</B>
Сообщение Content-Type: text/html означает, что следующий за ним текст должен быть интерпретирован как текст HTML. Более основательно вы поймете значение этого сообщения после изучения материала 20-го занятия, "Работа с HTML-кодом и CGI- программами". Пока лишь вам достаточно знать, что эта первая строка необходима и что ее выводит функция header. Если перед этой строкой будет выведен какой-нибудь другой текст, CGI-программа не будет работать. Ниже перечислены несколько распространенных проблем, возникающих с CGI-программами, и способы их разрешения.
Проблема. Сообщение о синтаксической ошибке.
Решение. Устраните синтаксическую ошибку.
Проблема. Сообщение Can't locateCGI.pm in_
Решение. Вы используете неполную установку интерпретатора Pe比Модуль CGI устанавливается вместе с Perl. Для переустановки Perl воспользуйтесь инструкциями, приведенными в приложении "Инсталляция модулей в Perl".
Проблемы сервера
ЕСЛИ сценарий отлажен и все его ошибки исправлены, переходите к проверке правильности настройки сервера и установки сценария. Ниже перечислены несколько распространенных проблем, связанных с Web-сервером, и способы их разрешения.
Проблема. Сообщение сервера Not found или 404 Not Found.
Решение. Это сообщение свидетельствует о наличии одной из двух проблем.
Введен неправильный URL. Например, вы набрали https// www* server .'com/cgi/heilo.cgi вместо http: //ww* server.com/cgi-bin/ hello.cgi. Снова вернитесь к контрольному списку и проверьте правильность указания URL и каталога CGI.
Сценарий помещен в неправильный каталог. Проверьте по контрольному списку правильность использованного каталога CG1 и при необходимости переместите сценарий в нужное место.
Проблема. Отображается текст сценария.
Решение. Это происходит потому, что Web-сервер воспринял файл программы как обычный документ. Причин может быть несколько.
CGI-программе назначено неправильное расширение, например вместо ,pl — .cgi или любое другое. Проверьте по контрольному списку, какое расширение нужно использовать в CG 1-программах при работе с данным сервером.
Вы поместили сценарий в неправильный каталог и используете неправильный URL для доступа к нему. Убедитесь, что сценарий находится в требуемом каталоге и введен правильный URL.
Сервер неправильно сконфигурирован. Если вы используете собственный Web-сервер, внимательно прочтите документацию и проверьте корректность установок. Иногда в дистрибутив Web-сервера входит тестовый CGI-сценарий, попробуйте запустить его. Если вы работаете с коммерческим Web-узлом, убедитесь в том, что сценарий помешен в нужный каталог. При необходимости обратитесь за помощью в службу технической поддержки этого Web-узла.
Проблема. Сообщение сервера Forbidden или 403 Error.
Решение. Неправильно назначены права доступа к CGf-протрамме. Эта проблема характерна для Web-серверов, работающих под управлением UNIX.
Для того чтобы посмотреть права доступа программы hello.cgi, перейдите в каталог, в котором она находится, и наберите в командной строке Is -1 hello.cgi. Эта команда позволяет отобразить права доступа в подобном виде:
-rwxr-xr-x1 user93 Aug 03 23s06 hello>cgi
Права доступа *. это символы -rwxr-xr-x. Если в вашем случае они не совпадают с приведенными, измените их в соответствии с приведенными выше инструкциями.
УстранениеошибокInternalServerError или500Error
ЕСЛИ появляется сообщение Internal Server Error или 500 Error, это означает, что CGI-программа каким-то образом не смогла корректно выполнить свою работу.* Это сообщение об ошибке общего назначения может быть получено во многих случаях.
Наиболее полезным средством для выявления ошибок, приводящих к этому сообщению, является файл системного журнала сервера. Все запросы Web-страниц заносятся сервером в этот специальный файл для дальнейшего анализа. При этом регистрируются все ошибки, включая ошибки при запуске CGI-программы.
Расположение файла системного журнала вы должны были определить при проверке контрольного списка. Обычно новые записи добавляются в конец файла системного журнала. Для просмотра в UNIX нескольких последних записей в файле журнала наберите в командной строке
tail server_log
Эта команда отобразит конец файла журнала. Некоторые Web-серверы имеют специальные утилиты для просмотра таких файлов. Часто такие утилиты представляют собой CGI-программы. Если у вас есть лишь FTP-доступ к Web-серверу, возможно, вам придется загрузить файл журнала на локальный компьютер и просмотреть его там.
Если у вас нет доступа к файлам журнала ошибок, дело совсем плохо. В этом случае вам придется устранять ошибку Interna? Server Error методом последовательного исключения. Мы составили еще один контрольный список для поиска ошибок. Приведенные co- общения приблизительны и могут изменяться в зависимости от используемого сервера.
Запись в журнале. No such file or directory: exec of/cgi-i)in/hello,cgi failed
Возможные причины.
Неправильная строка *! в сценарии. Убедитесь, что в этой строке указан корректный путь к интерпретатору Perl. Проверьте через FTP указанный каталог на наличие в нем интерпретатора Perl или воспользуйтесь командами Is или dir.
При пересылке CGI-программы на сервер через FTP использовался не ASCII-режим. Сценарии нельзя пересылать через FTP между Windows и UNIX в бинарном режиме.
Для CGI-программы в UNIX назначены неправильные права доступа. (См. описание ошибки Forbidden выше в разделе "Проблемы сервера".)
Запись в журнале.Can* t locateCGI, pm in@ INC—
Возможные причины.
• У вас неполная установка интерпретатора Perl либо поврежденная, либо очень старая. Интерпретатор Perl не может определить положение модуля CGI, являющегося частью стандартной установки Perl. Переустановите Perl или попросите об этом системного администратора. Инструкции по установке модулей приведены в приложении к этой книге.
Запись в журнале. Syntax error, warning, Global symbol requires, etc.
Возможные причины.
В программе имеется опечатка или синтаксическая ошибка. Для их устранения следуйте инструкциям, приведенным в разделе "А может, виновата сама программа?".
. Запись в журнале. Premature end of script headers.
Возможные причины. Это сообщение об ошибке охватывает широкий класс ситуаций, при которых сценарий первым выводит не заголовок Content-Type, а что-либо другое. Напомним, что этот заголовок выводится функцией header модуля CGI. Иногда в файле журнала ошибок может содержаться еще одна уточняющая запись перед или после указанной. Используйте ее для определения причины ошибки. Ваши действия в этом случае таковы.
Убедитесь, что до вызова функции header ваша программа не выводила никакой информации (включая сообщения об ошибках). Такой вывод перед функцией header приводит к возникновению ошибки.
Некоторые CGI-программы не используют вызов функции header, а сами организуют первую строку вывода "Content-Type: text/html\n\n" . Многие считают, что такой способ и вызов функции header равносильны, но на самом деле это не так. На различных серверах последовательность символов \п\п может интерпретироваться по-разному, а функция header учитывает эти различия.
« Проблема может быть связана с буферизацией вывода. При этом вывод функции system или операторабудет опережать вывод функции
header. Для того чтобы избежать этого, перепишите начало программы таким образом:
l!/usr/bin/perl -wT
use strict;
use CGI;
$|=1; # гарантирует вывод заголовка первым printheader;
Резюме
На этом занятии вы познакомились с основами работы CGI-программ, Вы узнали, чем отличаются между собой статические и динамические Web'CTpaHHUbi. На следующих занятиях будет приведена дополнительная информация по данному вопросу. Вы набрали вашу первую CGI-программу и, надеюсь, заставили ее работать.
Руководство по отладке CGI-программ, приведенное выше, пригодится вам на следующих занятиях.
Вопросы и ответы
У меня не установлен модуль CGI. Можно ли без него обойтись?
Пожалуй, нет. CG1 достаточно сложный протокол. Многие опубликованные программы неудачно пытаются подменить функциональность модуля CGI. Они ненадежны с точки зрения проблем безопасности и совместимости, к тому же зачастую не следуют стандартам Internet. На 16-м занятии, "Сообщество Perl”, вы узнали, почему не следует "изобретать велосипед". Тем более что CGI — это очень сложный "велосипед", и ни мне, ни вам невозможно изобрести его даже с С8ОЙ попытки.
Модуль CGI из стандартной установки Perl проверен сотнями и тысячами программистов и признан ими заслуживающим доверия. Используйте его.
В приложении описывается, как при необходимости установить модуль для личного пользования. Не существует причин, по которым нельзя использовать модуль CGI. Все примеры этой части требуют наличия установленного модуля CGI.
У меня есть копия cgi-lib.pl. Могу ли я использовать этот файл вместо модуля CGI?
Не нужно этого делать. Функциональность cgi-lib.pl полностью представлена в модуле CGL Библиотека cgi-lib.pl на данный момент устарела и больше не поддерживается.
Почему обычно дня создания CGbnpoipaMM используют Perl, а, скажем, не С или TCL?
Некоторые особенности Perl делают его особенно полезным для создания CGI- программ. Вот краткий список этих особенностей.
В Perl имеются прекрасные средства для обработки текста.
Некоторые особенности Perl (о них вы узнаете позднее) позволяют создавать безопасные CGI-программы,
Perl — превосходный интегрирующий язык, позволяющий совместно использовать такие различные технологии, как утилиты операционной системы, средства доступа к базам данных и протокол CGI.
Perl удобен в использовании.
Могу ли я отправить вопрос, касающийся Perl и CGI, в группу новостей comp.lang.perl.raise?
Наиболее подходящая для этого группа новостей — co叫).infosystems * www.authoring.cgi. Но вначале просмотрите список часто задаваемых вопросов, находящийся по адресу http://www.w3.org/CGI/.
Семинар
Контрольные вопросы
CG I-программа может быть написана с использованием:
языка Perl, оболочки UNIX или языка С;
только на языке Perl;
на любом языке программирования, который может быть запущен на сервере.
Perl появился после Web?
Да;
нет.
Ответы
Правильный ответ — вариант в). Perl в этом смысле не уникален, просто на нем удобно создавать CGI-программы,
Правильный ответ — вариант б). Perl появился в 1987 году, a CERN разработал Web в 1991 году.
Упражнения
. Немного усложните CGI-программу "Hello, World!". Выведите текущее время с помощью функции localtime, добавьте цвет и таблицы с помощью дескрипторов HTML. He бойтесь экспериментировать. Не забывайте, что выводимый программой текст HTML формирует Web-страницу, отображаемую броузером.
18-йчас
Основы
обработки форм
Наверняка во время работы в Internet вам приходилось заполнять различные формы HTML. Это могли быть формы регистрации, добавления в список рассылки, заказов, отзывов, опросов и многие другие. Все они используются для сбора всевозможной информации, например адресов электронной почты или настроек внешнего вида Web-узла.
Что же происходит, когда пользователь щелкает на кнопке Submit (Подать запрос)? Обычно после этого данные формы передаются в CGI-программу. На этом занятии вы узнаете, как передать данные формы в CGI-программу для их дальнейшей обработки.
Основные темы этого занятия.
Основы обработки форм в CGI-программе на РеН.
Отладка CGI-программ для обработки форм.
Создание безопасных CGI-программ.
Как работают формы
Скорее всего, вы уже использовали формы, умеете их создавать и знаете, как они работают. Тем не менее мы освежим в вашей памяти информацию, касающуюся форм HTML.
КраткийобзорэлементовформHTML
Перед тем как разбираться, каким образом работают формы, вы должны вспомнить роль и назначение всех элементов форм.
Исходный код в формате HTML, представленный в этой книге, неполон. Для демонстрации возможностей CGI-программ мы использовали лишь часть стандарта HTML. Некоторые дескрипторы HTML, такие как <BEAD>, <BODY> или <DOCTYPE>, вообще не встречаются в наших примерах. Все копии экрана не содержат никаких графических элементов. Выможетесвободнодобавитьихпособственномуусмотрению.
Форма HTML — часть документа HTML, служащая для организации ввода информации пользователем. При загрузке броузером Web-страницы с формой различные дескрипторы HTML создают на странице зоны пользовательского ввода. Пользователь может изменять состояние таких элементов, как флажки, переключатели, списки и текстовые поля. По окончании работы с элементами ввода в Web-броузере данные формы пересылаются CGI-программе для обработки.
В листинге 18.1 приведен код HTML типичной формы.
Листинг18.1.НебольшаяформаHTML
<FORM action=**http://www,server.com/cgi-bin/submit.cgi" methods"get">
Фамилия: <INPUT TYPE="text" name="name">
<ВЯ>Описание^
<BR><TEXTAREA name=Hdescription" rows=5 cols=40>
5:</TEXTAREA>
<1NPUT type=*radio* name="sex" value="male*〉Myx■
<INPUTtype="radio"name="sex"values^emale^IeH*
8:<BR>
<INPUT type="submit" value=HЗапросH><INPUT type="reset">
10:</F0RH>
На рис. 18.1 приведен вид этой формы в Web-броузере Internet Explorer 5.
屯®“Правка庇曲-龈储演 修^优‘驗鷗健舞 R屯®“Правка庇曲-龈储演 修^优‘驗鷗健舞 Ri 目世。9 ks\P 吧 r RExemplc eM 試工 & 一fl 1 html MicrosoftInternetJ舞風耳
屯®“Правка庇曲-龈储演 修^优‘驗鷗健舞 R
屯®“Правка庇曲-龈储演 修^优‘驗鷗健舞 R
n htmln htmlЙЯЗЗйМ«ЙК2еУ 5^p^|57E№oks\Feri\Exp^^ html F証蹴氈隱應"ЙЯЗЗйМ«ЙК2еУ 5^p^|57E№oks\Feri\Exp^^ html F証蹴氈隱應"
n html
n html
ЙЯЗЗйМ«ЙК2еУ 5^p^|57E№oks\Feri\Exp^^ html F証蹴氈隱應"
ЙЯЗЗйМ«ЙК2еУ 5^p^|57E№oks\Feri\Exp^^ html F証蹴氈隱應"
Рис, 18,1. Вид формы, приведенной в листинге 18.1, в Web-броузере Internet Explorer 5.
Дескриптор <FORM> обозначает начало формы в документе HTML. Его атрибут method указывает, какой способ будет использован для передачи данных этой формы серверу — GET или POST. Если он отсутствует, для передачи данных формы CGI- программе используется метод GET. Разница между этими методами будет объяснена позже. Атрибут action определяет URL CGI-программы, получающей данные формы.
Дескриптор <INPUT> предоставляет пользователю область ввода, в данном случае пустое текстовое поле. Этому текстовому полю присвоено имя "name".
Дескриптор <TEXTAREA> отображается в броузере как поле для ввода нескольких строк текста. Его важнейший атрибут — name. Здесь его значение — "description". Каждый элемент формы HTML должен иметь свой атрибут name, не совпадающий с
подобными атрибутами остальных элементов формы. Когда данные формы поступают в CGI-программу для обработки, атрибуты name позволяют идентифицировать поля данных.
Элементы переключателя являются исключением из правила, согласно которому каждый элемент формы должен иметь уникальное имя. Переключатели могут объединяться в группы. В группе может быть выделен лишь один переключатель. У каждой группы переключателей должен быть собственный атрибут name.
Последний элемент формы — кнопка Submit. После щелчка пользователя на ней значения формы передаются в CGI-программу для дальнейшей обработки. Мы поговорим об этом в следующем разделе.
В спецификации HTML 4,0 предусмотрены и другие элементы формы, однако мы не будем приводить их полное описание на страницах данной книги. Многие элементы форм содержат различные атрибуты свойств, как, например, rows и cols в элементе TEXTAREA предыдущей формы. Во всех примерах мы будем использовать лишь основные атрибуты элементов.
С полной спецификацией HTML 4.0, содержащей асе допустимые элементы форм и их атрибуты, можно ознакомиться на Web-сервере http://www.w3c.org.
Что происходит после щелчка на кнопке Submit?
После того как пользователь заполнит в Web-броузере форму, происходит следующая последовательность событий.
Данные формы группируются Web-броузером в пары имя-значение (рис. 18.2). Например, в приведенной форме поле name получает значение введенного пользователем текста. Поле sex получает значение выделенного переключателя. Эту работу выполняет Web-броузер.
<IKPUT TYPE=TEXT HAME=FIO><IKPUT TYPE=TEXT HAME=FIO>
<IKPUT TYPE=TEXT HAME=FIO>
<IKPUT TYPE=TEXT HAME=FIO>
Рис, 18.2. Броузер группирует пары имен полей и их значений
. Устанавливается соединение с узлом, соответствующим указанному URL. Предположительно, это URL CGI-программы (рис. 18.3).
WepppD” 叩WepppD” 叩Web-серверWeb-сервер
WepppD” 叩
WepppD” 叩
Web-сервер
Web-сервер
Рис. 18.3. Броузер устанавливает соединение с сервером
Имена и значения полей формы передаются в CGI-программу с помощью одного из методов: GET или POST (рис. 18.4). Пока механизм этой передачи не должен вас волновать.
Web-серверWeb-серверРис. 18.4. Данные передаются серверуРис. 18.4. Данные передаются серверу
Web-сервер
Web-сервер
Рис. 18.4. Данные передаются серверу
Рис. 18.4. Данные передаются серверу
Рис. 18.5. CGI-программа Web-сервера воз- вращаетответРис. 18.5. CGI-программа Web-сервера воз- вращаетответFIOwHmboswFIOwHmboswWeb-серверWeb-серверCGI-программа получает значения, генерирует ответ и посылает его обратно броузеру (рис. 1&5)_ Этим ответом может быть страница HTML, страница с другой формой, переадресация на другой URL или любой другой возможный вывод CG1 -програ мм ы.
Рис. 18.5. CGI-программа Web-сервера воз- вращаетответ
Рис. 18.5. CGI-программа Web-сервера воз- вращаетответ
FIOwHmbosw
FIOwHmbosw
Web-сервер
Web-сервер
Привет,Иванов!
Передача информации CGI-програллме
CGI-программа, начавшая свое выполнение в результате передачи данных формы, должна обработать имена и значения полей, называемых параметрами. Для этого в модуле CGI имеется функция param.
Если вызвать эту функцию без аргументов, она возвратит имена полей, переданных CGI-программе. Если CGI-программе передается форма, HTML-код которой приведен в листинге 18.1, функция param возвратит список description, sex, name и submit.
Если у функции param имеется аргумент, она возвратит значение этого параметра. Например, вызов param ('sex') возвратит значение переключателей — male или female, в зависимости от того, какой переключатель был выделен.
В листинге 18.2 приведена короткая CGI-программа для вывода этих параметров.
Листинг 18.2. CGI-программадля вывода параметров
tt/usr/bin/perl -w
use strict;
use CGI qw(:standard);
print header;
print "Фамилия: ", param('паше*)f "<BR>“；
print "Пол: ", param(,sex,)r “<BR>1
print ■Описание:<BR>"? param('description'), -<P>M；
Если параметр, указанный в аргументе функции param, не используется в форме, функция возвращает значение undef.
Методы GET и POST
В форме, текст которой приведен в листинге 18.1, у дескриптора <FORM> имеется атрибут method. Этот атрибут определяет, каким образом Web-броузер должен передавать данные Web-серверу. На данный момент существуют два метода.
Первый метод (он используется по умолчанию, т.е. в том случае, когда в дескрипторе <F0RM> не указан атрибут method) — GET. При этом методе значения элементов формы передаются в CG 1-программу в закодированном виде как часть URL. При работе в Internet часто можно видеть подобные URL:
http://www<server*com/cgi-bin/sample.pl?name=foosdesc=Basic%20Forms
CGI-программа преобразует последнюю часть URL и получит поля и их значения, Это происходит при вызове функции param. He пытайтесь получить эти значения другим способом. Функция param идеально подходит для этого, и у вас едва ли возникнет необходимость воспользоваться другим кодом для извлечения значений полей.
Другой метод, POST, позволяет добиться того же результата, но другими средствами. При этом значения элементов формы не добавляются к URL, а пересылаются на стандартный вход CG I-программы после установки соединения с Web-сервером. Тонкости этого процесса вам знать не обязательно, в модуле CGI все они уже учтены. Как и раньше, для получения в программе значений полей достаточно вызвать функцию param.
В Internet или в других книгах можно встретить CGI-программы, которые проверяют переменную окружения QUERY STRING ИЛИ REQUEST_METHOD, чтобы определить, какой был использован метод — GET или POST. Эти программы пытаются воспроизвести функциональность стандартного модуля CGI и, вероятно, не столь успешно. Не делайте этого в ваших программах.
Итак, какой же метод выбрать? Каждый метод имеет свои преимущества и недостатки. Метод GET позволяет в Web-броузере создать закладку на URL, генерирующий данную страницу. Например, на URL
http:/ / www. server »com/cgi-bin/sample.pl?name=:foo&desc=Basic%20Forins
может быть сделана закладка и в дальнейшем в любой момент вызвана. Для CGI- программы sample.pl неважно, заполняли ли вы на самом деле форму или нет. Ей важно получить параметры для выполнения CGI-программы. Возможность многократного вызова CGI-программы при использовании метода GET называется идемпотентностью.
Возможно, вам не нужно, чтобы в Web-броузере можно было сделать закладку, непосредственно запускающую CGI-программу на вашем сервере. К тому же, следует заметить, что URL при использовании метода GET выглядит очень некрасиво.
Метод POST не использует URL для передачи данных, при этом методе данные пересылаются отдельно. Поэтому в данном случае закладку на страницу, генерируемую CG (-программой, сделать невозможно.
Основные сведения по вопросам безопасности в Web
Перед тем как поместить на Web-сервер, вы должны осознать, что тем самым вы предоставляете удаленным пользователям, использующим Web- броузеры, ограниченный доступ к вашей системе. В случае обычных документов HTML пользователи могут лишь загрузить статические документы. При использовании CGI-программ они смогут запускать программы на Web-сервере.
Написание безопасных CGI-программ сохранит нервы вам и администратору Web- сервера. Создавать такие программы несложно, нужно лишь следовать некоторым правилам.
Открытый канал
При загрузке в броузер страницы с Web-сервера коды HTML пересылаются по обычному каналу в открытом виде (рис. 18.6). Это означает, что эти данные не кодируются, не шифруются и не скрываются каким-либо другим способом.
Internet
Рис. 18.6. Обычный текст пересылается на серверРис. 18.6. Обычный текст пересылается на сервер
Рис. 18.6. Обычный текст пересылается на сервер
Рис. 18.6. Обычный текст пересылается на сервер
Данные, которые пользователь вводит при заполнении формы, передаются CGI- программе и пересылаются с использованием того же протокола, что и начальная Web-страница. Во время пересылки все поля формы открыты для всеобщего обозрения (рис. 18.7)
Web-серверWeb-сервераышеГаышеГInternet
Web-сервер
Web-сервер
аышеГ
аышеГ
Отзыв:Вася живет этаЖо[
Ответ сервера — обычный текст
Пересылка данных в открытом виде — одна из основных проблем, на которые вы должны обратить особое внимание. Internet — далеко не безопасное место. Кто угодно может подключиться к кабелю, по которому пересылаются данные между сервером и броузером, и перехватить их.
Учитывая все вышесказанное, вы никогда не должны передавать следующие данные посредством обычных
Любые пароли.
Личную информацию (номера карточек социального страхования, телефонные номера).
Финансовую информацию (номера счетов, PIN-коды, номера кредитных карточек).
Существует простое правило: никогда не пересылайте через Internet то, что нельзя смело доверить обыкновенной почтовой открытке.
"Стоп!"— скажете вы. “я же неоднократно встречался в Internet с формами, запрашивающими подобную информацию. Уверялось, что это совершенно безопасно". Достаточно безопасные транзакции могут быть осуществлены в Web с использованием дополнительных средств. Безопасные Web-транзакции предусматривают полное кодирование диалога между сервером и броузером. Для этого используется безопасная версия протокола http, называемая https.
Проверка данных на безопасность
Другой важный момент, на который нужно обратить внимание при написании безопасных CGI-программ, — зависимость выполнения команд Perl от информации, присылаемой от формы. В Internet и, возможно, в вашей внутренней сети встречаются люди, которых хлебом не корми, дай им только возможность повредить ваш Web- сервер. Даже обычные пользователи случайно могут послать неправильные данные CG 1-программе и тем самым вывести ее из строя.
Посмотрите на код HTML формы и на CG I-программу, которые приведены соответственно в листингах 18.3 и 18.4.
Листинг 18.3. Форма для просмотра содержимого каталогов
<FORM action=#/cgi-bin/directory*cgi">
Какой каталог просмотреть?
<INPUT TYPE=text NAME=diruame>
<INPUT TYPE=submit name=submit value-"3anpoc">
</FORH>
Листинг 18.4. Небезопасная CGI-программа directory.cgi
1： ll/usr/bin/perl -w
t HE используйте эту программу, она очень опасна
use strict;
use CGI qw(:all);
print header;
my :directory=param(*dirname*);
print Is -1 Sdirectory'; I Просмотр каталога
В листинге 18.3 приведен короткий код формы, которая запрашивает имя каталога и передает его программе directory.cgi. Программа directory,cgi получает имя каталога и подставляет его в системную команду Is -1 , эквивалент которой в DOS — команда dir. Эти команды выводят содержимое указанного каталога.
Программа такого рода позволяет удаленным пользователям исследовать структуру каталогов. CGI-программа не проверяет допустимость вводимого имени каталога, и броузер получает возможность доступа к любым конфиденциальным данным.
Наиболее интересно то, что в переменной $directory может вообще находиться не имя каталога! Например, если в поле dirname ввести значение /home; cat /ets/passwd, то выполняемая CGI-программой системная команда будет иметь вид
Is -1 /home; cat /etc/passwd
Эта команда передаст копию файла системных паролей в Web-броузер. Фактиче^ ски таким образом может быть запушена любая команда оболочки UNIX или MS- DOS. Если Web-сервер неправильно установлен и настроен, то это может сделать любой пользователь Internet.
В Per] имеется механизм, предотвращающий подобные вещи. Ключ -Т, указанный в строке, начинающейся с #!, включает режим контроля данных (data tainting). При этом данные, полученные из внешних источников (дескрипторов файлов, сетевых двунаправленных каналов, командной строки), помечаются как представляющие повышенную опасность. Помеченные таким образом данные нельзя использовать в системных вызовах, таких как open, функции system, системных командах и в других местах, чувствительных в смысле безопасности.
Функции open, system или оператор ' вообще нельзя использовать при включенном режиме контроля данных до тех пор, пока в программе явно не будет установлена переменная окружения PATH.
В листинге 18.5 приведен код более безопасной версии программы directory*cgi.
Листинг 18.5. Более безопасная версия программы directory・cgi
ll/usr/bin/perl -wT
* Включен режим контроля данных
use strict;
use CGI qw(tall)；
print header;
t Явно указываются разрешенные пути
$ENV{PATH}='/bin:/usr/bin，
my $dir=param(，dirname “；
f Разрешено просматривать только каталоги,
t находящиеся в каталоге /home/projects
if f $dir="mrA(/home/projects/[\w/]+)$, ) {
$dir=$l; I В этой переменной содержатся "чистые" данные,
# см. "perldoc perlsec"
print Is -1 Sdir'；
16： }
Дополнительная информация no контролю данных и написанию безопасных программ на Perl содержится на странице persec электронного руководства, устанавливаемого вместе с Perl.
Невозможные события
Формы HTML/CG1 могут вам доставить и другие неприятности. Посмотрите на фрагмент кода HTML, приведенный в листинге 18.6.
Листинг18.6.КодHTMLпростойформы
<FORH action=H/cgi-bin/doit,cgi,,>
Пожалуйста, назовете ваш любимый цвет:
<INPUT TYPE=text length=15 name=color>
<INPUT TYPE=submit value="3anpoc,,>
</FORM>
В этой форме максимально возможная длина поля color составляет 15 символов, не правда ли? Теоретически, да. Спецификация HTML утверждает, что атрибут length обозначает максимально допустимую длину поля. Но броузер может быть взломан, или злоумышленник модифицирует форму так, чтобы можно было вводить большее количество символов.
Если вам нужно, чтобы некоторое поле имело определенное значение или длину, не полагайтесь при проверке только на код HTML, Java или JavaScript. Например, если длина поля color не должна превышать 15 символов, используйте в CGI- программе на Perl подобный код:
my $color^param(rcolorr); t Получить исходное значение поля $color=substr($colorf 0, 15); f Взять только первые 15 символов
Отказ от обслуживания
Любой Web-сервер может быть перефужен слишком большим количеством запросов, поступивших от удаленных пользователей. Иногда это происходит по злому умыслу, а иногда — нет. Часто бывает так, что компания размещает свои службы в Web и затем из-за перегруженности сервера большим количеством запросов оказывается вынуждена их свернуть.
Ситуация отказа от обслуживания может произойти и с обычными Web- страницами, и с CGI-програм мами.
Вы мало что можете сделать для предотвращения проблемы отказа от обслуживания. Мощности Web-сервера должны быть адекватны количеству пользователей. Если ССЬпрограмма слишком долго выполняется или использует слишком большое количество системных ресурсов из-за частого доступа к файлам, интенсивного использования центрального процессора, сервер становится уязвим для атак, приводящих к отказу от обслуживания. Поэтому постарайтесь максимально уменьшить и упростить CGI-программу.
Гостевая книга
В этом разделе в качестве примера мы рассмотрим настраиваемую гостевую книгу Web-сервера. Под гостевой книгой мы подразумеваем форму HTML, в которой пользователь оставляет свое имя, адрес и комментарии. Гостевая книга может использоваться для обратной связи по данной теме, для организации простой доски объявлений или для отправки вопроса в справочную службу. Все данные сохраняются в файле и могут быть выведены после заполнения формы; кроме того, они выводятся на собственной Web-странице.
В листинге 18.7 приведен короткий фрагмент кода HTML, представляющий форму гостевой книги абстрактной службы технической поддержки. Вы можете модифицировать эту форму таким образом, чтобы она соответствовала вашим потребностям.
Листинг 18.7. Форма для службы технической поддержки
<FORM action=u/cgi-bin/helpdesk.cgiw name-*helpdeskw>
Тип проблемы:
CINFUT TYPE=radio name=probtype value-hardware>
:Аппаратное обеспечение
<INPUT TYPE=radio name=probtypevalue=software>
：Программное обеспечение
: <BR>
<TEXTAREA name=problem rows=10 cols=40>
Опишите проблему.
</TEXTAREA>
<BR>
12： Baffle имя:
<INPUT TYPE=text width=40 name=name><BR>
<IKPUT TYPE-submit na.iue=subiiiLt valuer"Запроси>
</FORM>
Форму должна обрабатывать CGI-программа /cgi^bin/helpdesk.cgi. Текст этой программы представлен в листинге 18.8. Если вы хотите поместить программу в другое место или назвать ее как-нибудь иначе, измените URL в коде формы, приведенной в листинге 18.7. *
Листинг 18,8. CGI-программа службы технической поддержки
f!/usr/bin/perl -vT
: use strict;
use CGI qw{:all);
use Fcntl qw(:flock);
, Путь к файлу журнала гостевой книги・ Можете его изменить
my $gbdata=4/trnp/guestbook";
f Для семафора может быть использовано любое имя.
my $semaphore_file=H/tmp/helpdesk・ sem*;
f функция блокировки {ожидает бесконечно долго)
subget_lock {
13： ореп(ЙМ, ,r>$semaphore_f ile")
|J die "Невозможно создать семафор: $!；
flock(SEM, LOCK EX) || die "Невозможно заблокировать файл: $!";
i Функция отмены блокировке файла
sub release_lock {
close(SEM);
20:}
21；
I Эта функция сохраняет данные формы в файле
sub save {
get_lock();
open(GB, "»Sgbdata")
[| die "Невозмохно открыть файл $gbdata: $!
print GB "name: ", param{*name1), "\nH；
print GB "type: ", param('probtype'), "\n";
release
31:}
Эта функция отображает содержимое файла гостевой книги
35:36:37:38:39:40:41:42:43:44:35:36:37:38:39:40:41:42:43:44:в формате HTML с минимальным форматированием. sub display {
35:
36:
37:
38:
39:
40:
41:
42:
43:
44:
35:
36:
37:
38:
39:
40:
41:
42:
43:
44:
$gbdata)
die "Невозможно открыть файл $gbdata: $1"; while(<GB>){
printИМЯ
$prob);$type=<GB>;Каждая запись
$prob=<GB>;состоит из 3-х строк...
print "$type<P>";
}
close(GB);
}
print header;
Параметр 'submit' передается этой
если она выполняется в результатекнопки
'submit' формы листинга 18,7
if (defined param('submit')) {
save;
display;
else {
display;
56:}
Большая часть кода листинга 18.8 должна быть вам понятна, обратите лишь
•вниманиена следующее.<
Данная форма не может обойтись без функций и
Как вы знаете, одновременно может быть запушено несколько экземпляров одной Это означает, что с файлом журнала может работать сразу несколько экземпляров программы Поэтому перед выполнением операции записи в файл его нужно заблокировать. Перед операцией чтения файл блокировать не нужно, поскольку чтение файла в тот мо-
мент, когда в него производится запись другим процессом, не вызывает никаких опасных последствий.
Этапредусматривает два варианта использования. При вы
зове из формы, приведенной в листинге 18.7, она добавляет новые записи в файл журнала. При вызове не из формыотображает содержимое файла
журнала.
Резюме
На этом занятии вы изучили взаимодействие форм HTML и программ CGI. Мы показали, как CGI-профамма может получать содержимое формы с помощью функции param модуля CGI. Мы также коснулись тем безопасного написания программ и регистрации данных. Вашему вниманию было предложено простое CG ^приложение гостевой книги. Оно может быть легко модифицировано и усовершенствовано для использования в ваших целях.
Вопросы и ответы
Моя форма не работает, я получаю сообщение об ошибке.
Для локализации проблемы воспользуйтесь руководством по отладке CGI, приведенном на 17-м занятии, "Введение в 81”. Отладка программы, обрабатывающей форму, не отличается от отладки обычной CGI-программы.
Я нашел в Internet прекрасную программу, но не могу понять, почему для получения параметров формы она использует переменную $ENV{QUERI_STRI«G}?
Потому что ее автор отказался от использования возможностей модуля CGI по обработке формы. Это означает, что или программа очень старая и была создана до появления этого модуля, или автор решил использовать собственный код обработки формы. В любом случае это свидетельствует о том, что к использованию данной программы нужно подходить с осторожностью.
Я запускаю программу с ключом -Т в строке # !, при этом появляется сообщение об ошибке Too late for -т option и программа прекращает выполнение. Почему?
Ключ -Т должен стать известен интерпретатору как можно раньше, чтобы Perl сразу мог начать процесс контроля данных. Иногда бывает, что к тому моменту, когда выполнение дойдет до строки программы打, интерпретатор уже обработал параметры командной строки. Поэтому для запуска программы из командной строки, например во время отладки, необходимо в командной строке также указать ключ -Т:
perl -Т -d foo.cgi
Может ли контроль данных в Perl уберечь программиста от совершения нелепых ошибок в CGI-программе? Гарантированд ли теперь безопасность программы?
Ни одна CGI-программа не является абсолютно безопасной. Конечно, контроль данных поможет избежать многих нелепых ошибок, но не гарантирует полной безопасности программы.
Семинар
Контрольные вопросы
Что возвращает функция param без аргументов в контексте списка?
undef;
количество элементов формы;
список имен элементов формы.
Есть ли различие для программиста между методами POST и GET при использовании модуля CGI?
нет;
да.
Обеспечивает ли безопасность поле ввода пароля в HTML-форме (пароль пересылается в скрытом виде)?
нет;
да.
Ответы
Правильный ответ — вариант в). Функция param без аргументов возвращает список имен элементов формы, переданной CG 1-программе.
Правильным будет вариант а). Никаких отличий нет.
Правильный ответ — вариант а). Нет. При использовании обычных протоколов HTTP и CGI все поля формы пересылаются в открытом текстовом виде. Поле ввода пароля лишь скрывает вводимый текст при наборе.
Упражнения
Усовершенствуйте CG 1-программу службы технической поддержки. Добавьте в файл журнала информацию о времени записи каждой записи и красиво оформите вывод.
Функция display(} выводит все записи в порядке их записи в файл журнала, начиная с самых старых. Измените эту функцию таким образом, чтобы вначале выводились самые свежие записи.
19-йчасСложные формы19-йчасСложные формы
19-йчас
Сложные формы
19-йчас
Сложные формы
В Web встречаются не только простые одностраничные формы. Иногда форма может занимать сразу несколько страниц. Подобные варианты сложных форм часто используются в Web-приложениях, предназначенных для проведения опросов пользователей, электронной коммерции, справочных систем и т.д.
Для создания таких более сложных форм потребуется применение самых разных методов программирования, о которых и пойдет речь на этом занятии.
Итак, основная тема этого занятия — создание многостраничных форм.
Web-сервер "лишен памяти"
Обработка сложных многостраничных форм с помощью CGI-программ представляет собой уникальную задачу программирования. Связь между Web-броузером и Web-сервером достаточно кратковременна. Web-броузер подключается к серверу, считывает страницу, а затем отключается от него. Ни о какой поддержке долговременного соединения между сервером и броузером говорить не приходится.
Таким образом, при каждом следующем подключении Web-сервер не в состоянии распознать броузер в качестве абонента предьщущего сеанса связи. У сервера нет простого механизма запоминания подключающихся к нему броузеров.
Аналогией этой ситуации может служить разговор между посетителем библиотеки и библиотекарем, который лишен памяти, и посетителю во время визита разрешается задать только один вопрос.
Посетитель может заказать у библиотекаря книгу (скажем, об Аризоне), и библиотекарь, вполне вероятно, выполнит этот заказ, поскольку поиск одной книги — это достаточно простая задача. Но посетитель не может заказать другую книгу по той же тематике, поскольку библиотекарь ничего не помнит о предыдущем заказе. Если новый запрос прозвучит как "Дайте, пожалуйста, другую книгу об Аризоне", то библиотекарь, скорее всего, принесет ту же книгу, которую он выдал при первом заказе.
Единственный способ заказать вторую книгу по той же теме — сформулировать запрос следующим образом: "Мне нужна еще одна книга об Аризоне; у меня уже есть Заселение юго-запада"'. В этом запросе содержится достаточно информации для изложения сути проблемы, а также имеются сведения о том, какой вариант выполнения запроса нужно исключить,
При написании многостраничных форм для Web используется тот же подход: каждый сеанс вопроса/ответа должен содержать достаточно информации, чтобы Web- сервер мог "понять", что нужно сделать и что уже сделано. Такие сеансы можно создавать различными способами, и один из них — использование скрытых HTML- полей — как раз и представлен на этом занятии.
Скрытые поля
Простейший способ заставить Web-формы запоминать данные — поместить в них информацию с предыдущей формы с помощью скрытых полей. Скрытые поля являются частью спецификации HTML-форм. Они позволяют создавать поля, содержащие значения, которые являются частью HTML-формы, но при этом не отображаются в самой форме. На языке HTML они записываются следующим образом:
《INPUT type="hidden* name=*fullname* value-*Pink Floyd">
Если приведенный выше HTML-оператор поместить в форму, то новое имя ("fullname") и значение ("Pink Floyd") станут частью этой формы. При передаче данных формы CG I-программе, написанной на языке Perl, название скрытого поля и его значение можно будет определить с помощью функции param.
Электронный магазин
В качестве примера использования скрытых полей рассмотрим электронный магазин, состоящий из набора Web-страниц и позволяющий делать покупки путем выбора элементов из электронного каталога. Пока же я просто покажу, как работает сложная форма, .a ниже представлю другую сложную форму вместе с текстом программы создания формы для сбора информации.
gl^ Не следует использовать пример рассматриваемого нами электронного магазина
без реализации механизма безопасной Web-транзакции, о котором пойдет речь на 20-м занятии, "Работа с HTML-кодом и CGI-программами*1. Обратите внимание, что в этом примере мы не обрабатываем никакие персональные данные, типа номера телефона или кредитной карточки, поскольку скрытые поля подобны обычным полям HTML-формы. Здесь вообще нет и речи о какой бы то ни было безопасности.
Первая страница электронного магазина (рис. 19.1) содержит список особо рекламируемых товаров.
После того как пользователь щелкнет на кнопке Вход в магазин, CGI-программе будут переданы данные формы. В ответ на это CG J-программа выведет полный каталог, показанный на рис. 19.2.
Вторая страница представляет собой полный каталог товаров электронного магазина. После передачи данных первой страницы (с рекламируемыми товарами) CGI- программе последняя выведет новую форму с полным каталогом товаров. Кроме того, выбранные ранее товары будут помещены в эту же форму в виде скрытых полей.
При каждом получении CG I-программой значений из HTML-формы новая страница будет содержать старые значения в скрытых полях, а новые — в виде обычных элементов.
При такой организации взаимодействия с сервером можно избежать проблемы "забывчивого библиотекаря". При передаче серверу полного каталога, помимо сообщения о выборе элементов в текущей форме, скрытые поля "напоминают" CGI- программе о том, какие элементы были выбраны из первой формы.
Если необходима и третья страница, то в ней могут присутствовать значения из первых двух страниц, опять-таки в виде скрытых полей, как показано на рис. 19.3.
Полный каталог товаров区Щучьи головы• Потроха куриные• Почки заячьи• Wjm слоновьиПолный каталог товаров区Щучьи головы• Потроха куриные• Почки заячьи• Wjm слоновьи氏孙們н国也шоколаде氏孙們н国也шоколадеРис. 19.2. Каталог электронного магазинаРис. 19.2. Каталог электронного магазинаРис. 19.3. Форма для оформ- ленияпокупокРис. 19.3. Форма для оформ- ленияпокупокНаше предложениеСельдь маринованная 国 ЕананыВ шоколадеНаше предложениеСельдь маринованная 国 ЕананыВ шоколадеI Вход в малазий|I Вход в малазий|Рис. 19.1. Первая страница электронного магазина
Полный каталог товаров
区Щучьи головы
• Потроха куриные
• Почки заячьи
• Wjm слоновьи
Полный каталог товаров
区Щучьи головы
• Потроха куриные
• Почки заячьи
• Wjm слоновьи
氏孙們н国也шоколаде
氏孙們н国也шоколаде
Рис. 19.2. Каталог электронного магазина
Рис. 19.2. Каталог электронного магазина
Рис. 19.3. Форма для оформ- ленияпокупок
Рис. 19.3. Форма для оформ- ленияпокупок
Наше предложение
Сельдь маринованная 国 ЕананыВ шоколаде
Наше предложение
Сельдь маринованная 国 ЕананыВ шоколаде
I Вход в малазий|
I Вход в малазий|
Следует знать о некоторых проблемах, сопровождающих использование скрытых полей на HTML-странице. Во-первых, значения в скрытых полях может увидеть кто угодно. Для этого пользователям достаточно просмотреть исходный HTML-код данной страницы, а в большинстве Web-броузеров такая возможность предусмотрена.
Во-вторых, удаленные пользователи при большом желании могут изменить значения в скрытых полях. Это можно сделать, используя специальный Web-броузер или передавая данные формы вручную с помощью протокола HTTP. Поэтому при создании электронного магазина не следует хранить цены на товары в скрытых полях. Для идентификации товаров и цен используйте специальные коды. Учтите, что CGb программа должна "заглядывать" в ценник только при отображении списка товаров.
При разработке форм имеет смысл поинтересоваться, как это делают другие, и перенять некоторый опыт использования скрытых полей для сохранения информации. При этом следует воспользоваться возможностью просмотра исходного кода страницы, которая предоставляется большинством Web-броузеров в виде команды View^Page Source. (В броузере Internet Explorer эта команда называется В виде HTML.) И не забывайте, что перенимать опыт можно лишь на уровне идей: вы не должны копировать чужую форму, поскольку копирование означает нарушение авторских прав.
Многостраничная форма для сбора информации
Проведение опросов и сбор информации в Internet — прекрасные примеры многостраничных форм. Как правило, объем содержимого таких форм слишком велик, чтобы вся информация смогла уместиться на одной странице, поэтому его делят на несколько страниц по некоторому принципу, например по категориям.
Ниже рассматриваются примеры форм для проведения простого опроса, предназначенного для выяснения некоторых аспектов индивидуальности пользователей. Этот опрос состоит из четырех различных форм, но при желании их число можно легко изменить. Итак, вот как распределены функции между этими четырьмя формами.
Ряд вопросов общего характера, которые иногда используются для выяснения типа личности.
Некоторые конкретные вопросы о привычках и вопрос, основанный на от-
ветах, содержащихся на первой странице исследования.
Форма, позволяющая ввести имя и комментарии относительно данного исследования.
•4. Сообщение, содержащее благодарность, которое выводится по завершении исследования.
Для реализации всех четырех функций используется одна и та же CGI-программа. Именно она (в зависимости от номера текущей страницы) принимает решение о том, какая страница будет открыта следующей. Ядро программы представлено в листинге 19.1.
Включение в текст программы директивы
use CGI::Carp ^^fatalsToBnJwsw);
заставляет CGI-программу выдавать сообщения, являющиеся частью Web- страницы, но которые обычно относятся к файлу системного журнала Web- сервера. При написании больших CGI-программ подобные директивы могут облегчить процесс отладки.
Результаты опроса сохраняются в текстовом файле, но не отображаются этой программой. Данная программа просто собирает ответы и сохраняет их в файле для дальнейшего использования. А для отображения результатов вам придется написать другую CGI- программу.
Листинг 19.1. Первая часть CGI программы, выполняющая сбор информации
ll/usr/bin/perl т
use fcntl qw(:flock};
use CGI Ф»(：аН);
use CGl::Carp qv(fatalsToBrowser);
use strict;
my $surveyfile^"/tmp/survey,txt"；
my £ survey ansvers₽qw(pettype daytype clothes
castaway travel risky ownpet
realname comments);
my $semaphore_file=,'/ tffip/survey< sem";
if (1 param) {
page_one();I Опрос только начался
} elsif (definedparam(,pageone,)) {
page_two{);I Получены ответы на первую страницу,
I вывод второй
} elsif (defined paramf'pagetwo7)) {
page_three(); t Вывод последней страницы.
} else {
19:—survey_done ();Вывод благодарности и сохранение данных
)
Проведем анализ программы.
Строки 6-& Во время проведения опроса каждая HTML-форма содержит поля ввода. Имена всех полей собраны в используемом здесь массиве. Этот массив имен позже будет использован в функциях save() и repeat hidden().
СтрокиЕсли эта CGl-программа вызывается без параметров, т.е. не
для обработки данных формы, вызывается функция page_one(), предназначенная для вывода первой формы для проведения опроса.
СтрокиЕсли этой CGI-программе передается параметр HTML-
формы, именуемыйвызывается функцияЕсли же передается параметрвызывается функция page_three().
Строка 19. Если этой CGI-программе передаются параметры HTML-формы, но они не являются параметрами pageone или pagetwo, то это означает, что нужно завершить выполнение опроса. В этом случае с помощью функции сохраняются результаты опроса, и его участнику выводится сообщение с благодарностью.
На каждой странице предусмотрены кнопки, обеспечивающие загрузку следующей формы, как показано на рис. 19.4. Поскольку имя кнопки передается CGI-программе как параметр, его можно использовать для отображения номера страницы, данные которой были только что переданы программе.
Web-броузерWeb-броузерДалееДалееWeb-броузер
Web-броузер
Web-броузер
Далее
Далее
выводит страницувыводит страницуWeb-броуэерWeb-броуэер4. CGl-программа выводит страницу4. CGl-программа выводит страницуДалее
выводит страницу
выводит страницу
Web-броуэер
Web-броуэер
4. CGl-программа выводит страницу
4. CGl-программа выводит страницу
програмпрограмWeb-броузерWeb-броузерПосылает-программе параметр pagetwoПосылает-программе параметр pagetwo2.2.5. ПосылаетCGI-программе параметр5. ПосылаетCGI-программе параметрПосылает CGI-программе
програм
програм
Web-броузер
Web-броузер
Посылает
-программе параметр pagetwo
Посылает
-программе параметр pagetwo
2.
2.
5. Посылает
CGI-программе параметр
5. Посылает
CGI-программе параметр
Вызов без параметр pageone параметров.
6.последняя страница6.последняя страницаВЫВОДИТСЯ первая страница\
6.
последняя страница
6.
последняя страница
Благодарностьучастнику
19,4. Схема действий, выполняемых в результате использования кнопок на страницах HTML-формы
В листинге 19.2 вы найдете продолжение CGI-программы для проведения опроса.
Листинг19.2.ВтораячастьCGI-программы,выполняющейсборинформации
sub page one {
Вы любите кошек или собак?<BR>
<Р>
Вы относите себя к жаворонкам ИЛИ к совам?<BR>
<INPUT type=radio name=daytype value=early>K хаворонкам<ВК>
<INPUT type=radio name=daytype value=late>K coBaM<BR>
<P>
Если бы вы могли сани решать, как одеваться на работу<BR>
<INPUT type=radio name=clothes value=casual>B свободном стипе<ВЛ>
<INPUT type-radio name=clothes value=business>B деловом стиле<ВЯ>
<P>
Если бы вы вдруг очутились на безлюдном острове,
какую компанию вы бы предпочли?<ВЯ>'
<INPUT type=radio name=castaway 30: уа1ие=д1пдег>Василнй Теркин<ВИ>
《INPUT type=radio name=castaway уа1ие=тагуа>Дева Марн見《BR>
<INPUT type=radio name=castaway value=prof>npoJeccop<BR>
<I»PUT type-radio name^castavay value=skipper>KanMTaHкорабля<ВН>
<INPUT type=submit name=pageone уа1ие=иДалее">
</ГОЙЙ>
END PAGE ONE
}
• Строки 22-44 представляют собой новую конструкцию языка Perl, с которой вы еще не встречались. Она называется встроенным документом (inline document). Эта конструкция позволяет определить текстовую строку, которая служит признаком конца документа в программе. Примечательно то, что встроенные документы можно помещать прямо в программы на Perl, располагать их на нескольких физических строках, включать в них переменные Perl, которые замещаются как и в обычных строках, заключенных в двойные кавычки. Чтобы начать встроенный документ, используйте символы «, за которыми должно следовать любое слово или текстовая строка. Документ продолжается до тех пор, пока не встретится следующее вхождение указанного слова, расположенного в начале строки, как показано в следующем примере:
$a=«END_OF_QUOTE;
Все это считается встроенным документом.
END_OF_QUOTE
За словом, идентифицирующим начало встроенного документа (в предыдущем примере — это строка END.OFjQUOTE, а в листинге 19.2 — END_PAGE_ONE), должна стоять точка с запятой. В конце встроенного документа это слово должно начинаться с первой колонки и не должно иметь "в хвосте" никаких символов типа пробелов или точек с запятой. Внутри встроенного документа переменные ведут себя так же, как и в обычных строках, заключенных в двойные кавычки ("")- Таким образом, во встроенных документах нужно осторожно использовать символы $ и
С помощью встроенных документов в программы на Perl можно встраивать большие фрагменты HTML-кода, что избавит вас от необходимости возиться с символами двойных кавычек, множеством операторов PRINT и т.п.
Функция, представленная в листинге 19.2, просто выводит HTML-форму. В дескрипторе <F0№ не указан какой бы то ни было метод или сценарий обработки данных формы. Поэтому при нажатии кнопки запроса сервер повторно запустит ту же CGI- программу, которая сгенерировала форму. Если не задан атрибут method, используется стандартный метод GET.
Обратите внимание, что кнопке запроса в форме присвоено имя pageone. При передаче данных этой формы CGI-программе будет послан параметр с именем pageone; в данном случае его значение не важно. Именно сам передаваемый параметр является определяюшим фактором для загрузки CG l-программой второй страницы.
Следующий фрагмент CGI-программы сбора информации приведен в листинге 19.3.
Листинг19.3.ТретьячастьCGI-программы,выполняющейсборинформации
46:47:48:49:50:51:52:53:54:55:56:57:58:59:60:61:62:63:64:65:66:67:68:69:70:71:72:73:74:75:76:77:78:79:46:47:48:49:50:51:52:53:54:55:56:57:58:59:60:61:62:63:64:65:66:67:68:69:70:71:72:73:74:75:76:77:78:79:iответы пользователя в скрытые поля
46:
47:
48:
49:
50:
51:
52:
53:
54:
55:
56:
57:
58:
59:
60:
61:
62:
63:
64:
65:
66:
67:
68:
69:
70:
71:
72:
73:
74:
75:
76:
77:
78:
79:
46:
47:
48:
49:
50:
51:
52:
53:
54:
55:
56:
57:
58:
59:
60:
61:
62:
63:
64:
65:
66:
67:
68:
69:
70:
71:
72:
73:
74:
75:
76:
77:
78:
79:
sub repeat_hidden {
foreach my $answer ( gsurvey^ansvers ) { if (defined param($answer)) {
print "<INPUT TYPE=hidden";
print " names$answer ";
print " value= \"\ рагаш($answer)fЛ^Хп";
}
}
}
sub page_two {
my $pet=param{'pettype');
if (! defined $pet) { $pet="goldfish";
}
print«END PAGE_TWO；
<FQRM>~'
Вы бы предпочли,,.<BR>
<INPUT tygradio name=travel value=travel>nyTefflecTBOBaTb<BR>
<INPUT type=radio name=travel ¥а1ие=Ьоше>0ставаться floua<BR>
<P>
Вы считаете себя,,,<BR>
<INPUT type^radio name=risky value^yes>Be3paccyflHHK<BR>
<INPUT type=radio name=risky уа1ие=по>0сторожным<Вй>
<P>
У вас есть $pet?<BR>
<INPUT type=radio name=ownpet value=$pet>Ha<BR>
<INPUT type=radio name=ownpet value=no>HeT<BR>
<P>
<INPUT TYPE=submit name-pagetvo value="flanee">
ENDJAGE_^TWO
repeat__hidden ()；
print "</F0RM>";
Строка 47. Как ясно из комментария в строке 46, функция в этой строке помешает значения всех полей предыдущей формы в скрытые поля текущей формы. Массив ^survey_answers содержит все возможные значения атрибута "na迎е=н в HTML-формах. При первом выполнении CGI-программы большинство из этих полей еще не определено, поскольку относящиеся к ним части опроса еще не проведены.
Строки 48-49. Проверяются все возможные параметры формы, которые перечислены в массиве §survey_answers. Если параметр определен, то его значение помещается в скрытое поле. При этом используется дескриптор HTML UNPUT TYPE=hidden>.
Строки 56-60. Эта функция вызывается для вывода второй страницы формы. Если первая страница была заполнена правильно, параметр param( 'pettype') будет иметь значение dog или cat, которое помешается в переменную $pet. Если же участник исследования проигнорирует этот вопрос и параметр param( 'pettype') останется неопределенным, будет использовано стандартное значение goldfish.
Строки 61~76. Выводится остальная часть второй страницы формы, и параметр $pet подставляется в вопрос. Таким образом, данный вопрос зависит от ответов пользователя, которые он сделал на первой странице.
Строка 77. Все параметры HTML-формы из первой страницы переносятся в эту форму как скрытые поля.
Если проанализировать форму на данном этапе (на момент формирования второй страницы), то окажется, что все ответы из первой страницы хранятся как скрытые поля в конце второй страницы формы. Программа вывода третьей страницы формы представлена в листинге 19.4.
Листинг19.4.ЧетвертаячастьCGI-программы,выполняющейсборинформации
80:81:82:83:84:85:86:87:88:89:90:91:92:93:94:95:80:81:82:83:84:85:86:87:88:89:90:91:92:93:94:95:sub page three {
80:
81:
82:
83:
84:
85:
86:
87:
88:
89:
90:
91:
92:
93:
94:
95:
80:
81:
82:
83:
84:
85:
86:
87:
88:
89:
90:
91:
92:
93:
94:
95:
print«END_PAGE THREE;
<FQRM>" i
Последняя страница! Эта информация необязательна!<BR>
Ваше имя:
<IHPUT TYPE=text name="realname"><BR>
Енин предложения и замечания:<BR>
<TEXTAREA NAME=cowinents cols=40 rows=10>
</TEXTAREA>
<P>
<INPUT TyPE=submit name=pagethree
value="Submit survey results">
END—PAGE/HREE
repeat hidden{);
print "</FORM>"；
}
Функция page_three довольно проста: она лишь выводит в форме текстовое поле и сообщение. А в конце снова вызывает функцию repeat_hidden(), чтобы поместить все скрытые поля на третью страницу формы. Последняя часть CGI-программы представлена в листинге 19.5.
Листинг19.5.ПоследняячастьCGI-программы,выполняющейсборинформации
sub survey done {
save();
print "Спасибо!";
}
#
I Все результаты исследования сохраняем в фабле $surveyfile
*
sub save {
get_lock ();
open(5F, "»$surveyfileH)
|| die "Ошибка при открытии файла Ssurveyfile: $1";
107jforeach my $ansver {6survey_answers) {
if (defined param ($ansver) ) {
print SF $answer, "=",
}
}
close(SF);
release_lock();
}
IF Чтобы несколько участников не могли одновременно
# записать информацию в файл базы данных,
I MH будем его блокировать в момент записи.
f*'.
扌Функция блокировки (охидает неограниченно долго)
sub get_lock {
open (S EM r *>$5шпар1юг jfile*)
|| die "Ошибка npH создании семафора: “七
flock(SEM, LOCK_EX) || die блокировка не выполнена: $1";
}
I Функция снятия блокировки
sub release_lock {
close(SEM);
}
Строка 96. Данная функция вызывается для вывода слов благодарности за участие в опросе. Это всегда стоит делать, особенно если анкета занимает несколько страниц. Для сохранения данных в файл вызывается функция save().
Строка 103. Функция save() — это практически двойник функции save(), описанной на 18-м занятии, "Основы обработки форм". Она блокирует файл базы данных с помощью функции get_lock(), записывает в него ответы пользователя с помощью фрагмента, аналогичного используемому в функции repeat_hidden(), а затем снимает блокировку с файла путем вызова функции release_lock{).
Описанную выше программу сбора информации вы можете изменять по своему усмотрению. Ее дизайн достаточно гибок, что позволяет выполнить адаптацию программы для самых разных целей.
Резюме
На этом занятии вы узнали, как выполняется обработка данных многостраничных Web-форм, а также о проблемах, которые приходится при этом решать. Самая серьезная из них — запоминание на каждой последующей странице данных, собранных на предыдущих страницах. Здесь вы узнали, что для запоминания на Web- страницах информации, которую не в состоянии запомнить сервер, используются скрытые поля.
Вопросы и ответы
Почему формы, рассмотренные на этом занятии, эстетически некрасивы?
Формы, приведенные в этой книге, довольно просты, иногда схематичны, но кому-то они могут показаться неэстетичными. Цель книги ■ ~ научить читателя программированию на Peri и созданию CGI-программ, а не искусству HTML-дизайна. Действительно, большинство приведенных здесь HTML-фрагментов не отвечают общепринятым стандартам и не доведены до конца. Во многих из них отсутствуют дескрипторы <HEAD>, <HTML>, заголовки и т.п. Надеюсь, вы внесете соответствующие коррективы в соответствии с вашими потребностями. Как упоминалось выше, если хотите внести изюминку в свои формы — исследуйте просторы Web и найдите на них те формы, которые отвечают вашим вкусам. Просмотрев исходный код понравившейся формы, можно понять идею ее построения, а затем воспользоваться ею для создания собственных форм.
Что означает такое сообщение об ошибке: Can't find string terminator "XXXX" anywhere before EOF at ♦ ♦ ♦ ♦ ♦
Эта ошибка вызвана присутствием в вашей программе открывающих кавычек и отсутствием закрывающих. При использовании встроенных документов это сообщение означает, что не найдено слово, использованное в качестве признака конца документа. Формат встроенных документов имеет следующий вид:
print «MARK;
текст
текст
текст
HARK
Начальное и конечное слово встроенного документа — в данном случае это слово MARK — должно быть одним и тем же. Причем завершающему слову не должно ничего ни предшествовать, ни следовать за ним — оно должно быть единственным на строке. Текстовые редакторы MS-DOS и Windows иногда не помещают символ конца строки после последней строки программы. Если у вас завершение встроенного документа совпадает с концом файла, попробуйте после этого документа поместить пустую строку.
Семинар
Контрольные вопросы
Чтобы ваша программа помнила длинные многостраничные Web- транзакции, необходимо использовать:
базы данных и файлы cookie;
скрытые поля HTML-формы;
определенную комбинацию скрытых полей HTML-формы, файлов cookie и базы данных.
Использование дескриптора HTML <F0RM> без атрибута action:
не будет работать;
заставит сервер использовать для обработки данных формы CGI- программу, которая первоначально сгенерировала эту страницу;
заставит сервер перезагрузить текущую страницу.
Представленная на этом занятии CGI-программа сбора информации содержит небольшую ошибку. В чем она Заключается?
оператор print «ЕОР; в листинге 19.2 имеет неверный синтаксис;
HTML-код не завершен, поскольку в нем отсутствует дескриптор <HEAD>；
программа сбора информации не выводит никаких результатов.
Ответы
Правильным вариантом будет либо б), либо в). Можно использовать только скрытые поля или только файлы cookie. Использование только базы данных не даст нужного результата.
Правильный ответ — вариант б). При перезагрузке текущей страницы будут очищены все поля текущей формы. Если в дескрипторе <FORM> отсутствует атрибут action, для обработки данных формы сервер использует URL текущей страницы, т.е. URL CGI-сценария, который вывел первую страницу формы.
Правильный ответ — вариант б). Оператор print «EOP; имеет вполне допустимый синтаксис и определяет начало встроенного документа. Вариант в) не подходит, поскольку в программе это и не предусмотрено (см. раздел "Упражнения").
Упражнения
• Напишите короткую CGI-программу для отображения результатов работы программы сбора данных. Возможно, следует построить таблицу, отображающую результаты следующим образом.
Кошка/ собака
Имеете ли его дома?
Сова
Манера одеваться
После кораблекрушения
Путешест-
Готовность к риску
Кошка
Нет
Да
Свободная
Профессор
Да
Да
ни то
Рыбки
Нет
Деловая
Капитан
Нет
Нет
ни другое
Собака
Да
нет
Свободная
Дева Мария
Да
Да
• Для усложнения задачи напишите CGI-программу, в которой ПОДВОДЯТСЯ итоги по результатам опроса и выводятся, например, в. таком виде:
Любители кошек/собак:
кошек40%
собак 45%
НК то ни другое 15%
Имеют животное дома:
Сова?
кошек 20%
да 35%
собак 15%
нет 40%
рыбок 30%
никого
35%
20-йчас
Работа с HTML- кодом и CGI- программами
На этом занятии вы узнаете, как с помощью CG1-программ можно сделать свой Web-узел более гибким и управляемым.
Основные темы этого занятия.
Каким образом HTML-код попадает из сервера к вашему броузеру.
КакСОЬпрограммы посылают что-либо, отличное от HTML-страниц.
Как напрямую передать значенияCGI-программе.
Как работают серверные включения (SSI).
Как получить информацию о броузере и сервере.
Протокол HTTP
На 17-м занятии, "Введение в CGI", мы уже говорили о том, как осуществляется взаимодействие между Web-броузером (таким как Netscape или Internet Explorer) и Web- сервером (например, Apache или IIS) с помощью протокола CGL Рассматриваемый нами процесс был несколько упрощен. Теперь, после того как вы узнали, что такое CGI, пришло время разобраться с протоколами взаимодействия броузера и сервера более подробно. Чуть позже на этом же занятии вы познакомитесь с некоторыми методами управления этим взаимодействием, позволяющими решать ряд интересных задач.
Упомянутое выше взаимодействие сервера и броузера описывается специальным протоколом, который называется протокол передачи гипертекста (Hypertext Transfer Protocol — HTTP). В настоящее время применяются две версии этого стандарта: HTTP 1.0 и HTTP 1.1 (для обсуждаемых ниже вопросов подходит любая из них).
序 Документы стандартов, в которых описаны протоколы, используемые в internet, называются Request For Comments, или RFC. Эти документы, поддерживаемые организацией Internet Engineering Task Force (IETF), можно просмотреть в Web по адресу
.http://www,ietf,org. Протокол HTTP описан в документах RFC 1945 и RFC 2616. Однако имейте в виду, что эти документы рассчитаны на подготовленных пользователей.
Когда ваш Web-броузер устанавливает соединения с Web-сервером, броузер посылает серверу начальное сообщение, которое выглядит следующим образом:
GET http://testserver/ HTTP/1.0
Connection: Keep-Alive
Accept: image/giff image/x-xbitmap, image/jpegr iioage/pjpeg； inage/png? */* Accept-Charset: iso-8859-1f *,utf*8
Accept-Encoding: gzip
Accept-Language: en, en-GB, de, fr, ja, ко, zh
Host: testserver:80
User-Agent: /4.51 [en]C-c32f404p (WinNT; U)
По строке GET можно судить о том, с какого адреса URL вы пытаетесь получить документ и какую версию протокола используете. В данном случае вы используете версию 1.0 протокола HTTP.
Строка Connection означает, что вы хотели бы оставить это соединение открытым для получения нескольких страниц сразу. По умолчанию броузер создает отдельное соединение для каждого фрейма, страницы и изображения на Web-странице. Директива Keep-Alive просит сервер поддерживать соединение открытым, чтобы можно было принимать несколько элементов, используя одно и то же соединение.
Строки Accept определяют, какие виды данных вы хотели бы принимать с помощью этого соединения. Символы */* в конце первой строки Accept означают, что вы не прочь принимать любые виды данных. Следующая строка (iso-8859-l и остальные) определяет, какое кодирование символов может быть использовано для документа. Строка Accept- Encoding: gzip в данном случае означает, что для сжатия данных, получаемых от сервера, с целью их быстрой передачи может быть использована утилита gzip (GNU Zip). Наконец, строка Accept-Language говорит о том, какие языки приемлемы для этого броузера: английский (США), английский (Великобритания), немецкий, французский и т.д.
В строке Host указывается имя сервера, обслуживающего Web-узел. Благодаря виртуальности обслуживания (пояснения ниже) это имя может отличаться от имени компьютера в URL
Наконец, броузер идентифицирует себя для Web-сервера как Mozilla/4.51 [en]C- c32f404p (WinNT; U). В Web-терминологии броузер называется пользовательским агентом (user agent).
Затем сервер посылает броузеру ответ, который выглядит примерно так:
GET http://testserver/ ~> 200 OK
Date: Thu, 02 Sep 1999 19:54:39 GMT
Server: Netscape-Enterprise/3.5.1G”
Content-Length: 2222
Content-Type: text/html
Last-Modified: Wed, 01 Sep 1999 17:12:03 GMT
За ответом следует содержимое запрашиваемой вами страницы.
Строка GET в данном случае означает, что сервер собирается передать броузеру Web-страницу. Код возврата 200 свидетельствует о том, что "все" прошло прекрасно. При этом сервер не забывает сказать "несколько слов о себе", идентифицируя себя с помощью строки Server: в данном случае у нас "работает" Web-сервер Netscape- Enterprise/3.5.1G.
Строка Content-Length означает, что броузеру было передано 2222 байта. На основе этих данных ваш броузер теперь сможет вычислить процент завершения загрузки страницы. Строка Content-Type определяет тип посланной обратно страницы. Для HTML-страниц указывается тип text/html, а для изображений может быть установлен тип hnage/jpeg.
По дате Last-Modified броузер может "судить" о том, была ли изменена страница с момента ее последней загрузки. Большинство Web-броузеров помещает загруженные ранее страницы в локальную кэш-память, чтобы при повторном обращении к этой странице не нужно было ее снова и снова загружать из Internet. При этом полученная от сервера дата сравнивается с датой сохраненной копии, находящейся в кэш-памяти. Если страница на сервере не была изменена, броузер использует локальную копию.
Пример: получение страницы вручную
При желании можно получить Web-страницу вручную. К этой возможности программисты часто прибегают при тестировании CGI-программ, чтобы убедиться в том, что Web-сервер посылает корректные ответы.
Для выполнения этого примера вам потребуется специальная программа, называемая 7>/й^Мслиентом. Telnet-клиент rwr^M это программа доступа к удаленному компьютеру с помощью программы эмуляции терминала, исходное назначение которой —обеспечить удаленное подключение к рабочим станциям UNIX. Однако она часто используется для задач отладки протокола HTTP.
Если у вас установлена система UNIX, то в ее поставку обязательно должна входить утилита telnet. Если вы используете Microsoft Windows, то программа telnet автоматически инсталлируется при установке протокола TCP/IP. Чтобы запустить Telnet-клиент, просто используйте команду Выполнить из системного меню Пуск. Если же у вас не установлена программа telnet или вы работаете в системе Macintosh, попробуйте поискать Telnet-клиент в Internet и загрузить его на свой компьютер.
Подключение к Web-серверу с помощью telnet осуществляется следующим образом: $ telnet www.webserver•сош 80
где www.webserver.com — имя Web-сервера, а 80 — номер порта, к которому вы хотите подключиться (именно этот порт обычно используется Web-серверами для установки соединения по протоколу HTTP). Если ваша программа telnet имеет графический интерфейс, то, возможно, придется установить эти значения в специальном диалоговом окне.
После подключения Telnet-клиента вы можете не получить никакого символа приглашения на ввод или сообщения о факте подключения. Не беспокойтесь: это нормальная ситуация. Сервер HTTP ожидает, что клиент "заговорит" первым, поэтому от сервера и не ожидается никакого приглашения. В системе UNIX вы получите сообщение, которое может иметь следующий вид:
Trying www.webserver.com
Connected to wvw・ webserver* com
Escape character is
Работая в других операционных системах (Windows или Macintosh), вы не увидите подобного сообщения*
Теперь нужно аккуратно и побыстрее ввести следующее:
GET http://www.webserver.com/ HTTP/1.0
После ввода этой строки нажмите клавишу <Enter> дважды. Web-сервер должен ответить обычным HTTP-заголовком и страницей верхнего уровня для данного Web- узла, а затем закрыть сеанс связи.
Пример: получение нетекстовой информации
Ваша CGI-программа не обязательно должна возвращать броузеру HTML-код. В действительности CGI-программа может отсылать броузеру все, что тот сможет принять и обработать.
Функция header в CGI-модуле информирует броузер о том, данные какого типа он будет получать. Для этого используется заголовок MIME Content-Type, который описывает содержимое данных, следующих за ним. В результате броузер сразу "узнает", что ему нужно делать с полученными данными.
По умолчанию функция header посылает броузеру заголовок Content-Type типа text/html. И броузер "понимает", что за заголовком следует содержимое, представляющее собой текст в формате HTML.
Предупредив броузер о типе получаемых данных, вы можете таким образом управлять способом обработки этих данных броузером. Данные могут выводиться в виде изображений, звука, передаваться дополнительному модулю броузера (browser plug-in) или внешней программе, запускаемой броузером.
Чтобы заставить функцию header послать нечто, отличное от обычного заголовка типа text/html, используйте ключ -type:
print header {-type a> Тип__М1МЕ};
Среди тех типов MIME, указываемых в заголовке Content-Type, которые обычно посылаются броузеру, чаще других встречаются text/plain (для текстов, не подлежащих интерпретации броузером), image/gif и iaage/jpeg (для GIF- и JPEG-изображений), а также application/appname (для данных, относящихся к конкретному приложению с именем appname). Есть •еще специальный тип MIME заголовка Content-Type application/octet-steam, означающий передачу необработанных двоичных данных, которые броузер должен просто сохранить в файле.
Описанные выше типы данных пригодятся вам на случай, если вы захотите создать Web-узел, показывающий "изображение дня" или рекламу Web-страниц. Ежедневное изменение Web-странии для отражения нового образа может превратиться в проблему. А если при этом вас не будет на месте, кто обновит "изображение дня"? Чтобы существенно облегчить себе жизнь, можно создать статическую HTML-страницу и написать CG J -программу на языке Peri, которая бы автоматически каждый день выводила новое изображение.
Для решения проблемы поместите следующий HTML-код в тело Web-страницы:
<Body>
Изображение дня:
<IMG SRC="/cgi'-bin/daiIy_image,cgi,,>
</Body>
В приведенном фрагменте HTML-кода обратите внимание, что в дескрипторе <IMG> указана CGI-программа, а не GIF- или JPEG-изображение. Затем вам потребуется папка с изображениями, которых должно хватить хотя бы на месяц. Вы можете использовать любые изображения, главное, чтобы их файлы имели расширение . jpeg. К тому же заметьте, что эту программу можно легко адаптировать для изображений в формате GIF.
CGI-программа daily^image.cgi может иметь вид, представленный в листинге 20.1.
Листинг 20.1. Программа, обеспечивающая вывод "изображения дня"
$error=/web/htdocs/images/error.jpg";
sub display_image {
my($image)=@ ;
open(IMAGE, 7$image*) || exit;
binmodeSTDOUT;.binmodeIMAGE;
print <IMAGE>;
close(IMAGE);
exit;
}
print header(-type => zimage/jpeg*);
f Дни месяца, 1-28, 29, 30или31
$day=(localtime)(3];
$day=$day-l; # Мы хотим использовать дни 0-27, и т.д...
opendir(IMGDIRf $imagedir) || display image{$error)；
вjpegs=sort grep(/\.jpg$/, readdir IMGDIR);
closedir{IMGDIR);
my$image="$imagedir/$jpegs[$day]";
$iraage=$error if (not defined $jpegs[$day]>;
display.imggelSjmwgg)；
ПроведемПроведеманализ программы.анализ программы.
Проведем
Проведем
анализ программы.
анализ программы.
Строка 7. В этой строке задается каталог, в котором располагаются файлы изображений. Этот каталог можно заменить другим, соответствующим физическому расположению ваших файлов изображений.
Строка 8. Как ни странно, но, поскольку эта CGI-программа не выдает никакого текста и поскольку HTML-страница, в которую она встроена, не отображает результат в виде текста, вы не можете просто выводить сообщения об ошибках. Если каталог Simagedir невозможно будет открыть, то будет отображен . jpg-файл, имя которого содержится в переменной Serror.
Строки IQ-16. Эта процедура выводит изображения в стандартный выходной поток, который будет направлен броузеру. На Windows-платформах поток STDOUT рассматривается как текстовый файл, значит, при выводе . jpg- файла в поток STDOUT изображение будет искажено. Поэтому, чтобы сделать дескрипторы STDOUT и IMAGE бинарными, используется функция binmode. Под управлением системы UNIX нет необходимости в использовании функции binmode, но ее присутствие не повредит. Обратите внимание на строку 12: если изображение не удается открыть, нет смысла в выводе сообщения об ошибке, поэтому просто выполняется выход из программы.
Строка 19. Эта строка выводит стандартный HTM L-заголовок, за исключением того, что в строке Content-Type вместо обычного типа text/html используется image/jpeg.
Строка 26. Эта строка посложнее других, поэтому на ней стоит остановиться. Сначала содержимое каталога читается с помощью функции readdir. Затем из списка извлекаются имена файлов с расширением . jpg. Наконец, полученный список сортируется и присваивается переменной ®jpegs..
Подробнее о вызове CGI-программ
До сих пор мы говорили о двух разных методах запуска CG 1-программ. Первый и самый очевидный — просто поместить ее URL в гиперссылку или ввести его в поле Адрес окна броузера. Например, чтобы выполнить CG I-программу с именем time.cgi, используйте следующую строку:
<А HREF="http://server/cgi-bin/time.cgi "Щелкните здесь</А>
После установки сеанса связи Web-сервер выполнит CGI-программу time.cgi и отправит броузеру результат ее работы, т.е. образ новой Web-страницы. Это пример запуска простейшей CGI-программы, подобной той, которую мы рассматривали на 17-м занятии, "Введение в CGI".
Другой способ запуска CGI-программы ■^^^н включение ее имени в код HTML- формы. Например, следующая форма вызывает CGI-программу process.cgi после щелчка на кнопке подачи запроса Submit:
<FORM METHOD=GET ACTION="/cgi-bin/process.cgi">
<INPUT TYPE=TEXT NAME=STUFFXBR>
<INPUT TYPE=SUBKIT>
</F0RM>
Этот метод вызова CGI-программы имеет дополнительное преимущество: он позволяет передавать CGI-программе параметры для обработки. Пожалуй, это свойство форм можно назвать одним из самых полезных.
Передача параметров CGI-программе
Полезность и гибкость CGI-программ существенно возрастают за счет передачи им дополнительных параметров прямо из гиперссылки. Например, можно создать гиперссылку в документе, которая запускает CGI-программу foo.cgi и передает ей два параметра X и Y, равных некоторым величинам. Для этого в дескрипторе <А HREF> нужно задать URL специального вида. Формат этого URL показан на рис. 20.1.
Разделитель параметров Признак наличия
Адрес серверапараметровI
口叶出/ Aww -too-匕办叫色羹-吨伊吆ggi?p吧g：Ri?”&j0gdrumme三
ТйпПут% кUK；―IJ И яI~
протоколаCGI-программе параметра параметра
Значение Значение параметра параметра
Рис. 20.1. URL с параметрами
Каждый параметр представляет собой имя некоторого значения, которое будет передано CGI-программе (подобно именованному элементу HTML-формы). Под значением параметра понимается некоторая строка, присваиваемая этому имени. Напри-
мер, чтобы создать гиперссылку, после щелчка на которой будет выполнена CGI- программа с параметрами sign и year, которым присвоены значения Овен и 1969 соответственно, используется следующий HTML-код:
<А HREF=*http：//www,server*com/cgi^bin/astrology*cgi?sign=OBeH4
уеаг=1969">Овен, год Петуха</А>,
Внутри CGI-программы параметры обрабатываются функцией param модуля CGI обычным способом:
tl/user/bin/perl -w
use CGI qw{:all);
use strict;
print header;
print ■Год ", param(,year,)f "и факт рождения под знаком ", param(* signer " означаетf что вы - выдающаяся лнчяостьЛп*;
Передать можно любое количество параметров. Если нужно передать пустой параметр (без значения), просто используйте одно его имя, подобно тому, как мы поступили с параметром author в следующем примере:
<АHREF="http://www.server,com/cgi-bin/book.cgi?author=b
title=Beowolf">Beowolf</A>
Использование специальных символов
При вызове CGI-программ с параметрами следует знать о существовании некоторых специальных символов, которые не могут быть частью URL. Например, символ ? (знак вопроса) является специальным и отделяет основную часть URL от списка параметров. К числу других специальных символов относятся такие символы, как &, пробелы и кавычки.
Полный список специальных символов приведен в документе стандартов Internet RFC 2396.
Чтобы сделать один или несколько специальных символов частью URL, нужно закодировать их специальным образом. Это означает, что ASCII-значение этого символа следует преобразовать в двузначное шестнадцатеричное число, а затем поместить перед ним символ процента. Результат применения описанного "рецепта" кодирования для фразы "Привет, мир!" выглядит следующим образом 1:
Привет%2C* 20нир!
Вполне понятно, что в такой частично "зашифрованной" строке можно легко допустить ошибку и, вообще, ее вид малопривлекательный. Поэтому в модуле CGI предусмотрена функция, предназначенная для автоматического создания подобных строк. На следующем примере показано, как получить URL с нужной "шифровкой" специальных символов;
В этом примере русский текст использован только для наглядности. При передаче же кириллических символов в виде параметров URL их нужно закодировать точно так же, как и специальные символы. — Прим. ред.
fl/user/bin/perl -w
usestrict;
t Функция 'escape' должна быть указана явно
use CGI qv(:all escape);
printheader;
my$string^*npHBeT, мнр1*;
print '<A HREF="http://www.server•сош/cgi-bin/parrot•cgi?me6sage=r r escape($string) , "">1|елхянтездесь</А>';
Этот фрагмент программы создает правильно закодированную (с учетом требований к URL) HTML-ссылку. Обратите внимание на то, как в этом коде используется модуль CGI: use CGI qw(:all escape). При использовании модуля CGI функция escape обычно недоступна для программы, и в случае необходимости вам придется указать ее в операторе use в явном виде.
Следующая программа создает более длинный URL-адрес с закодированными значениями специальных символов:
|!/user/bin/perl -w
use strict;
use CGI qw{:all escape);
my %books=( Insomnia => 'S. King', Nutshell => SReill”；
# Начинаем с основного URL
my $url-"http://www.server.com/cgi-bin/add_books.cgi?";
# Выполняем сборку URL путем конкатенации "." foreach my $title (keys (books) {
$url .= escape($title); t Кодируем название и добавляем его
$url .= "=";
$url .= escape{$books{$title}); t Аналогично для автора
$url.^"&";
printheader;
print "<A НЯЕР^$иг1>Добавить книги в библиотеку</А>';
Построенное в результате этой программы значение URL будет иметь следующий вид:
http://www.server.com/cgi-
bin/add_books.cgi?Insomnia=S.%20KingbNutshell=O%27Reilly4
Последний символ & в конце URL игнорируется CGI-программой при выделении параметров с помощью функции param.1
Включения на стороне Web-сервера
Часто при разработке Web-страницы оказывается, что большая часть ее содержимого абсолютно статична. Изредка меняются некоторые части Web-страницы, но в целом она остается такой же. Рассмотрим Web-страницу, на которой отображается курс акций некоторой компании. Подавляющая часть страницы будет, по всей вероятности, статичной средства перемещения, изображения, эмблемы, информация об
использовании, верхние и нижние колонтитулы, заголовки и пр. Самая важная часть этой страницы — курс акций — генерируется путем считывания нужной информации из базы данных и заполнения соответствующих полей.
Чтобы облегчить создание подобных страниц, большинством Web-серверов поддерживается средство, называемое включениями на стороне сервера (server-side includes — SSI), которое также называется средством синтаксического анализа сервера (server-parsed HTML). Это средство позволяет создателю Web-узла на базе языка HTML строить Web-страницу, которая по большей части статична, но при этом с помощью Web-сервера изменять отдельные ее части (рис. 20.2). Такую Web-страницу можно представить в виде бланка, который нужно заполнить, а заполнение этого "бланка" выполняется CGI - программ ой.
Web-серверWeb-серверСтраница для броузера七卜Страница для броузера七卜Рис. 20.2. Web-сервер может добавлять некоторые элементы к HTML-страницеРис. 20.2. Web-сервер может добавлять некоторые элементы к HTML-странице
Web-сервер
Web-сервер
Страница для броузера
七卜
Страница для броузера
七卜
Рис. 20.2. Web-сервер может добавлять некоторые элементы к HTML-странице
Рис. 20.2. Web-сервер может добавлять некоторые элементы к HTML-странице
Администратор вашего Web-сервера должен активизировать работу SSL Чтобы сервер должным образом "понимал" HTML-код с встроенными SSI-элементами, вам, возможно, придется присваивать таким HTML-страницам специальные расширения .shtml или .stm. Обратитесь к документации по Web-серверу или к администратору узла, чтобы выяснить, как используется средство SSI на данном конкретном сервере, поскольку директивы и синтаксис могут различаться от сервера к серверу.
Web-сервер во время чтения статической HTML-страницы с диска отыскивает дескрипторы, которые заставляют его выполнять подстановку значений. Например, дескриптор <!—#echo var=HLAST_MODIFIEDM—> заставит Web-сервер Apache подставить вместо него дату последней модификации текущей HTML-страницы. Броузер не "видит", как происходит этот процесс. Он видит только дату, уже подставленную сервером. Проиллюстрируем процесс подстановки на следующем примере.
Исходная Web-страница
Преобразованная Web-страница
<HTML>
<BODY>
Дата последней модификации:
<HTML>
<B0DY>
Дата последней модификации:
<!—#eci!Q var=HLAST^MODIFIED''—>
</BODY>
</HTML>
Wednesday, 01-JU1-2000 21:29:31 EDT
</B0DY>
</HTML>
Средства SSI у разных Web-серверов реализованы по-своему. Поэтому дескрипторы подстановки часто имеют различный синтаксис, а отдельные их виды поддерживаются далеко не всеми серверами. А некоторые Web-серверы вообще не поддерживают средств SSI, например Personal Web Server компании Microsoft. Дескрипторы SSI, используемые на этом занятии, совместимы с такими самыми популярными Web-серверами (на момент написания этой 'книги), как Apache и Internet Information Server компании Microsoft.
Цель этого занятия состоит отнюдь не в том, чтобы вы узнали все о средствах SSI, поскольку их слишком много и к тому же они зависят от типа Web-сервера. Тем не менее вам следует познакомиться с дескриптором SSI iexec, который в HTML-файле имеет следующий вид:
<1—Iexec cgi=w/cgi-bin/stockprice*cgiw—>
Встретив дескриптор iexec, Web-сервер запустит CGI-программу stockprice.cgi. Результат работы этой CGI-программы помешается в HTML- поток,. который направляется броузеру. После завершения CGI-программы остальная часть HTML-файла (расположенная после дескриптора texec) посылается броузеру как обычно.
Пример: работа с дескрипторами SSI
Для данного примера создадим простую страницу, которая выводит текст "Привет, мир!", и картинку, изменяющуюся в зависимости от времени суток. Для начала нам потребуются два рисунка: один — для ночи, другой — для дня (рис. 20.3),
Рис. 20.3, Изображения дня и ночи: day.jpg и night.jpgРис. 20.3, Изображения дня и ночи: day.jpg и night.jpg
Рис. 20.3, Изображения дня и ночи: day.jpg и night.jpg
Рис. 20.3, Изображения дня и ночи: day.jpg и night.jpg
Затем нам потребуется HTML-файл с приветственным сообщением (см. ниже). Если вы создаете этот пример для себя, не забудьте о том, что ему, скорее всего, придется назначить расширение .shtml или ■ stnij чтобы Web-сервер смог распознать дескрипторы SSI.
<BTML>
<HEAD>
<Т1ТЬЕ>Страница приветствйЖ/Т1ТЬЕ>
</HEAD>
<BODY>
Добро пожаловать на кою Web-страницу. Сейчас из окна я вижу:
<!--texec cgi="/cgi-bin/sunпloon-cgi,,—>
</BODY>
</BTML>
Текст программы sunmoon.egi приведен в листинге 20.2.
Листинг20.2. Программа приветствия, выводящая изображения дня и ночи
Il/usr/bin/perl -w
use CGI qw(:all);
f Узнаем время в 24-часовом формате с помощью функции localtime().
my $hour=(localtine)[2];
my $image;
f Считаем, что добутраипослеб вечера - на дворе ночь
if ($hour<6 or $hour>18) <
Simages^night» jpg";
} else{
$image="day.jpg";
}
print header;
print_qq{ <IMG„3RC=" $ image ",ЛЬТ=" $image" > \ n};—
Проведем анализ программы.
Строка 3. Поскольку это CGI-программа, необходимо подключить модуль CGI. Директива qw{: all (гарантирует возможность использования любых функций модуля.
Строка 6. Функция localtime в контексте списка возвращает список элементов, описывающих текущее время (подробнее об этом мы говорили на 4-м занятии, "Укладка строительных блоков: списки и массивы"). При заключении в круглые скобки функция localtime рассматривается в контексте списка, а элемент [2] означает, что будет возвращен третий элемент списка (счет ведется с нуля) и присвоен переменной $hour. Этот элемент списка представляет собой время в 24-часовом формате.
Строка 15. Заголовок, оговоренный протоколом HTTP, по-прежнему должен выводиться с помощью функции header модуля CGI, несмотря на то, что, казалось бы, половина Web-страницы уже готова.
Строка 16. В дескрипторе <IMG>, предназначенном для вывода изображения, указывается либо значение $day, либо значение $nignt, а дескриптор ALT используется на случай, если броузер не сможет вывести это изображение.
Текст Web-страницы» отображенной броузером в 8 часов утра, будет иметь следующий вид:
<HTML>
<HEAD>
<ТГТЬЕ>Страннца прнветствия</Т1ТЬЕ>
</HEAD>
<SODY>
Добро пожаловать на мо» Web-страницу. Сейчас из окна я вижу:
<IMG SRCs"day.jpg" ALT="day.jpg">
«/BQg
</HTML>
Выглянем из окна
##БОЛЬШИНСТВО рассмотренных до сих пор функций из модуля CGI предназначены либо для управления броузером (функция header), либо для обработки параметров, переданных CGI-программе (функции escape и param). Кроме них в модуле CGI разработан целый набор функций, предназначенных для получения информации о типе броузера и сервера. Получить представление о таких функциях можно из табл. 20.1, а полный их список приведен в электронной документации на модуль CGI, к которой можно получить доступ, введя после приглашения команду perldoc CGI.
#
#
Большинство описанных в этом разделе функций зависит от значений, которые предоставляются Web-сервером или посылаются Web-броузером в сеансе связи с сервером через протокол HTTP. При этом следует иметь в виду, что Web- броузеры не всегда сообщают точные сведения (например, что касается значения referer или user_agent), да и Web-серверы могут обмануть ваши ожидания (например, в отношении значения server name).
Таблица 20.1.
Неполный список информационных функций
Функция
Описание
referer
Возвращает URL гиперссылки, с помощью которой будет осуществлен переход к этой странице. (Да, сформулировано неправильно. В оригинальном документе стандартов Internet, описывающем это поле, присутствовала орфографическая ошибка, которая намеренно не исправлена для согласованности документов.)
user_agent
Возвращает строку, идентифицирующую тип Web-броузера, который запросил страницу (например, броузеры Netscape, IE или Lynx)
remote_host
Возвращает либо имя компьютера (host), либи IP-адрес системы, которая запросила страницу. Получаемое значение зависит от того, как сконфигурирован ваш Web-сервер и доступно ли для него имя удаленного компьютера (hostname)
script^name
Возвращает имя данной CGI-программы в виде части URL (например, /cgi-bin/foo.cgi)
server_name virtual^host
Возвращает имя сервера, на котором работает CGI-программа
Возвращает имя виртуального Web-сервера, который использовался для выполнения данной CGI-программы. Эта функция отличается от функции server_name, поскольку зачастую один сервер может управлять несколькими Web-узлами. Функция virtual^host возвращает имя конкретного узла, который был затребован
Использование этих функций демонстрируется на примере следующей короткой программы:
f!/usr/bin/perl -w
use strict;
use CGI qw(:all);
print header;
print "Запрошено из: ", referer, "<BR>";
print "Вы работаете с броузером: ",
user^agent, "<BR>";
print "Имя компьютера: ", remote_host,
"<BR>";
print ■Имя данной программы: ",
script^name, "<BR>";
print "Программа выполняется на сервере: ", server_name, "<BR>";
print "Имя виртуального сервера: ", virtual^host, "<BR>";
При выполнении этой программы на тестовом Web-сервере были получены сле дующие результаты:
Запрошено из: http://testsys・ net/links.html
Вы работаете с броузером: Mozilla/4.51 [en] (Win95; I)
Имякомпьютера:192.168.1.2
Имя данной программы: /cgi/showstuff.cgi
Программа выполняется на сервере: testsys
Имя виртуального сервера: perlbook
Перенаправление
Одним из полезных приемов, применяемых в CG I-программах, является перенаправление, или переадресация HTTP-запроса (redirection). Перенаправление используется в случаях, когда нужно, чтобы CGI-программа загрузила другую страницу на основе некоторого вычисляемого значения.
Предположим, что вы создали набор страниц, предназначенных для просмотра броузером заданного. типа. И хотя такую практику нельзя назвать удачной, тем не менее бывают случаи, когда страницы содержат элементы, обрабатываемые только дополнительными модулями (plug-in) броузера Netscape для Windows. В таком случае следует создать несколько копий Web-узла, предназначенных для просмотра разными броузерами. Для обработки входящих запросов и перенаправления их по корректному URL придется написать небольшую CGI-программу (рис. 20.4).
2. CGI-сценарий переадресации
Рис. 20.4. Схема процесса перенаправления запроса с одного Web-узла на другой
Для реализации перенаправления необходимо использовать функцию модуля CGI redirect, которая управляет рассмотренным выше процессом HTTP-запроса и заставляет броузер загрузить новую страницу.
В листинге 20.3 содержится короткая программа, предназначенная для перенаправления пользователей броузера Netscape под управлением Windows к одной странице, а всех остальных — к другой.
Листинг 20.3. Перенаправление в зависимости от типа броузера
f!/usr/bin/perl -wuse CGI qw(:all);use strict;my($browserr $target);# Определение типа броузераf!/usr/bin/perl -wuse CGI qw(:all);use strict;my($browserr $target);# Определение типа броузера:;: 1:23 5678 111 1:;: 1:23 5678 111 1$browser=user_agent;$target=*http7//www.server *com/generic•html" ;$browser=user_agent;$target=*http7//www.server *com/generic•html" ;* Проверка для WinXX и Netscapeif ($browser="/Mozilla/ and $browser=-/Win/) {$target="http://www.server.com/netscape.html";}* Проверка для WinXX и Netscapeif ($browser="/Mozilla/ and $browser=-/Win/) {$target="http://www.server.com/netscape.html";}print redirect^ -uri => $targetprint redirect^ -uri => $target););
f!/usr/bin/perl -w
use CGI qw(:all);
use strict;
my($browserr $target);
# Определение типа броузера
f!/usr/bin/perl -w
use CGI qw(:all);
use strict;
my($browserr $target);
# Определение типа броузера
:;: 1:23 5
678 111 1
:;: 1:23 5
678 111 1
$browser=user_agent;
$target=*http7//www.server *com/generic•html" ;
$browser=user_agent;
$target=*http7//www.server *com/generic•html" ;
* Проверка для WinXX и Netscape
if ($browser="/Mozilla/ and $browser=-/Win/) {
$target="http://www.server.com/netscape.html";
}
* Проверка для WinXX и Netscape
if ($browser="/Mozilla/ and $browser=-/Win/) {
$target="http://www.server.com/netscape.html";
}
print redirect^ -uri => $target
print redirect^ -uri => $target
);
);
Проведем анализ программы.
• Строка 9. Переменной $browser присваивается тип броузера.
Строка 10. Стандартный URL запоминается в переменной $target. Все броузеры, отличные от Netscape, будут отосланы по этому адресу.
Строки 13—14. Идентификационные данные броузера, сохраненные в переменной $browser, проверяются на наличие в них слов Mozilla и Win, и при положительном результате назначается новый адрес.
Строка 16. Броузеру посылается сообщение о перенаправлении.
Перенаправление посредством CGI работает всегда, в то время как при использовании других методов (например, JavaScript- и HTML-расширений) возникают проблемы. JavaScript не поддерживается всеми платформами, а присваивание свойству window.location.href в JavaScript нового URL может не дать желаемых результатов. Использование для перенаправления дескриптора HTML <META HTTP-EQUIV=4refresh">
приведет к существенной отсрочке выполнения самого процесса перенаправления, поскольку броузеру перед этим придется полностью загрузить указанную страницу. JavaScript также "грешит" этой проблемой. А перенаправление через протокол HTTP с помощью CGI-сценария выполняется до того, как будет передан какой бы то ни
было HTML-код броузеру и притом практически мгновенно.
Броузер Netscape при использовании функции user_agent модуля CGI идентифицирует себя как Mozilla. Это имя происходит от имени оригинального графического Web- броузера Mosaic. Имя, возвращаемое популярным броузером Windows 95 Netscape 4.51 при использовании функции user agent, выглядиткак Mozilla/4,5i - (Win95; I).
Резюме
На этом занятии вы узнали о том, что происходит, когда Web-страница запрашивается с сервера, и получили некоторые сведения о протоколе HTTP. Кроме того, вы научились вызывать из гиперссылки CGI-программу и передавать ей параметры, использовать средства SSI сервера. Вы также узнали, как управлять процессом перенаправления броузера с помощью протокола HTTP и получить информацию о броузере и сервере.
Вопросы и ответы
Создается впечатление, что примеры, в которых используются средства SSI, не работают.
Средства SSI могут не работать по нескольким причинам. Во-первых, вам следует убедиться в том, что ваш Web-сервер поддерживает SSI. Во-вторых, удостоверьтесь, что средствам SSI на вашем Web-сервере дан "зеленый свет", т.е. они не запрещены для использования. В-третьих, убедитесь, что ваши HTML-файлы имеют нужные расширения, которые позволят им быть воспринятыми средствами SSI. Возможно, чтобы выяснить эту информацию, вам стоит обратиться к администратору сервера. Наконец, убедитесь, что вы используете правильный синтаксис для дескрипторов HTML, предназначенных для работы с SSI.
Если вы используете дескриптор <!~#ехес cgi-->, убедитесь, что ваша CGI- программа нормально работает и при обычном запуске (без средств SSI).
С помощью режима просмотра исходного кода Web-страницы, который есть практически в любом броузере, после загрузки им какой-нибудь страницы можно легко определить, поддерживаются ли средства SSI на этом сервере. Если в исходном HTML-коде вы увидите дескрипторы SS1, значит, этот сервер их не распознал и не проанализировал.
Что делать, если не работает пример с использованием программы Telnet-клиента?
Если программа telnet не выполняет соединение, убедитесь, что вы ввели правильный адрес Web-сервера и указали корректный номер порта, по всей вероятности 80. Чтобы убедиться в правильности номера порта, стоит заглянуть в документацию на программу telnet.
Еще одной распространенной проблемой является невозможность просмотреть результат собственного ввода символов. Некоторые Telnet-клиенты отображают их для вас, а некоторые нет. Не стоит беспокоиться по этому поводу: старайтесь просто аккуратно вводить символы. После ввода строки GET не забудьте дважды нажать клавишу <Enter>.
Семинар
Контрольные вопросы
Будет ли следующий URL работать ожидаемым образом?
<А HREF=" /cgi/f oo. pl?naiDe=Ben FranklinsJob=printer">
да;
нет, вы не можете так передать два параметра в CGI-программу;
нет, пробел в имени Ben Franklin не разрешено использовать в таком виде.
Что обеспечивает обработку включений на стороне сервера (server-side includes)?
броузер;
Web-сервер;
операционная система.
Ответы
Правильный ответ — вариант в). Необходимо использовать кодирование специальных символов для "сокрытия" пробела.
Правильным будет вариант б). Web-сервер преобразует дескрипторы SSI (в HTML-исполнении) в конечные значения, прежде чем посылать их броузеру.
Упражнения
Попытайтесь с помощью программы telnet подключиться к одному из ваших любимых Web-узлов и вручную получить от сервера информацию.
21-й часФайлы cookie21-й часФайлы cookie
21-й час
Файлы cookie
21-й час
Файлы cookie
Из материала 19-го занятия, "Сложные формы", вы узнали о том, как с помощью скрытых полей в HTML-форме можно заставить свой Web-броузер "запомнить" содержимое предыдущих Web-страниц. Этот процесс необходимо хорошо понимать, поскольку время от времени вам придется передавать информацию из одного экземпляра CG1-программы другому, и единственный путь решения этой задачи — сохранить нужные данные с помощью броузера.
Помимо способа хранения информации, рассмотренного на предыдущем занятии, существует еще один, в котором также использованы возможности броузера. Речь идет о так называемых файлах cookie, которые представляют собой данные, передаваемые между броузером и CGI-программой во время сеанса HTTP-связи. В cookie- методе сохранения информации с помощью броузера заложено намного больше гибкости по сравнению с методом использования скрытых полей.
Основные темы этого занятия.
Что такое файлы cookie.
Как осуществить обработку файлов cookie.
Как избежать проблем, связанных : с файлами cookie.
Что такое файлы cookie
Файлы cookie можно представить себе в виде билета в кинотеатр. Вы можете пойти в кассу кинотеатра и купить билет на любой удобный для вас сеанс. После этого вы вольны уйти, купить пакет воздушной кукурузы и заняться своими делами. Когда подойдет время сеанса, вам нужно предъявить билет контролеру, которого совершенно не интересует, как, когда или почему вы приобрели этот билет, но коль он у вас есть, контролер пропустит вас в кинозал. Билет дает право его предъявителю посмотреть кинофильм на более позднем (по сравнению с моментом покупки билета) сеансе.
Файлы cookie — это просто пакет информации, который CGI-программа "просит" сохранить броузер. Этот пакет броузер может в любое время переслать обратно этой или же другой CGI-программе. Файлы cookie передаются также обратно серверу при
запросе обычных HMTL-страниц. Пакет cookie может содержать информацию любого вида: о многостраничных Web-формах, данные о посещаемости Web-страниц, предпочтениях пользователей и т.д.
Пакет cookie передается от сервера броузеру в случае, если CGI-программа запрашивает создание cookie (рис. 21.1), и этот процесс называется установкой cookie.
Пакет cookie может быть впоследствии использован CG 1-программой, которой броузер отправляет информацию, сохраненную в этом пакете, как показано на рис. 21.2.
Рис. 21.1. Передача пакета cookie броузеру из CGI-Рис.21.2. Броузер возвращает пакет cookie серверупрограммы.Рис. 21.1. Передача пакета cookie броузеру из CGI-Рис.21.2. Броузер возвращает пакет cookie серверупрограммы.
Рис. 21.1. Передача пакета cookie броузеру из CGI-Рис.21.2. Броузер возвращает пакет cookie серверу
программы.
Рис. 21.1. Передача пакета cookie броузеру из CGI-Рис.21.2. Броузер возвращает пакет cookie серверу
программы.
Откуда такое странное название — cookie?
В компьютерных кругах cookie — очень старый термин. Он относится к любому биту информации (передаваемому программами или подпрограммами), который позволяет владельцу cookie выполнить определенную операцию. Некоторые виды пакетов cookie называются magic cookies (магические пакеты cookie), поскольку они содержат данные, имеющие смысл только для их отправителя и получателя. CGI-cgkie не относятся к числу магических.
Создание пакетов cookie
Для создания пакета cookie можно использовать функцию модуля CGI под именем cookie. Вот ее синтаксис:
$cookie_object=cookie( -name => cookie имя,| необязательный
-value => cooJtie знамен吟
-expires => дата^оковчания, f необязательный
-path => информация^ о_ ny^Hf# необязательный
-domain=>ввформацйя_ о_домене.\ необязательный
-secure => true/false# необязательный
Аргументы функции cookie передаются необычным способом. Каждый аргумент в обращении к функции cookie является именованным. Такой способ передачи аргументов в языке Perl очень удобен, поскольку не нужно помнить порядок следования аргументов: достаточно при использовании указать его имя.
После вызова с использованием этого синтаксиса функция cookie возвращает ссылку на объект типа cookie (ее нужно сохранить в скалярной переменной). Эта ссылка передается функции header модуля CGI, которая и отправляет пакет cookie броузеру. Единственным обязательным аргументом для создания файла cookie является аргумент -value. С помощью аргумента -name броузеру можно послать несколько пакетов cookie одновременно, при этом их выборка может быть как групповой, так и индивидуальной. Другие аргументы expires, -path, -domain и -secure — будут рассмотрены в следующем разделе.
Функция header в модуле CGI выполняет передачу пакета cookie броузеру. Это значит, что вы должны создать пакет, используя функцию cookie, а затем вызвать функцию header. Не следует посылать броузеру данные какого-либо другого типа до тех пор, пока не будут посланы файл cookie и заголовок.
Чтобы создать файл cookie и отослать его броузеру, можно использовать CGI- программу, текст которой приведен ниже:
f!/usr/bin/perl т
use CGI qw(：all);
use strict;
my $cookie=cookie(-name => 'Sample',
-value =>'Этот cookie не включает сообщений');
i Передаем cookie броузеру
print header)-cookie => $cookie};
После выполнения приведенного фрагмента программы файл cookie с именем Sample будет установлен в броузере. Новоиспеченный файл cookie будет содержать информацию Этот cookie не включает сообщений.
В действительности не исключено, что cookie окажется не установленным. Броузеры могут отказаться принять cookie, и для этого есть немало причин (см. раздел "Проблемы с файлами cookie" этого занятия).
Для считывания пакетов cookie из броузера в ССЬпрограмму используется та же функция cookie. Вызванная без аргументов (как показано в следующих примерах), она возвращает список имен всех файлов cookie, которые броузер передал вашему серверу:
Scookie_list=cookie(); f Возвращает имена всех файлов cookie
-или一
t Возвращает значение для конкретного файла cookie $cookie_value=cookie{$cookie_name);
По умолчанию после установки в броузере файл cookie возвращается в любую CGI- программу, которая размещается на том же самом сервере, т.е. только тот сервер, который установил пакет cookie, может осуществлять их выборку. Чтобы просмотреть содержимое созданного выше файла cookie Sample, можно использовать другую CGI-программу:
|!/usr/bin/perl -wT.
use CGI qw(:all);
use strict;
print header()； f Выводит стандартный заголовок
print "Значение cookie 'Sample': ", cookie{*SampleF)r "<P>";
В предыдущем фрагменте кода функция cookie была вызвана с одним аргументом — именем файла cookie, который нас интересует. Это значение считывается и выводится для просмотра.
Пакет cookie должен быть возвращен броузером до завершения его работы. После повторного запуска от нашего cookie Sample не останется и следа. Для создания более "устойчивых" пакетов cookie обратитесь к разделу "Сохранение файлов cookie" этого занятия.
^^г^ Большинство броузеров обладают возможностью оповещения факта установки файлов cookie. В броузере Netscape соответствующие опции можно найти в разделе Preferences вкладки Advanced. А в броузере Internet Explorer вам придется для этого открыть вкладку Дополнительно (Advanced) диалогового окна Свойства обозревателя {Internet Options) и отыскать переключатель, управляющий режимом установки файлов cookie.
Пример: использование файлов cookie
В качестве примера создадим небольшую программу, с помощью которой можно будет менять в Web-броузере цвета просматриваемой в данный момент страницы. На самом деле эта программа выполняет сразу несколько функций, как описано ниже.
Проверяет наличие изменения в цвете фона, установленного по умолчанию, путем проверки параметров программы.
Устанавливает файл cookie в броузере с использованием нужного цвета фона.
Устанавливает цвет фона страницы в соответствии с нужным цветом.
Отображает CGT-форму, позволяющую выбрать цвет.
Программа изменения цвета Web-страницы представлена в листинге 21.1.
Листинг 21.1. Полный вариант программы ColorChanger
t!/usr/bin/perl -w
use strict;
use CGI qv(:all};
use CGI::Carp qw(fatalsToBrowser);
ny($requested_color, $old_color, $color_cookie ) = ("*」")；
$old_color=',blue"; I Стандартный цвет
I Был ли запрос на установку нового цвета?
if (defined param( 'color*)) {
$requestedcolor=param(，color*);
}
I Каким был старый цвет?
if {defined cookie('bgcolor')) {
$old_color=cookie('bgcolor');
}
if ($requested_colorand ($old_color ne $requested_color)) {
i Установка cookie в броузере
$color_cookie=cookie(-name => 'bgcolor',
-value => $requested_color);
print header(-cookie => $color_cookie);
} else {
i Ничего не изменено, нет нужды в установке cookie
22;$requested_color=$old_color;
print header;
}
print«END_OF__HTML;
<HTML> -"
<HEA0>
<Т1ТЬЕ>Установха цвета фона</Т1ТЬЕ>
</BEAD>
<BODY BGCOLOR="$requestedLcolor'〉
<F0RM>"
32:
33：OPTION value=rredгЖрасный
<OPTION value=*white" >Белый
END OF HTML
赐汴犖屮“
Проведем анализ программы.
СтрокиЕсли этавызывается для обработки данных
HTML-формы, функция param( 'color') возвращает значение выбранного цвета. В противном случае значение переменнойостается неоп
ределенным.
Строки 12—14. В этих строках программы проверяется факт существования файла cookie с именем bgcolor (его ведь может и не быть!). Если файл действительно существует, его содержимое (значение цвета фона экрана, сохраненное в файле cookie в последний раз) запоминается в переменной $old_color.
СтрокиЕсли цвет изменен (содержимое файла cookie не совпадает с
новым значением), нужно установить в броузере новый файл cookie с обновленным значением цвета.
СтрокиВ противном случае выводится только заголовок, без cookie. Учтите,
что броузер будет сохранять предыдущий файл cookie неограниченно долго.
СтрокиЗдесь создается обычная форма HTML. Однако обратите
внимание на строку 30 — именно в ней выполняется изменение цвета HTML-страницы.
Еще один пример: просмотр файлов cookie
Удивительно короткую программу просмотра файлов cookie, приведенную в листинге 21.2, можно рассматривать как вспомогательное средство при отладке работающих с пакетами cookie. Эта программа выводит список всех пакетов cookie, хранимых в Web-броузере, которые считаны с одного и того же Web-сервера.
ЛистингПрограмма просмотра файлов cookie
use strict;
use CGI qv(:all);
print header{);
print "Список файлов cookie, которые можно
foreach my $cookie (cookie()} {
print "Имя cookie:<BR>";
printcookie:
Щ| ПроведемЩ| Проведеманализ программы.анализ программы.
Щ| Проведем
Щ| Проведем
анализ программы.
анализ программы.
• Строка 10. Имена всех пакетов cookie считываются с помощью функции cookie и по очереди присваиваются переменной $cookie.
• Строки 11-12. Выводится имя и значение каждого пакета cookie.
Работа этой программы просмотра основана на получении списка всех доступных пакетов cookie с помощью функции cookie)}, получении значения каждого пакета и распечатке его вместе с именем cookie.
Более сложные методы работы с файлами cookie
Основы работы с файлами cookie довольно просты. Сервер передает броузеру пакет cookie, а позже броузер возвращает его назад серверу. Хотя, конечно, существуют нюансы. Например, можно увеличить время жизни (или срок действия) файлов cookie, а также сделать его бесконечно большим. Такие файлы cookie называются перманентными. Их параметры можно задать так, чтобы они возвращались только по конкретному URL (Данная настройка означает применение определенного уровня безопасности.)
Сохранение файлов cookie
Все рассматриваемые нами до сих пор файлы cookie временно хранились в броузере: как только броузер завершал свою работу, файлы cookie автоматически удалялись. Использование временных файлов cookie вместо скрытых полей HTML-форм для передачи данных между несколькими формами вполне приемлемо. При новом запуске броузера вы вряд ли захотите использовать старый файл cookie, оставшийся от предыдущего сеанса работы с сервером, поскольку пользователь должен будет заново заполнить все поля многостраничной формы.
В некоторых случаях возникает необходимость в постоянном хранении файлов cookie (речь идет о нескольких дня, неделях или даже месяцах). С помощью модуля CGi в среде Perl создание таких файлов не составляет труда.
ТаблТабл21.1. Форматы даты истечения срока21.1. Форматы даты истечения срокаЧтобы установить дату истечения срока действия файла cookie, при его создании нужно использовать аргумент -expires. За ним должна следовать дата, определяющая конец срока действия файла cookie. Эту дату можно указать в нескольких форматах, как показано в табл. 21,
Табл
Табл
21.1. Форматы даты истечения срока
21.1. Форматы даты истечения срока
ФорматПример
Описание
Количество+30s
секунд
Количество минут+15га
Количество часов+12h
Количество+6M
месяцев Количество лет+1у
Через 30 секунд от данного момента
Через 15 минут от данного момента
Через 12 часовот данного момента
Через 6 месяцев от данного момента
Через 1 год от данного момента
1ЭЙЛОВ
Окончание табл. 21.1
ФорматПример
Описание
Сиюминутноnow
Срок действия cookie истекает немедленно
Любое-10m
отрицательное время
Срок действия cookie истекает немедленно
Точное времяSaturday,
EEST
При указании точного времени вы должны использовать формат, приведенный в табл. 21.1. Все другие возможные величины представляют собой интервал времени, отсчитываемый от текущего времени. При их использовании нужное время (в виде) будет вычислено без вашего участия и отослано броузеру.
Следующая небольшая программа устанавливает в броузере файл cookie, срок действия которого истекает через восемь дней:
f!/usr/bin/perl -v
useqw(:all);
use strict;
my=> 'Favorite',
-value => 'Мягкое овсяное печенье с изюмом',
-expires);
Передаем cookie броузеру print=>$cookie);
А теперь поговорим немного о грустном
В мире нет ничего постоянного. В том числе и постоянно действующих файлов cookie. Например, если вашаотправит броузеру некоторый пакет
cookie, не следует полагать, что он будет активен в течение заданного (с момента установки) количества недель, месяцев или лет.
Как будет отмечено ниже, в разделе "Проблемы с файлами cookie" броузеры не обязаны хранить файлы cookie. На самом деле они вообще не обязаны их принимать, причем вы даже не будете уведомлены о том, что файл cookie не принят.
Броузеры в любой момент могут избавиться от файлов cookie, чтобы освободить место для новых, полученных от других серверов, или вообще удалить их без всяких причин. Некоторые броузеры могут разрешить пользователям редактировать файлы cookie или создавать новые экземпляры.
Пользователи могут случайно или намеренно удалить файлы cookie. Если пользователь устанавливает новую версию броузера или операционной системы, файлы cookie могут быть попросту затерты или оказаться "не в том месте". Иногда файлы cookie исчезают даже при запуске другого броузера. Когда броузер неактивен, пакеты cookie обычно хранятся в файле, который пользователи могут легко отредактировать, удалить или испортить.
Следовательно, хранение ценной информации в файлах cookie нельзя удачной идеей. Любая информация, которую, казалось бы, стоило постоянно сохранять в пакете cookie, может быть легко заменена, удалена или испорчена. Речь идет о пользовательских параметрах настройки, именах и паролях, предназначенных для регистрации на Web-сервере, различного рода служебной информации, времени последнего посещения и др.
Если хотите знать, то большинство броузеров, находясь в неактивном состоянии, хранят пакеты cookie в обычных текстовых файлах, поэтому их можно легко просмотреть с помощью любого текстового редактора. Броузер Netscape хранит пакеты cookie в файле cookies.txt, расположенном в рабочем каталоге пользователя, который в разных операционных системах имеет разное имя. Броузер Internet Explorer хранит файлы cookie в каталоге \Windows\Cookies.
Отправка файлов cookie другим серверам
Файлы cookie по умолчанию отправляются обратно только тому серверу, который их прислал. Иногда такая оправка пакетов cookie "по обратному адресу" отвечает вашему желанию, а иногда — совсем нет. Например, рассмотрим некоторый вымышленный Web-сервер congo.com, который предназначен для продажи книг. На нем работают два виртуальных Web-узла: www.congo.com и shopping.congo.com (рис. 21.3). Основной Web- узел (с адресом ww.congo.com) содержит всю информацию о компании, гиперссылки на другие узлы и, что более важно, гиперссылки на электронный книжный магазин.
wvw.congo.comshopping.Congoксовwvw.congo.comshopping.CongoксовРис.21.3.ДвавиртуальныхWeb-узла, связанных вместеРис.21.3.ДвавиртуальныхWeb-узла, связанных вместеРис. 21.4. По умолчанию пакеты cookie возвращаются только тому виртуальному Web-узлу, от которого они полученыРис. 21.4. По умолчанию пакеты cookie возвращаются только тому виртуальному Web-узлу, от которого они полученыWeb-узел www.congo.com содержит HTML-форму для регистрации и обрабатьшающую ее данные CGI-программу. С их помощью пользователь может внести свое имя в списки почтовой рассылки и сообщить серверу о том, какие книги его интересуют. Позже, при посещении узла www.congo.com, пользователь может прочитать о новых книгах, список которых составляется с учетом его интересов. Эта информация хранится в файлах cookie, полученных с узла www.congo.com и установленных в броузере пользователя (рис. 21.4).
wvw.congo.comshopping.Congoксов
wvw.congo.comshopping.Congoксов
Рис.21.3.ДвавиртуальныхWeb-узла, связанных вместе
Рис.21.3.ДвавиртуальныхWeb-узла, связанных вместе
Рис. 21.4. По умолчанию пакеты cookie возвращаются только тому виртуальному Web-узлу, от которого они получены
Рис. 21.4. По умолчанию пакеты cookie возвращаются только тому виртуальному Web-узлу, от которого они получены
Проблема состоит в том, что, когда пользователь от узла www.congo.com переходит к электронному магазину по адресу shopping.congo.com, файлы cookie не отправляются серверу с адресом shopping.congo.com. Файлы cookie возвращаются только тому серверу, от которого они были получены. Если пакет cookie был послан с адреса www.congo.com, то он не возвратится по адресу shopping.congo.com.
Так что же делать? Совершенно неприемлемо заставлять пользователя заполнять другую форму и отправлять ему новый cookie с сервера shopping.congo.com. Есть выход получше. Можно ограничить действие файла cookie конкретным именем домена. Например, когда с сервера www.congo.com посылается оригинальный пакет cookie, можно создать условия, при которых этот пакет мог бы отправиться к любому Web-узлу домена congo.com, как показано на рис. 21.5.
Web-броузерWeb-броузерww・ cango ・ comshopping^ Congo.comvww-foo. comww・ cango ・ comshopping^ Congo.comvww-foo. comРис. 21.5. Файлы cookie, возвращаемые к обоим Web-узламРис. 21.5. Файлы cookie, возвращаемые к обоим Web-узлам
Web-броузер
Web-броузер
ww・ cango ・ comshopping^ Congo.comvww-foo. com
ww・ cango ・ comshopping^ Congo.comvww-foo. com
Рис. 21.5. Файлы cookie, возвращаемые к обоим Web-узлам
Рис. 21.5. Файлы cookie, возвращаемые к обоим Web-узлам
Эта технология реализуется на этапе создания пакета cookie с помощью аргумента -domain функции cookie:
$cookie=cookie( -паше => 'preferences',
-value => 'mysteries, horror',
-domain => 'congo.com'};
print header(-cookie => $cookie);
В приведенном выше фрагменте создается пакет cookie с именем preferences, действие которого ограничивается доменом congo.com. Теперь броузер сможет возвратить этот cookie любому Web-серверу, имя которого оканчивается на congo.com.
Аргумент для задания домена должен иметь по крайней мере две части. Он не может являться доменом верхнего уровня, т.е. представлять собой имена • com или • net, Это сделано для того, чтобы броузер не передавал один и тот же пакет cookie всем серверам домена верхнего уровня.
Создание персональных пакетов cookie
Можно также ограничить область действия пакетов cookie заданной CGI- программой. По умолчанию после создания пакета cookie он будет возвращаться данному серверу по любому запрошенному броузером URL, включая URL, не содержащие CG I-программы* Рассмотрим, например, автомобильный Web-узел, схема которого показана на рис. 21.6.
^н-Документы отдела продаж
L—CGI-программы отдела продаж(каталог cgi-sales)
-Документы производственного отдела
I—CGI-программыпроизводственного отдела (каталог cgi-engineering)
Рис. 21.6. Дерево каталогов Web-узла, рассчи- тайного на многоплановое использование
Имеет смысл размещать CGI-программы, связанные с отделом продаж, отдельно от CGI-программ производственного подразделения. Если бы сбытовая CG 1-программа установила пакет cookie, то этот же пакет отправлялся бы и производственной CGI- программе, и наоборот. Такое положение вещей, конечно же, нежелательно, и создателям CGI-программ, предназначенных для обоих узлов, пришлось бы предпринять меры по координации действий во избежание конфликта по имени файлов cookie.
Чтобы обойти эту проблему, можно использовать аргумент -path функции cookie. С его помощью указывается путь (относящийся к URL верхнего уровня), по которому пакет cookie должен вернуться. Например, чтобы отправить пакет cookie, который будет возвращаться только к сбытовой CGI-программе, можно использовать следующий фрагмент кода:
f Cookie будет видимым только для сбытовой CGI"nporpaMNH $cookie=cookie{ -name => 'profile',
-value => 'седан,люкс,двухдверный \
-path => r/cgi-sales*);
print header(-cookie => $cookie);
По умолчанию файлы cookie возвращаются каждому узлу сервера, как если бы был использован параметр -path=>r/\ Для ограничения "области распространения" пакета cookie, т.е. чтобы он возвращался только заданной CGI-программе, в аргументе -path указывается URL CGI-программы.
# Обеспечиваем возврат пакета cookie только этой программе $cookie=cookie( -name => 'profile',
-value => 'седан,люкс,двухдвервый'才
-path => script_name{) J;
print header(-cookie => $cookie);
Вы должны помнить из материала предыдущего занятия, что функция script_nane модуля CGI возвращает часть адреса URL текущей CGI-программы. С ее помощью можно быстро создать пакет cookie, который будет возвращаться только программе, установившей этот cookie в броузере.
Безопасность пакетов cookie
Для передачи некоторых пакетов cookie может потребоваться установить безопасное соединение с сервером. Используя аргумент -secure функции cookie, можно организовать оправку пакетов cookie с броузера только в том случае, если соединение является безопасным. С помощью следующего фрагмента программы организуется отправка броузеру номера счета пользователя. Пакет cookie, содержащий подобную информацию, должен передаваться только через безопасное соединение.
I Внимание! Оправляйте только через безопасное соединение $cookie=cookie( -name => 'account',
-value => '00-12-3-122-1313',
-secure => 1);
print header(-cookie => $cookie);
Чтение этого пакета cookie выполняется как обычно с помощью функции cookie. Если используется безопасное соединение и файл cookie установлен в броузере, то броузер при необходимости возвращает пакет cookie серверу.
f Считывание номера счета с броузера.
$account number=cookie{'account');
Однако для установления факта безопасного соединения не следует слишком уж полагаться на этот метод. Не стоит также рассчитывать и на точность используемого номера счета. Помните, что именно пользователь управляет Web-броузером и его файлами cookie. He исключено, что пакет cookie, содержащий закрытую информацию, может быть отправлен серверу через обычное (а не безопасное) соединение, да и номер счета может оказаться неверным.
Проблемы с файлами cookie
Прежде чем использовать файлы cookie в приложении, следует хорошо представлять себе проблемы, возможные при работе с ними. По этим причинам — а в будущем могут "всплыть" и другие неблагоприятные обстоятельства — желательно так проектировать свои Web-страницы и CGI-программы, чтобы они не зависели от файлов cookie.
Например, если вы используете cookie для хранения параметров настройки пользователя, то в случае, если cookie будут недоступны, программа должна взять стандартный набор параметров, Другими словами, предусмотрите меры "оборонительного характера".
Недолговечность файлов cookie
Как уже упоминалось, файлы cookie весьма недолговечны. Они могут быть случайно удалены из системы или изменены пользователем, или просто отвергнуты броузером без всяких на то причин.
Броузер может принять файл cookie, поработать с ним, а затем просто о нем "забыть", опять-таки без всяких видимых причин. Если вы установите перманентные файлы cookie с помощью аргумента -expire, броузер все равно может избавиться от них, не уведомив об этом пользователя.
файлы cookie поддерживаются не всегда
Не секрет, что не все броузеры поддерживают файлы cookie. Стандарты Internet, которые применяются к HTTP- и Web-трафику, совсем не гарантируют, что броузеры должны поддерживать работу с cookie.
Сказанное выше вовсе не означает, что большинство броузеров не поддерживают cookie (все обстоит как раз наоборот). Такие броузеры, как Netscape (начиная с версии 1.1), Internet Explorer (все версии), Lynx, Opera и другие популярные Web-броузеры, поддерживают работу с файлами cookie. Однако в большинстве из них пользователь имеет возможность отключить поддержку cookie.
Даже если вы использовали функцию user_agent модуля CGI и выяснили, что ваш броузер должен поддерживать файлы cookie, не стоит полагаться на эту информацию.
Некоторые пользователи не любят cookie
Возможно, с заголовком этого раздела трудно согласиться: причем здесь "нелюбовь" к файлам cookie?
Путешествие по Web-пространсту по своей сути является анонимным занятием. Как отмечалось на предыдущих занятиях, Web-сервер не запоминает состояния запроса, присланного броузером. Это означает, что сервер не может отследить адрес броузера и определить, когда тот подключался к нему в последний раз и какую информацию запрашивал.
Помните: один броузер необязательно должен представлять одного пользователя. Броузером могут пользоваться много людей в доме, офисе, Internet-кафе или библиотеке. Установка (или изменение^ файла cookie для одного пользователя может в действительности привести к его установке для нескольких пользователей сразу.
Файлы cookie могут быть использованы для отслеживания факта посещения конкретного Web-узла и сохранения параметров настройки, которые выбрали посетители. Поэтому если вас беспокоят вопросы конфиденциальности, эта информация может вас насторожить.
Например, гипотетический книжный магазин, о котором упоминалось выше (congo.com), может отслеживать, на каких названиях книг "щелкал" посетитель для получения более подробной информации, а затем использовать эти данные для составления соответствующих списков книг с последующим предоставлением их этому посетителю.
Внешне все выглядит прекрасно. Однако для тех, кого волнуют вопросы сохранения тайны, возникают две проблемы. Во-первых, кто угодно может отследить, какими книгами заинтересовался конкретный Web-посетитель. И если эта информация как-то связана с именем и адресом Web-посетителя (допустим, ее можно получить после анализа данных формы, заполненной на другом Web-узле, который совместно использует информацию с узлом congo.com), на этого "бедного" Web-посетителя может обрушиться поток электронной почты, имеющей отношение к теме интересующих его книг. Чем больше объем информации, совместно используемой узлами-сборщиками файлов cookie, тем более детализированными оказываются данные, которые могут быть собраны об этом Web-посетителе.
Помимо вопросов сохранения секретности возможны и другие негативные нюансы. Если первые две книги относились к категории "Компьютер", то Web-узел может уже не предлагать этому Web-посетителю книги из категорий "Романтика" и "Кулинария", т.е. Web-узел "записал" этого посетителя в одну категорию и отсек другие.
Возможно, вы будете удивлены тому, насколько часто файлы cookie используются для сбора и хранения информации и передаются вашему броузеру. Просто включите опцию подтверждения приема cookie в своем броузере и посетите любой популярный Web-узел.
Чтобы избежать вмешательства пакетов cookie в "частную" жизнь Web-посетителя, нужно предпринять определенные меры. Все Web-броузеры, поддерживающие cookie, предлагают средства для их отключения, а некоторые запрашивают разрешения у пользователя на установку cookie в броузер. Существуют специальные надстройки, предназначенные для фильтрации файлов cookie, отправляемых броузеру, и позволяющие их редактировать. Web-узлы спроектированы так, чтобы вы могли анонимно их посещать, и при этом никакая информация без вашего ведома не помешалась бы в файлы cookie.
Таким образом, некоторые пользователи считают, что файлы cookie посягают на конфиденциальность информации, поэтому, прежде чем использовать их, следует "еще раз хорошо подумать".
Резюме
На этом занятии вы узнали все о способах применения файлов cookie для хранения информации в броузере, которая впоследствии может быть передана на обработку некоторой CGI-программе. При этом возможна настройка, в результате которой пакеты cookie будут действовать на протяжении заданного периода времени или "видны" только для конкретного Web-сервера, или даже для заданных URL. Наконец, вы "окунулись" в проблемы, связанные с использованием файлов cookie, и познакомились со многими причинами, по которым не стоит с ними иметь дело.
Вопросы и ответы
Как поместить в файл cookie более одного значения?
Проше всего это сделать путем комбинации в одном файле cookie нескольких элементов, отделенных друг от друга символом-разделителем полей, как показано ниже на примере:
$cookie=cookie(-name => 'preferences',
-value => 'bgcolor^blue, fgcolor=red, banners=：no J ava=no *);
Позже, при считывании этого файла cookie, для разделения элементов можно использовать функцию split:
$cookie=cookie(,preferences,);
eoptions-split(/,/, $cookie);
I Теперь создадим хэш из элементов.
f В качестве ключа используется часть строки до знака '='
foreach $option (^options) {
(Skey,$value)=split(/=/,$option)
$Options{$key}=$value;
}
Как использовать файлы cookie для отслеживания того, на каких гиперссылках Web- страницы щелкнул пользователь?
Прежде чем ответить на этот вопрос, вы должны хорошо понимать, что некоторые пользователи считают применение файлов cookie посягательством на конфиденциальность их информации. А теперь рассмотрим общий метод.
Создайте гиперссылки <А HREF> таким образом, чтобы они обеспечивали запуск CGI-программы, в качестве параметра target которой передается действительный URL:
<АHREF='http://server/cgi/redirect* pl?target=http://www,congo•com"> Congo</A>
В этом примере программа redirect.pl для получения реального URL (http://www,congo.com) из параметра target должна использовать функцию param модуля CGI:
$target_url=param(^target");
Затем создается файл cookie, значение которого равно URL. Имя cookie может быть любое, по которому cookie позже можно будет найти (здесь использовано имя tracker):
$tracking_cookie=cookie(-name=> 'tracker',
-value => $target_url,
-expires => z+lw*)r
После этого функция redirect отправляет URL броузеру вместе с cookie:
print redirect(-uri=> $target_url,
-cookie => $tracking_cookie);
Позже, когда броузер вернется к вашему Web-узлу, CGI-программе будет передан файл cookie с именем tracker, содержащий URL, который посетил пользователь во время пребывания на вашем узле.
Можно ли передать cookie в процессе перенаправления броузера на другую Web-страницу? Конечно. Функция redirect модуля CGI (подобно функции header) может также иметь аргумент -cookie:
my $cookie=cookie(-name => 'target',
-value => 'переадресация на foo.html');
print redirect(-uri => "http://wwv.s erver,com/foo-html"f
-cookie => $cookie)；
Семинар
Контрольные вопросы
Почему использование перманентных файлов cookie иногда не оправдывает ожиданий?
броузеры могут отвергнуть файлы cookie;
файлы cookie могут потеряться во время обновления программного обеспечения;
пользователи могут отключить поддержку cookie в своих броузерах.
Какое значение должен иметь аргумент -expire функции cookie, чтобы файлы cookie были активны в течение одной недели, начиная с текущего момента времени?
+7d;
+lw;
410080m.
Почему некоторые люди видят в использовании файлов cookie проблему посягательства на конфиденциальность их информации?
файлы cookie могут быть использованы для отслеживания ссылок на Web-страницы, которые посещал пользователь;
собранная с помощью файлов cookie информация может быть использована для создания досье на пользователей;
файлы cookie можно использовать для селектирования информации, передаваемой пользователю.
Ответы
Все пункты содержат правильные ответы.
Правильным будет либо вариант а), либо в). Аргумент +lw неверен.
Все пункты содержат правильные ответы.
Упражнения
Расширьте функциональные возможности CG ^программы, устанавливающей цвет фона. Добавьте в программу возможность выбора шрифта, а также изображения для помещения его на Web-страницу путем изменения содержимого дескриптора <IMG>.
22-й час
Отправка электронной почты из CGI- программ
Несомненно, бороздя по просторам Web, вам приходилось заполнять форму, данные которой использовались для отправки электронной почты. Такие формы обычно применяются для составления списков рассылки, сообщений о неисправностях, обслуживания клиентов и пр.
На этом занятии вы узнаете, как из Perl-программ отправлять электронную почту, и рассмотрите пример небольшой Web-страницы, которую можно использовать для генерирования сообщений электронной почты. Как применять эту страницу — это уж решать вам.
Основные темы этого занятия.
Как работает электронная почта Internet.
Как послать электронное сообщение в системе UNIX и в других отличных от нее операционных системах.
Как настроить Web-форму для отправки электронной почты.
Основы работы электронной почты
Internet
Прежде чем дать волю своей фантазии на ниве программирования по части отправки сообщений электронной почты с помощью средств Perl, необходимо разобраться в том, как организована работа электронной почты в Internet.
Еще до рождения Perl, когда службы Web не было и в помине (т.е. в "мыслях" у NCSA) и модемы работали очень медленно, электронная почта была реализована через систему, именуемую UNIX-to-UNIXcopy (UUCP). Когда вы посылали электронное сообщение в той старой системе, локальный компьютер "упаковывал" его и передавал дальше, к следующему компьютеру в цепочке, которая снова "упаковывала" его и передавала очередному звену. Каждая система в цепи добавляла к "транзитному" сообщению немного "своих" данных, которые означали, что сообщение обработано и передано дальше (рис. 22.1). •
UUCP-система ТранзитнаяТранзитная UUCP-система
отправителя UUCP-система UUCP-система получателя
Почтовое
сообщение
Рис. 22.1. Передача почты от системы к системе
Этот метод обмена почтовыми сообщениями по вполне очевидным причинам называется передачей сообщения с промежуточным хранением (store and forward). Система UUCP была с тех пор заменена более современными системами, но основной метод передачи с промежуточным хранением по-прежнему остался в силе. При отправке почты со своего компьютера ее "подхватывает" другая система и передает еще одной системе, которая затем передает почту дальше, и так продолжается до тех пор, пока ее не получит система, для которой предназначено сообщение.
Современные протоколы в корне изменили процесс передачи сообщений. Самым популярным является простой протокол пересылки почты (Simple Mail Transport Protocol — SMTP), который используется для отправки почты по цепи (рис. 22.2). Для получения почты в пункте назначения обычно используется либо почтовый протокол (Post Office Protocol — POP), либо протокол доступа к сообщениям Internet (Internet Message Access Protocol — IMAP). Пока остановимся на работе протокола SMTP.
Система
ретрансляции
Получатель
IMAP
Рис. 22.2. Дляпересылкииполученияпочтыиспользуютсяразличныепротоколы
Отправка почтового сообщения
Чтобы послать сообщение, вам потребуется агент передачи почты (Mail Transport Agent, или МТА) и компьютер, обеспечивающий функционирование протокола SMTP. Объясним поподробнее.
Агент передачи почты — это программа, которая располагается на компьютере пользователя. Обычно она поставляется вместе с операционной системой и отвечает за принятие сообщений электронной почты и корректную их ретрансляцию. МТА обычно настраивается при установке операционной системы. Одна из распространенных МТА-программ в системах UNIX называется sendmail. Программа sendmail принимает почтовое сообщение и решает, как доставить его по назначению.
Чтобы послать почтовое сообщение в среде UNIX, используйте следующий синтаксис командной строки:
$ /bin/echo "Subject：Test\n\nlIpHBeTr мир!" | sendmail foo9bar.com
В этом фрагменте организуется отправка короткого сообщения по адресу foo@bar.com. Программа sendmail берет на себя все трудные этапы работы: принимает решение о выборе метода передачи сообщения, обрабатывает возвращаемую почту и т.д.
В операционных системах Microsoft Windows или Macintosh нет встроенной программы МТА. К счастью, модуль Perl позволяет отправлять почту напрямую. Модуль NetMSHTF может посылать почту без посредничества программы МТА, но в этом случае вам нужно знать имя компьютера, обеспечивающего ретрансляцию почты с по- мошью протокола SMTP. Обычно это имя указывается провайдером в карточке регистрации при получении доступа к Internet в графе "Mail Host", или сервер SMTP. Узнайте имя своего почтового сервера и запишите его где-нибудь: оно потребуется вам чуть позже.
Провайдер может сообщить вам несколько имен серверов, управляющих процессами отправки и получения почтовых сообщений. Для тем, обсуждаемых на этом занятии, вам понадобится узнать имя SMTP-сервера, отправляющего почту.
Помните: программе, которая отправляют почту по протоколу SMTP, понадобится корректно работающий SMTP-сервер — в противном случае процесс отправки почты работать не будет.
Имя SMTP-сервера зависит от того, откуда вы отправляете почту. Если вы де- Gлаетеэтоиздома,имясервераобязательносообщитвампровайдеруслуг
(Internet service provider — ISP). Если вы отправляете почту, используя учетную запись на арендуемом Web-сервере, имя SMTP-сервера можно узнать на одной из Web-страниц этого сервера. Обычно почтовые серверы не принимают сообщения, посланные с незнакомых для них систем.
Немного о правилах хорошего тона
В следующем разделе вы узнаете о новой функции send_mail, которую можно использовать для отправки почты с помощью Perl-программы. Это средство весьма полезно и в то же время очень опасно. Отправка кому-либо почты — это в некотором роде посягательство на его частную жизнь и собственность. Представьте такую картину: вы просите получателя почты выделить вам некоторое время и дисковое пространство. Вы также просите все промежуточные системы, расположенные между вашей и системой получателя, передать эту почту для вас. Не слишком ли много просьб для постороннего лица?
Ниже перечислены некоторые "правила хорошего тона", или сетевого этикета, которые следует соблюдать при отправке почты с помощью Perl-программ или любого другого средства.
Сначала проверьте свою программу с использованием хорошо известных адресов (например, своих собственных) и маленьких сообщений. Неприятности и так подстерегают на каждом шагу — постарайтесь не создавать новых.
Не отправляйте по электронной почте сообщения коммерческого характера без специального запроса. Непрошеная почта — обычно называемая СПЗМОМ — стала настоящей проблемой для пользователей Internet. Лишь немногие не возражают против получения такого вида почтовых сообщений. Остальных же это по меньшей мере раздражает, а то и просто возмущает. Корпорации, злоупотребляющие возможностями электронной почты, непременно навлекают на себя гнев множества пользователей Internet. Интересуясь адресом электронной почты, всегда спрашивайте, согласен ли этот человек впоследствии получить от вас сообщение. Уважайте также желание многих пользователей не попадать в посторонние списки почтовой рассылки.
He отправляйте по электронной почте за один раз слишком объемные сообщения (даже если они были затребованы). Во-первых, буфер вашего локального почтового сервера может переполниться. При этом местный провайдер наверняка временно закроет вашу учетную запись, чтобы справиться с неполадками. Во-вторых, если ваше сообщение вызовет перегрузку почтового сервера получателя, удаленный провайдер может просто заблокировать всю электронную почту, поступающую из вашего домена. Потеря возможности посылать что-либо таким крупным доменам, как aol.com, hotmail.com, может плачевно сказаться на вашем бизнесе. Более того, вполне вероятно, что ваш провайдер закроет вашу учетную запись и выставит вам дополнительный счет.
Позаботьтесь об указании корректного обратного адреса в заголовках From: и Reply То: сообщения электронной почты. Существует возможность использования Perl для подделки электронной почты, но подделка не содержит цепочки адресов почтовых серверов, через которые прошло сообщение. Однако учтите, что вы можете нажить себе серьезные неприятности, подделывая почтовые сообщения.
Всегда используйте свой собственный почтовый сервер. Злоупотребление почтовыми серверами других провайдеров быстро приведет к закрытию вашей учетной записи и, возможно, даже к предъявлению вам дополнительного счета.
Не отправляйте ничего не подозревающим людям огромных или большого числа маленьких сообщений. Это называется почтовой бомбардировкой (mailbombing) и, скорее всего, закончится аннулированием вашей учетной записи провайдером и может вызвать неприятности в области правовых норм.
Практически все эти советы являются не просто "правилами хорошего тона", или сетевого этикета. Нарушение некоторых из перечисленных правил может привести к прекращению обслуживания вас провайдером Internet и/или повлечь правовую ответственность за ущерб, нанесенный получателям вашей почты. При создании учетной записи провайдер, скорее всего, предупредит вас о том, что любой из вышеперечисленных факторов послужит основанием для ее аннулирования, и, возможно, вы будете нести личную ответственность за нанесенный ущерб.
Золотое правило: быть консерватором, когда вы отправляете что-то другим, и либералом по отношению к тому, что вы получаете.
Для Internet характерна очень долговременная коллективная память. Тех, кто действительно злоупотреблял почтовой службой, помнят очень долго и не хотят иметь с ними дела. Помните, что испорченную репутацию очень трудно потом исправить.
Программные средства организации почтовой службы
Цель следующих разделов — написать на Perl короткую функцию, которую можно использовать в CG 1 -программах для отправки почтовых сообщений. Однако существует одна проблема: работа такой функции зависит от того, имеется ли в вашей системе агент передачи почты (такой, как sendmail), либо программа напрямую должна
отправлять почту по протоколу SMTP ближайшему серверу. Поэтому бегло просмотрите следующие разделы и решите, какой из них вам понадобится для реализации конкретной программы.
Отправка почты в системах UNIX
Если вы работаете в системе UNIX и у вас корректно настроена программа sendmail (а так оно и должно быть!), это именно тот раздел, который вам нужен. Если же какая-либо из необходимых составляющих (система UNIX или программа sendmail) отсутствует и вы читаете этот раздел лишь из любознательности, то заслуживаете всяческих похвал. Однако в этом случае функция, представленная в листинге 22.1, скорее всего, вам не подойдет.
Даже если вы работаете в системе UNIX, вам все равно стоит прочесть следующий раздел, u Отправка почты не из системы UNIX". В нем рассматривается новый метод использования объектно-ориентированного модуля.
Листинг 22.1. Функция send mail
f Функция для отправки почты с помощью программы НТА {sendmail)
sub send_mail {
my($to, $from, $subject, Qbody)d」
I Измените следующую строку в соответствии с вашей системой
шу $Bendjnail=fl /usr/lib/sendmail -t -oi -odq";
open(MAIL, "|$sendmail") ||
die "Ошибка при запуске программы sendmail: $!";
print MAIL«END_OF_HEADER ；
From: $from
To: $to
Subject: Ssubject
END_OF_BEADER
foreach (gbcdy} {
printMAIL"$ _\n";
}
close(MAIL);
\
Проведем анализ программы.Проведем анализ программы.
Проведем анализ программы.
Проведем анализ программы.
Строка б. Переменной $sendmail присваивается значение полного пути к программе sendmail и необходимые аргументы для ее запуска. Учтите, что программа sendmail может находиться в другом каталоге вашей системы или
иметь другие аргументы.
Строка 8. Открывается конвейер для записи информации в стандартный входной поток программы sendmail, полный путь и параметры которой указаны в переменной Ssendmail. Конвейеру назначается дескриптор файла MAIL.
Строки 9~14. Заголовок почтового сообщения выводится в дескриптор MAIL.
Строки 15-17. Тело сообщения записывается в дескриптор MAIL. В конец каждой строки добавляется символ \п.
Чтобы протестировать эту функцию, просто вызовите ее с набором из четырех аргументов:
8body=("Пожалуйста. прекратите интриги!", "Спасибо!*);
send_mail(,presidetit9whitehoufie.gov,r ,owner@geeksalad.org,r
'Taxes', ®body);
При вызове этой функции считается, что программа sendmail должна уже быть корректно установлена и настроена для работы в вашей системе. Если она отсутствует, переходите к следующему разделу, "Отправка почты не из системы UNIX", поскольку представленное там решение должно работать также и под управлением системы UNIX.
Вам нужно будет изменить значение переменной $sendmail в соответствии с действительным расположением программы sendroail в вашей системе. Она может находиться в одной из таких папок, как /usr/lib, /usr/sbin и /lib, или в любой другой. Для поиска используйте команду whereis sendmail.
Если что-то работает не так, как вы ожидали, убедитесь в корректной работе службы электронной почты вашей системы. Попытайтесь отправить контрольное сообщение с помощью одной из почтовых утилит, как, например, mail или pine. Если эти утилиты не работают надлежащим образом, то маловероятно, что программа sendmail установлена корректно. Приступая к работе, вам придется устранить эту проблему или использовать метод, описанный в следующем разделе.
В листинге 22.1 программа sendmail запускается с использованием описанных ниже параметров, причем вы можете изменить их по своему усмотрению.
-tПоля заголовка (From, To, Subject и т.д.) берутся из входных данных, а не из ко
мандной строки.
-oiЕдинственный символ точки, расположенный в начале строки, не считается
признаком конца сообщения. Этот ключ позволяет предотвратить случайное завершение сообщения.
-odqПрограмма sendmail помещает сообщения в очередь, а не пытается отправить их
немедленно. При желании эту опцию можно не использовать. Но если будет отправлено одновременно слишком много сообщений, ваша почтовая система может быть перефужена запросами. Более корректно все-таки использовать ключ -odq.
Остальная часть функции send_mail{) говорит "сама за себя".
Отправка почты не из системы UNIX
При работе под управлением Windows и других операционных систем, в которых нет встроенной программы-агента МТА типа sendmail, вам не избежать определенных трудностей. Программы МТА не так уж просты, и попытка скопировать их действия с помощью нескольких строк Peri оказывается не из легких. Тем не менее это осуществимо.
Сначала хорошая новость: в Perl есть специальный модуль Net::SMTP, который позволяет отправлять почту из операционньгх систем любого типа, в которых могут работать Perl-программы. Используя этот модуль, можно отправить почту без особых усилий.
Теперь о плохом: этот модуль не входит в стандартную поставку Perl. Вы должны загрузить его самостоятельно и установить на том компьютере, откуда собираетесь отправлять почту. Модуль Net::SMTP является частью пакета libnet, который содержит все виды полезных модулей, обеспечивающих работу в сети. Пакет libnet находится на прилагаемом к этой книге компакт-диске.
В приложении "Инсталляция модулей в PeiT подробно описан процесс установки модулей в Perl под управлением таких операционных систем, как UNIX, Windows и Macintosh. Кроме того, вы получите инструкции по установке собственных копий модулей на случай, если системный администратор не захочет устанавливать общую копию.
Функция send mail для систем без программы МТА представлена в листинге 22.2. Она включает несколько необычный (новый) синтаксис, с которым вы еще незнакомы. Обязательно прочитайте последующие пояснения.
Листинг 22.2. Функция send mailдля систем без МТА
： I Функция для отправки почты для систем без программы MTA
sub send_raail {
my($to, $froni, $subjectf €body)=e_;
use Nat：：SMTP；
6：.
f Вам придется изменить следующую строку,
t чтобы указать правильное имя почтового сервера
my $гelay=,,relayhost.yourispйCom',；
ту $smtp = Net::SMTP->new(?relay);
die "Вевозможно открыть соединение： $!“ if (! defined $smtp);
S smtp>mai1($ f rom);
$smtp->to($to);
$smtp->data(};
$smtp->datasend("To:$to\n");
$smtp->datasend("From: $from\nH);
$smtp->datasend("Subject：$subject\n");
$smtp->datasend("\n")；
foreach(ebody) {
$smtp->datasend(* $ \n");
}
$smtp->dataend(); t Обратите внимание на орфографию: нет "s"
$smtp->quit;
26:>
嚣Проведем анализ программы.
f 範f.：=?=**:：亲:£必.
Строка 5. Подключается модульNet::SMTP, который позволяет намного упростить отправку почты.
Строки 13-23. Серверу электронной почты отправляются заголовки и тело сообщения. Для получения более подробной информации см. пояснения по функциям Net: :SMTP, приведенные ниже.
Чтобы протестировать эту функцию, достаточно вызвать ее с четырьмя аргументами, представляющими отдельные части почтового сообщения:
&body=("Похалуйстаf прекратите интриги!", ■Спасибо!*);
send_mail("presidentewhitehouse.gov1, fowner^geeksalad.org'r
'Taxes', Sbody);
Первое, что может удивить вас в этой функции, это строка $smtp = Net: :S№->new($relay). При ее выполнении создается нечто, именуемое объектом. Объект — это не скаляр, не случайные данные ("мусор") и не массив, это нечто совсем иное. Значение в переменной $smtp представляет соединение с программой пересылки почты, которой можно управлять. Представьте себе объект как значение особого вида, которое позволяет вызывать функции, имеющие к нему отношение.
Следующей "странностью" для вас может оказаться строка $smtp->mail($from). Элемент -> соединяет объект, заданный слева, с функцией, указанной справа от него. Поэтому mail — это вызов функции, в котором используется объект $smtp, созданный на предыдущей строке.
Для использования модуля Net::SMTP вам необязательно вникать во все подробности синтаксиса объекта — достаточно его соблюдать. Ниже перечислены функции, которые можно использовать вместе с объектом Net: :SMTP.
$smtp->mail(addr). Функция mail указывает, кто является отправителем почты. Здесь вполне можно сообщить "не свой" адрес.
$smtp->to(addr). Функция to определяет, кому вы отправляете сообщение. При вызове функции to со списком имен каждый адресат получит копию данного почтового сообщения. Имена получателей необязательно должны содержаться в теле сообщения, например, если вы их поместите в поле BCC:.
$smtp->data(). Функция data означает, что вы готовы отправить само сообщение,
$smtp->datasend(data). Эта функция отправляет действительный текст сообщения. Вы должны явно вывести обязательные поля заголовка (To：, From: и т.д.), а такие поля, как Date: и Received:, генерируются автоматически. Между заголовком и телом сообщения необходимо вывести пустую строку: $smtp->datasend(ц\пп). За пустой строкой следует тело сообщения, которое также посылается с помощью конструкции $smtp->datasend().
$smtp->dataend(). Функция dataend означает, что вы завершили отправку тела сообщения. Сообщение не будет послано до тех пор, пока не обозначится конец сообщения.
$snitp->quit(). Эта функция завершает сеанс связи с SMTP-сервером.
ОтправкапочтыизWeb-страницы
Теперь в вашем распоряжении есть способ отправки электронной почты программными средствами с помощью функции send_mail(}, а уж организовать это "мероприятие" из Web-страницы W^" пара пустяков! Вам просто нужно спроектировать
страницу икоординирующую "совместные" действия.
Пример HTML-формы, предназначенной для отправки электронной почты, представлен в листинге 22.3. Эта форма не отличается особой изысканностью, но при желании вы можете "украсить" ее по своему вкусу.
Листинг22.3.HTML-формадляотправкиэлектроннойпочты
наличие программы
Ваш адрес:TYPE=text
Тема:TYPE=text NAME=subject><BR>
<BR>
Сообщение:<BR>
<TEXTAREA
Введите текст сообщения
</TEXTAREA>
10:<BR>
CGI-программа для отправки почты ненамного больше. Вот как она выглядит:
-v
usestrict;
use CGI qv(:all);
use
Вставьте сюдаsend mail из
листинга 22.1 или 22.2!
printheader;
my
if (! definedor !{
print "Необходимо указать адрес e-mail<P>"; exit;
}
my $subject=param("subject");
if (! defineor !{
print "Необходимо указать тему сообщення<Р>"; exit;
}
t Замените этот адрес адресом получателя
сообщений электронной
send_mail(,webmaster@fflyhost.com,r
param($return), paraw($subject), param("body"));
print "Почта отправлена.";
Следует обратить внимание на несколько моментов в этой маленькой программе. Во-первых, чтобы обеспечить работоспособность этой программы, вы должны вставить текст которой приведен либо в листинге 22.1, либо в листинге 22.2.
Используйте вариант, который работает лучше и больше вам подходит. Во-вторых, обратите внимание на то, что адрес, указываемый в поле То:, жестко "зашит" в программе — в виде адреса webmasterSmyhost.com. Вам придется изменить этот адрес, поскольку по нему будут отправляться сообщения. Причина, по которой адрес получателя не берется из поля формы, совсем проста: не стоит разрешать неизвестным пользователям отправлять сообщения по электронной почте с помощью Web-формы. Если кто-нибудь будет злоупотреблять использованием вашей формы и посылать "направо и налево", скажем, неприличные сообщения, то вас могут обвинить как инициатора сообщений такого рода. Вряд ли вам захотелось бы очутиться в такой ситуации.
Если нужно, то, используя только одну Web-форму, можно организовать отправку сообщений по нескольким адресам. Для этого создайте раскрывающийся список получателей или используйте кнопки переключателя:
<1№ПТ TYPB=radio NAME=target Value=l СНЕСКЕО>Отдел технической поддерхкн “ <IHPUT TYPE=radio NAME=target Уа1ие=2>0тдел продаж
<INPUT TYPE=radio NAME=target 7а1ие-3>Юридический отдел
Затем в CG I - програм ме используйте следующий программный код:
$formtarget=param(*targetf)；
ttargets=( 1=〉* supportBmyhost.comr f
2=> "sales^myhost.com',
3=> flegal0myhost«comr);
if {exists($targets{$formtarget})) {
$target=$targets{$formtarget};
} else {
$target=rwebmasteremyhost.com1;
}
print $target;
Какой бы способ вы ни выбрали, не разрешайте передавать почтовые сообщения из Web-формы по произвольно задаваемому адресу То:. Вместо этого передайте CGI- программе какое-нибудь безопасное значение (в данном примере мы использовали число в диапазоне 1-3), а затем интерпретируйте его соответствующим образом. Обратите внимание, как в нашем примере с помощью директивы else обрабатывается некорректное значение (на всякий случай).
Контроль адресов электронной почты
Возможно, вы заметили, что CG 1-программа не пытается установить, достоверен ли адрес, введенный пользователем. На это есть причина: сие невозможно!
Такой поворот дел может удивить вас.
Одна из "святых заповедей" разработки систем электронной почты в Internet — знать, достоверен ли адрес получателя. На это есть короткая отповедь: это невозможно!
О трудностях в решении этого вопроса можно судить, обратившись к рис. 22.1 и
22.2, приведенным в начале данного занятия. С позиции отправителя совсем не виден конец всей цепи доставки сообщения. Она должна полностью передать сообщение второй системе в цепи, которая затем передаст его третьей, и т.д. Задержка между передачами "эстафетной палочки" весьма значительна. И важно то, что инициирующая система не имеет никакого контроля над сообщением после того, как она "сбыла его с рук".
Стандартный подход — постараться избавиться от явно неверных адресов, но, к сожалению, нет способа для утверждения, что данный адрес недействителен. Стандарт Internet для адресов электронной почты — RFC 822 — содержит шаблон для стандартных адресов электронной почты. Однако нельзя не отметить, что некоторые совер-
шенно корректные с точки зрения стандарта RFC-822 адреса оказываются недействительными, а другие, нарушающие этот стандарт, — вполне действительны.
Попытки написать регулярные выражения, чтобы с ними можно было сравнивать адреса электронной почты, ни к чему не привели. Например, выражение
выглядит вполне подходяще. Ему даже можно поставить в соответствие такие адреса, какОднако это выражение "забракует" сле
дующие вполне рабочие адреса:
*§qz.az
clintp!sol2!vestwood@dec ・ net
relay%me0host-eom'
"barneyAfred"0flintstones.net
. Одно регулярное выражение, которое соответствует адресам электронной почты, стандарту RFC-822, содержит 4 700 символов — слишком много, чтобы приводить его в этой книге и ожидать от вас готовности его использовать. Причем следует учесть, что оно совпадает далеко не со всеми действующими адресами в Internet.
Так что же делать?
Единственный способ определить достоверность некоторого адреса электронной почты — послатьпоэтомуадресусообщениеи ожидатьответа.Еслипокаким-то
причинам вам понадобится иметь гарантии существования получателя с таким-то адресом, например для отправки ему сообщений в будущем, пошлите ему сообщение с просьбой ответить отправителю. Получив ответ, вы будете знать, что имеете дело с достоверным адресом электронной почты.
Резюме
На этом занятии вы узнали, как отправлять сообщения электронной почты из Web-страницы. Были рассмотрены две версии функции которые можно использовать в Perl-программе для отправки почты. При этом вы постигли основы работы электронной почты в и познакомились с базовыми правилами сетевого этикета.
Вопросы и ответы
Можно ли использовать информацию от броузера для определения адреса электронной почты посетителя?
Хотя такая возможность кажется замечательной — с ее помощью мы бы избавились от ошибок ввода адресов электронной почты, — она попросту невозможна. У броузера нет адреса электронной почты пользователя. Значение, возвращаемое функцией модуля CGI, может в действительности не быть адресом, по которому пользователь получает электронную почту. Функция (если вы используете безопасные Web-транзакции), скорее всего, не будет содержать полного электронного адреса пользователя. И помните, броузер вполне может быть "недобросовестным" по части информации такого рода, к тому же некоторые дополнительные модули для броузеров Netscape и Internet Explorer поступают именно таким образом.
Кроме того, учтите, что пользователь может работать с Web-броузером в библиотеке, дома у приятеля, на работе или в поэтому адрес броузера даже удаленно никак не связан с адресом электронной почты пользователя.
Можно лиадрес электронной почты?
Можете попытаться. Например, в большинстве современных адресов содержится символ @ (коммерческого at), и его можно использовать для проверки. Однако адреса на локальном компьютере {например, postmaster, root) не содержат символа
Я опробовалотправки электронной почты и получил в сообщении
строку From?
да. Программа sendraail регистрирует идентификатор отправителя сообщения. В действительности "отправителем" является сам Web-сервер. Web-сервер часто работает со специальным идентификатором пользователя (ID) — nobody, Web,или (не
дай Бог!) root - и именно этот адрес указывается в заголовке почтового сообщения. Ничего страшного. Если в качестве части заголовка вы обеспечите соответствующую строку From:, то именно эта строка и будет видна на экране у получателя.
Как к сообщению электронной почты присоединить файл?
Вам стоит заглянуть внаходящиеся в CPAN.
Семинар
Контрольные вопросы
Какое действие выполняет строка
(Если вы до сих пор не прочитали раздел, "Отправка почты не из системы UNIX", то, возможно, вам стоит сделать это сейчас.)
вызывает синтаксическую ошибку;
создает объект, именуемый $foo, который представляет подключение к почтовому SMTP-серверу;
включает в текущую программу модуль Net: :SHTP.
Какой из приведенных ниже вариантов не является (потенциально) действительным адресом электронной почты?
foolbarIbazlquux.
"
в)
Ответы
Правильный ответвариант б). Если в качестве ответа вы выбрали пункт
а), то вы либо допустили опечатку, либо работаете с версией4. Вариант
в) неверен, поскольку представляет собой описание действия оператора use
Сложный вопрос. Все они являются потенциально допустимыми адресами электронной почты.
Упражнения
Внесите следующие изменения в простую CGI-программу отправки электронной почты.
Выберите данные- о броузере пользователя и вложите их в тело сообщения.
Отправьте пользователю копию сообщения с правилами сетевого этикета (не забудьте сообщить ему, что вы именно так и поступаете при работе с реальными Web-узлами). Следует также иметь в виду, что эти сведения всегда могут вызвать недовольство получателя.
Разрешите пользователю "просмотреть" построенное им сообщение перед отправкой. Для этого вам придется использовать один из методов, описанных на 19-м занятии, "Сложные формы", чтобы сделать данные из первой страницы (экран ввода текста сообщения электронной почты) доступными для второй страницы (экран проверки правильности почтового сообщения) и в конечном итоге для CGI-программы отправки почты.
23-й часPush-технология23-й часPush-технология
23-й час
Push-технология
23-й час
Push-технология
и счетчики
посещений Web-страниц
На этом занятии вы познакомитесь с некоторыми распространенными методами CGI-программирования. Они помогут сделать ваши Web-страницы более интересными за счет использования анимации и тем самым оставить всех конкурентов далеко позади.
Основные темы этого занятия.
Использование push-технологии сервером для обновления Web-страниц.
Создание счетчиков посещений Web-страниц.
О proxy-сервере и кэш-памяти.
Что такое push-технология
Традиционная Web-технология является по своей природе постраничной. Она мало приспособлена для просмотра больших документов, особенно когда речь заходит о медленных каналах связи.
В качестве примера рассмотрим Web-страницу, запускающую CGI-программу, которой требуется для выполнения очень много времени. Скажем прямо, шанс, что пользователь дождется окончания загрузки такой страницы, очень невелик.
Во-первых, броузер может прервать сеанс связи из-за окончания интервала ожидания завершения работы CGI-программы. Броузеры обычно ожидают результатов примерно в течение 90 секунд, а затем отображают сообщение, уведомляющее о том, что данный узел недоступен.
Во-вторых, CGI-программа время от времени может выводить сообщение: "Выполнено 10% работы", а несколькими мгновениями спустя: "Выполнено 20% работы" и т.д. Вывод подобных сообщений — дело хорошее, но дело в том, что они могут не появляться через одинаковые интервалы времени (из-за буферизации), и в результате вы получите чрезвычайно медлительную Web-страницу.
Вероятно, было бы лучше, чтобы сообщения, уведомляющие о состоянии загрузки Web-страницы, выводил броузер (рис. 23.1).
Рис. 23.1. Броузер, отображающий текущее состояние процесса загрузки Web-страницыРис. 23.1. Броузер, отображающий текущее состояние процесса загрузки Web-страницы
Рис. 23.1. Броузер, отображающий текущее состояние процесса загрузки Web-страницы
Рис. 23.1. Броузер, отображающий текущее состояние процесса загрузки Web-страницы
В push-технологии {server push), или технологии выталкивания страниц сервером, используется преимущество того факта, что броузеры могут получать страницы по разделам и повторно отображать эти страницы в нужной последовательности, как если бы вы сами последовательно загрузили различные страницы.
На момент написания этой книги броузер Internet Explorer компании Microsoft еще не поддерживал протоколы, необходимые для реализации push-технологии серверами. И это весьма печально, поскольку использование этой возможности предоставляет простой способ выполнения анимации содержимого Web-страниц. Для создания Web-страниц, корректно отображающихся в Internet Explorer или других броузерах, не поддерживающих push-технологию, следует использовать другие методы, например метод вытаскивания страниц самим клиентом (client pull).
Организация работы сервера в режиме
выталкивания страниц
Чтобы обеспечить работу Web-сервера в режиме выталкивания страниц, его нужно соответствующим образом настроить. Для этого необходимо запустить CGI- программу на сервере в режиме, в котором не анализируются выводимые ею заголовки. В этом случае сервер не требует от CGI-программы вывода заголовков и пересылает данные "как есть" напрямую броузеру. Обычно Web-серверы анализируют результаты работы ССЬпрограмм, чтобы убедиться в их корректности (вот откуда возникает ошибка с кодом 500!). При отсутствии анализа заголовков CGI-программа посылает результаты своей работы прямо броузеру, как показано на рис. 23.2.
Web-сервер
Без анализа заголовков
Web-сервер
С анализом заголовков
Рис. 23.2. Не анализируемые данные проходят через сервер без проверки
Как запустить свою CGI-программу и "убедить" сервер оставить заголовки нетронутыми — зависит от самого Web-сервера. Работая, например, с Web-сервером Apache, обычно достаточно, чтобы имя файла CGI-программы начиналось с префикса nph-. Например, файл с именем push.cgi будет обрабатываться как CGI-программа с анализируемыми заголовками, а файл с именем nph-push.cgi — как CGI-программа без анализа заголовков. Однако администратор Web-сервера может изменить описанную выше схему наименования CGI-программ.
Под управлением сервера Internet Information Server (IIS) компании Microsoft все CGI-программы выполняются как программы без анализа заголовков; функция header модуля CGI обычно скрывает этот факт от вас. Поэтому для работы Web-сервера I IS в режиме выталкивания страниц не нужно вносить никаких изменений.
Если вы не знаете, как запустить CGI-программу без анализа заголовков, обратитесь к документации по Web-серверу или проконсультируйтесь у системного администратора.
Маленький пример: обновление часов
В качестве первого примера работы сервера в режиме выталкивания страниц напишем простую программу, обновляющую часы на Web-странице. Часы работают за счет того, что сервер примерно каждые 5 секунд будет отправлять броузеру очередную страницу с новым временем. Web-сервер будет продолжать выталкивать страницы до тех пор, пока броузер не "уйдет" с этой страницы или пользователь не щелкнет на кнопке броузера Остановить (Stop), чтобы прекратить процесс загрузки страницы.
В модуле CGI предусмотрен набор функций, разработанных для упрощения процесса выталкивания страниц сервером. Web-страницы, обновляемые сервером, также называются составными документами (multipart documents).
В листинге 23.1 представлен исходный код CGI-программы вывода времени сервером. Вам нужно ввести этот код и сохранить его в файле с таким именем, чтобы Web- сервер мог выполнить его как CGI-программу без анализа заголовков (см. описание в предыдущем разделе).
Листинг23.1. CGI-программа вывода времени сервером
#!/usr/bin/perl -w
use strict;
use CGI gw(:push -nph);
$|=1; f Разрешена автоматическая очистка буфера
print multipart_init;
while(l} {
print multipart_start;
print "Местное время <H1>", scalar(localtime), "</Hl>\n";
printmultipartend;
sleep 5;
}
窟金^?j^ Проведем it rtc l™皆 皖綴?脸鶴^ ■歹窟金^?j^ Проведем it rtc l™皆 皖綴?脸鶴^ ■歹анализ программы.анализ программы.
窟金^?j^ Проведем it rtc l™皆 皖綴?脸鶴^ ■歹
窟金^?j^ Проведем it rtc l™皆 皖綴?脸鶴^ ■歹
анализ программы.
анализ программы.
Строка 4. При загрузке CGI-модуля необходимо указать, что он .будет выполняться в режиме выталкивания страниц, поэтому данная строка содержит директиву :push для модуля CGI. Кроме того, при написании сценариев без анализа заголовков необходимо уведомить об этом модуль CGI с помощью аргумента -nph.
Строка 8. Функцияинформирует броузер о том, что далее
будет следовать составная Web-страница. Эта функция используется вместо функции header в обычных Web-страницах.
Строка 9. С помощью выражениясоздается цикл while, который
будет повторяться бесконечно долго.
Строка 10. Функцияотмечает начало обновляемой страни
цы. Если страница уже отображается, эта строка заставляет броузер очистить ее и ожидать приема нового содержимого.
Строка 11. Эта строка представляет собой содержимое составной страницы. Как упоминалось на 4-м занятии, "Укладка строительных блоков: списки и массивы", функция localtime в скалярном контексте выводит время в формате "Sun Sep 5 15:15:30 1999".
Строка 12. Функция multipart_end отмечает конец обновляемой страницы. За этой строкой может следовать только другая функцияили
конец программы.
Обратите внимание на то, что функции raultipart_init и raultipart_end находятся в теле цикла while. Этот цикл снова и снова отображает одну и ту же страницу: в ней меняется лишь значение времени суток.
Еще один пример: анимация графического изображения
В следующем примере (листинг 23.2), который во многом напоминает предыдущий, отображается набор изображений из каталога /images. Они отображаются поочередно с использованием режима выталкивания страниц. Вначале выполняется чтение всех файлов из каталога, а затем их содержимое поочередно посылается броузеру в виде набора "вытолкнутых" страниц.
Листинг 23.2. Графическая анимация с использованием режима выталкивания страниц
-w
use strict;
use CGI
my($imagedir,
\ Замените имя каталоа на реальнее
$imagedir="/web/Clinton
$imagedir) J| die "Ошибка при открытии $imagedir: $1";
readdir ID);
closedir{ID};
$[=1;Разрешена автоматическая очистка буфера
foreachmy{
print multipart start(-type =>
)|
die "Ошибка при открытии
binmode(STDOUT); binmode(IMAGE); f Только для Windows NT/95/98
print<IMAGE>;
close(IMAGE);
printmultipartjend;
sleep5;
2 }
Программа, представленная в листинге 23.2, большей частью напоминает программу вывода изображения дня и ночи, приведенную на 20-м занятии, "Работа с HTML-кодом и CG【-программами”, и пример, содержащийся в листинге 23.1.
Важным элементом, на который стоит обратить внимание, является строка 16: multipart_start(*type => * image/jpeg'). Она означает, что вместо вывода обычного текста или документа HTML на последовательных Web-страницах CGI-программа будет выводить изображения в формате JPEG. Для выполнения анимации CGI-программа должна либо напрямую выводить JPEG-файлы, либо выводить HTML-код, содержащий дескрипторы <IMG SRO.
Сравнение с методом вытаскивания страниц клиентом
Другой метод последовательной загрузки Web-страниц предполагает участие клиента. В соответствии с этим методом в HTML-код помешаются дескрипторы, указывающие броузеру на необходимость перезагрузки той же страницы (или страницы с другим URL}, в которых указывается интервал времени. Например, приведенный ниже HTM ^дескриптор, помещенный в раздел <HEAD> Web-страницы, должен заставить броузер загрузить страницу http：//foo,bar.comчерез 6 секунд.
<META HTTP-EQU^-refresh" C0NTENT="6;http: //foo,bar.com">
Модуль CGI косвенно поддерживает директивы загрузки страниц по запросу клиента.
При выводе заголовка Web-страницы с помощью аргумента -Refresh функции header модуля CGI можно указать, что данная страница должна быть перезагружена или на ее место будет загружена другая страница:
print header(-Refresh => ，6；URL=http：//foo.bar.com')；
В действительности участие клиента заключается в загрузке новой страницы между "обновлениями". Это означает, что если у вас есть страницы, которые необходимо отобразить в определенной последовательности (как при показе слайдов), вам нужно с помощью файлов cookie или параметров, встроенных в URL, отслеживать эту последовательность, т.е. то, какая страница должна быть отображена следующей. В период между обновлениями между сервером и клиентом должно быть установлено новое соединение, и Web-сервер должен запустить новую Perl-программу для каждого обновления. А это, скорее всего, означает, что обновления не могут происходить слишком быстро.
Ниже перечислены основные проблемы, возникающие при использовании любого из описанных выше методов загрузки некоторой последовательности страниц (путем выталкивания сервером или вытаскивания клиентом).
• Некоторые броузеры не поддерживают режим выталкивания страниц "силами" сервера, в частности броузер Internet Explorer.
Какой бы из методов вы ни использовали при написании CG 1-программ, они в чем-то окажутся несовместимыми с тем или иным броузером. Тем не менее вам придется принимать решение по выбору "наименьшего зла" и писать соответствующий программный код.
Счетчики посещений
На Web-страницах иногда можно увидеть нечто, именуемое счетчиком щелчков или индикатором числа посещений. Предположительно он отражает, сколько раз посетили данную Web-страницу. Пример такого индикатора показан на рис. 23.3.
Рис. 23.3. Пример индикатора посещений Web-страницы
Показания счетчиков посещений связаны с множеством проблем. Прежде всего, что означает это число? Можно предположить, что большое значение этого числа "щелчков" говорит о высокой популярности данной страницы. Но разве популярность страницы означает, что она так уж хороша? Совсем необязательно. Посетив какую-нибудь Web-страницу, вы либо находите нужную информацию, либо нет. Качество страницы — в ее значимости именно для вас, а не для других.
По сути, счетчик посещений — это своего рода конкурс красоты с незрячими членами жюри. Представленное счетчиком число совсем не означает число людей, посетивших вашу страницу. В лучшем случае — это просто неточная оценка. Почему же эти счетчики так неточны? Вероятно, на это есть несколько причин.
Прежде всего, следует сказать, что нет такого правила, которое бы предписывало, чтобы счетчик посещений начинал отсчет с нуля. Когда вам выдавали чековую книжку, то номер первого чека разве был равен #1? По всей вероятности, при заказе чековой книжки вам разрешалось выбрать начальный номер чека. И если у вас есть некоторый опыт в общении с банковскими служащими, вы выберете в качестве начального номер побольше, чтобы тем самым создать впечатление, что у вас довольно продолжительные отношения с этим банком. Маленький номер может заставить клерка дважды проверить ваш идентификатор и не исключено, что он вообще откажется принимать чек. Администраторы Web- узлов часто устанавливают начальные значения счетчиков посещений большими, чтобы их Web-узлы выглядели более "популярными", чем они есть на самом деле.
Вторая проблема, связанная со счетчиками посещений, — это Web-роботы, которые также называются пауками, червями и пр. Они представляют собой автоматические процессы поиска данных в Web (иногда просто с целью отыскать некоторую справочную информацию, а иногда для построения индексов интересных Web-узлов). Вы когда-нибудь интересовались, как AltaVista, Google или HotBot строят свои индексы? Они "просматривают" Web, посещают "нужные" страницы, что в конце концов приводит к "взлету" показаний счетчиков на незаслуженную высоту.
Следующая проблема связана с кнопкой Refresh (Обновить) При каждом "обновлении" счетчик посещений делает новую "зарубку". Тогда выходит, что если щелчок на кнопке перезагрузки увеличивает показания счетчика, то эти показания на самом деле не означают количество посетителей вашего узла, не так ли?
Последняя и самая важная проблема связана с кэшированием. На занятии, "Введение в CGI", была приведена схема подключения броузера к Web-серверу. В ней не учтены некоторые важные детали, которые показаны на рис. 23.4.
Если Web-броузер размещен внутри домена такого крупного провайдера услуг Internet (ISP), как aol.com или home.com с многомиллионным отрядом абонентов, то такой ISP использует кэширующее устройство, именуемое proxy-сервером. Это кэширующее устройство можно рассматривать как посредника между Web-броузером и Web-сервером. После щелчка на гиперссылке некоторой Web-страницы этот запрос отправляется который "достает" эту страницу для вас из Internet и отправляет ее обратно вашему броузеру. При этом proxy-сервер сохраняет копию этой страницы для "себя" (рис. 23.5). Если кто-нибудь еще в том же домене запросит ту же страницу, proxy-сервер не станет утруждать себя повторной ее загрузкой из Internet, a воспользуется сохраненной (на всякий случай) копией.
Proxy-серверстраницу для броузера
Proxy-серверProxy-серверlr"Qlr"QДокумент AДокумент AWeb-сернерWeb-сернернДокумент АнДокумент А
Proxy-сервер
Proxy-сервер
lr"Q
lr"Q
Документ A
Документ A
Web-сернер
Web-сернер
н
Документ А
н
Документ А
Proxy-сервер считывает страницу из своего кэша
При сохранении на proxy-сервере копии страницы искусственно уменьшается количество посещений, отображаемых счетчиком. При кэшировании функция часто будет возвращать одно и то же значение, даже несмотря на то, что страница запрашивается различными пользователями.
Пользователи Web, находящиеся в больших организациях и университетах, часто защищены системами-брандмауэрами (firewall), которые действуют подобно proxy-серверам. Каждый запрос страницы, исходящий от одного из этих узлов, скорее всего не будет учтен в счетчике посещений, поскольку он перехватывается ргоху-сервером.|
А теперь, собственно, перейдем
к счетчику посещений
Если, прочитав предыдущий раздел, вы еще не отложили эту книгу в сторону, то можно предположить, что вас интересует создание такого счетчика посещений для своей Web-страницы. Есть два основных типа счетчиков посещений для Web-страниц: текстовый и графический. Сначала рассмотрим текстовый счетчик, а затем — графический, после чего обсудим возможности улучшения "моделей" счетчиков.
Для обеспечения работоспособности счетчика посещений используйте возможности серверных включений (server-side include -^■nv SSI), с которыми вы познакомились на 20-м занятии, "Работа с HTML-кодом и CGI-программами". Если, например, CGI-программу организации работы такого счетчика назвать hits.cgi, то с помощью дескрипторов SSI ее можно включить в любую страницу:
<!—lexec cgi="/cgi-bin/hits.cgi"—>
Исходный код CGI-программы счетчика посещений представлен в листинге 23.3.
Листинг23.3. Программасчетчика посещенийWeb-страницы
|!/usr/bin/perl т
use strict;
use Fcntl qw(:flock);
use CGI qw(:all);
my $semaphore_file=,/tmp/webcount_lock,;
my $connterfile=,/web/httpd/countfile';
sub get lock {
open(SE% *>$semaphore file*}
|j die ■He удается создать семафор: $!";
flock(SEM, LOCK EX) || die "Блокировка не удалась: $!";
>
ft Функция снятия блокировки
sub工巳leas匕lock {
close(SEM);
}
get lock(); f Блокировка и ожидание.
my $hits=0;
if ( open{CF, $counterfile) } {
$hits=<CF>;
close(CF);
}
$hits++; t Увеличение счетчика посещений на 1.
print header;
print •Вы стали $hits посетителем*;
open(CFr ">$counterfile") j|
die "Ошибка при открытии Scounterfile: $!";
print CF $hits;
close(CF);
release lock(); # Снимаем блокировку
鱒*^ж
鑫^上傣儘Проведем анализ программы.
Строка 18: Без блокировки не обойтись, поскольку с файлом счетчика посещений могут выполнять операции чтения и записи несколько процессов одновременно.
Строки 20-23- Считывается содержимое файла, имя которого указано в переменной $counterfile. Пока это и есть количество посещений.
Строки 28-30. Содержимое счетчика посещений снова записывается в файл, имя которого указано в переменной $counterfile.
Строка 32. Снимается блокировка.
Большая часть программы, представленной в листинге 23.3, не должна отпугивать вас неизвестными элементами. Однако обратите внимание на выполнение операции блокировки файла и примеры с использованием блокировок, описанные на 15-м занятии, "Обработка данных в Perl".
Блокировку файлов необходимо выполнить на случай, если два пользователя попытаются практически одновременно загрузить вашу Web-страницу. Если операции чтения и записи файла счетчика посещений Web-страницы не синхронизировать, то показания этого счетчика могут увеличиваться или слишком быстро, или слишком медленно, а то и вообще может произойти порча файла. В этом случае вряд ли можно говорить о приемлемой точности показаний счетчика.
Графический счетчик посещений
Чтобы внести изюминку в оформление счетчика посещений, можно воспользоваться различными способами. Остановимся на трех. Первый предполагает составление графического изображения, представляющего все возможные значения счетчика, и его отображение при необходимости. Этот метод отличается большими временными затратами при увеличении числа посетителей Web-узла.
Второй метод состоит в использовании CGI-программы на языке Perl, которая бы сама генерировала нужные графические изображения для счетчика посещений. Модуль GD, доступный в CPAN, как раз предназначен для создания графических изображений с использованием Perl-программ. Воспользуйтесь им, чтобы внести в свой счетчик элемент оригинальности. К сожалению, подробное знакомство с модулем GD выходит за рамки этой книги.
Проще всего создать 10 изображений, представляющих цифры от 0 до 9. Затем при увеличении показаний счетчика ваша программа может выводить HTML-код с дескрипторами <IHG>, которые поместят эти цифры на нужное место (рис. 23.6). Но вам, конечно, придется создать изображения, представляющие эти цифры. CGI-программа на языке Perl, представленная в листинге 23.4, написана в предположении, что файлы изображений имеют следующие имена: digit_O.jpg, digit_l.jpg и т.д., вплоть до файла digit 9.jpg.
1
0
3
4
<IMG SRC=ffdigit_L jpgw>
<IMG SRC=ffdigitmO« jpgH>
<IMG £R3Mdigit.3・jpg">
<HMG SRC=ffdigit_4. jpgr,>
23.6.Результатработыграфическогосчетчикапосещений
Для обеспечения работоспособности счетчика запускайтев режиме
серверного включения, как было описано на 20-м занятии, "Работа с HTML-кодом и
Если,например, CGI-программу такого счетчика назвать
то с помощью дескрипторов SSI ее можно включить в любую страницу:
cgi="/cgi-bin/graphical_hits.cgi"-->
Исходный код графического счетчика посещений Web-страницы представлен в листинге 23.4.
ЛистингГрафический счетчик посещений Web-страницы
f
use strict;
useqv(:flock);
use CGI
mylock';
my
my
sub{
|| dieудается создать семафор: $!";
LOCK EX) || die "Блокировка не удалась: $!";
sub release_lock
18:丿
get_lock{);Выполнение блокировки и ожидание.
my $hits=0;
if ($counterfile) ) {
$hits=<CF>;
}
$hits++;
open(CF,||
die "Ошибка при открытии$!";
print CF $hits;
close(CF);
Снятие блокировки
Теперь создаем дескрипторы
print header;
foreach my $digit$hits)) {
}
Листинг 23.4 по сути повторяет листинг 23.3, но содержит небольшие отличия.
. Строка 9. Здесь в переменной $image_url содержится базовый URL для изображений цифр. Однако следует помнить, что это должен быть URL, которым для загрузки изображений воспользуется броузер, а не полный путь к файлам изображений, находящихся на локальном диске.
. Строки 34-35. Число в счетчике посещений — $hit£ - дробится на отдельные символы, и каждая цифра по очереди присваивается переменной Sdigit. Затем для каждой цифры создаются дескрипторы <IMG>.
Резюме
На этом занятии вы познакомились с двумя методами реализации анимации на Web-страницах. Вы можете воспользоваться методом выталкивания страниц сервером (server push), чтобы заставить броузеры постоянно обновлять Web-страницы. Если этот метод вам не подходит или он не поддерживается определенным типом броузера, то для получения аналогичных эффектов можно использовать метод вытаскивания страниц со стороны клиента (client pull). Кроме того, вы узнали о счетчиках посещений Web-страниц, а также о причинах их вопиющей неточности.
Вопросы и ответы
Почему не работает метод выталкивания страниц сервером?
Данный метод может не работать по различным причинам. Во-первых, push- технологию должен поддерживать броузер. Во-вторых, Web-сервер должен запускать CGI-программы без анализа заголовков. И, наконец, ваша CGI-программа должна работать корректно. При запуске CGI-программы из командной строки убедитесь, что результаты выводятся через регулярные интервалы времени и при этом верны.
Если счетчики посещений настолько плохи, то существует ли надежный способ оценить посещаемость Web-узла?
Практически нет. Анализ обращений к серверу по системному журналу дает такие же неточные результаты, как и использование счетчика посещений. Можно подсчитать количество обращений к конкретной странице с помощью гиперссылки с перенаправлением (см. материал 20-го занятия, "Работа с HTML-кодом и CGI- программами"). Другой вариант . вынудить посетителей физически заполнять некоторую форму. Использование метода POST при обработке данных HTML-форм является единственным способом, позволяющим со стопроцентной гарантией избежать кэширования страниц ргоху-сервером.'
Семинар
Контрольные вопросы
Какие функции из модуля CGI нужно использовать для реализации метода выталкивания страниц сервером?
multipart start и multipart^end.
multipart_init, multipart_start и roultipart_end+
push_start и push_end.
Все броузеры поддерживают метод выкачки страниц со стороны клиента, поскольку он является частью HTML-стандарта.
истина;
ложь.
Какие виды Web-страниц proxy-серверы гарантированно не кэшируют?
данные HTML-формы, которая использует для их обработки метод POST;
содержимое страницы, выталкиваемой сервером;
результаты работы любой CG [-программы.
Ответы
Правильный ответ — вариант б). Функция multipart^init используется для подготовки броузера к приему составных Web-страниц. Функции multipart_start и multipart_end отмечают начало и окончание каждой такой страницы.
Правильный ответ — вариант б). Конечно же, ответ — ложь. Как утверждает стандарт, дескрипторы <МЕТА> могут игнорироваться броузерами. Кроме того, использование параметра -Refresh в функции header не гарантирует, что броузер по требованию будет перезагружать страницу; броузер также имеет возможность игнорировать эту директиву.
Правильный ответ — вариант а). Ответ был разъяснен в разделе "Вопросы и ответы".
Упражнения
• Модифицируйте CGI-программу счетчика посещений в листинге 23.3 (или
23.4), чтобы в ней поддерживались разные счетчики для различных типов броузеров. Для этого вам нужно иметь отдельные файлы для каждого типа броузера. Не забудьте о дополнительном файле для тех броузеров, которые программа сможет идентифицировать.
24-й час
Создание интерактивного Web-сервера
Если вы используете ССЬпрограммы на своем Web-сервере для того, чтобы привлечь людей и предоставить им интересное место для посещения, то вам нужно сделать нечто большее, чем просто создать счетчик числа посещений.
Самыми интересными серверами в Web являются те, содержимое которых постоянно обновляется. Если на вашей Web-странице информация не меняется, то у людей нет никакой причины когда-либо возвращаться к ней снова. Посетив пару раз вашу страницу, они поймут, что ее содержимое почти не изменилось и снова посещать ее не стоит.
Есть еще кое-что, заставляющее людей возвращаться к Web-серверу, — это их участие тем или иным способом в его работе. Люди, составляющие определенную группу, любят поговорить о себе. Одно из свойств человеческой натуры заключается в том, что люди хотят принадлежать к некой группе и чувствовать себя участвующими в ее жизни и работе.
Программы, описанные на этом занятии, предоставят возможность сделать и то, и другое. Первая программа позволяет отсканировать информацию из другого источника в Internet, переформатировать ее и представить на вашем сервере со ссылкой на первоначальный источник информации. Вторая программа позволяет посетителям сервера участвовать в опросе.
Основные темы этого занятия.
Как заимствовать информацию из других Web-серверов.
Как создать Web-сервер для проведения интерактивного опроса.
Заимствование информации
Вы, наверное, видели Web-серверы, на страницах которых были достаточно новые данные котировок ценных бумаг, заголовки последних новостей или сведения о том, с каким счетом закончилась та или иная спортивная игра. Причем иногда человек, администрирующий данный Web-узел, не имеет никакого отношения к первоначальным источникам информации.
В таких случаях обычно происходит следующее: программа, работающая на компьютере, на котором находится рассматриваемая вами Web-страница, время от времени связывается с первоначальным источником информации и "вытягивает" из него данные. Затем эта информация пере форматируется и отображается на заданной странице. На рис. 24.1 показано, как выглядит этот процесс.
Новая страница с информацией,собранной из разных мест
у三言圍
&ГЛГ11\--л“.• :&ГЛГ11\--л“.• :Ваш Web-серверВаш Web-серверРис.24.1. Извлечение Web-страницы, ее переформатирование и отображение на другой страницеРис.24.1. Извлечение Web-страницы, ее переформатирование и отображение на другой странице
&ГЛГ11\--л“.• :
&ГЛГ11\--л“.• :
Ваш Web-сервер
Ваш Web-сервер
Рис.24.1. Извлечение Web-страницы, ее переформатирование и отображение на другой странице
Рис.24.1. Извлечение Web-страницы, ее переформатирование и отображение на другой странице
Таким образом, вы видите, что ваш Web.c◎白@ с помощью CGI-программ превратился в Web-клиента. Если сервер может сам извлекать страницы, то он сможет также объединить их вместе и вновь представить информацию уже иным способом.
Важный момент: не играйте с огнем
Не спешите сразу переходить к заимствованию информации. Для начала следует запомнить несколько важных вещей. Во-первых, если информация, представленная на вашей странице, не является вашей собственностью (она получена из другого Web- сервера или чей-то базы данных), то, вероятно, она защищена авторским правом. Заимствование информации на одном Web-сервере для представления ее на другом может привести к серьезным проблемам с законом. Нарушение закона об авторском праве может повлечь за собой закрытие вашего Web-сервера, наложение санкций на вашего провайдера, а вас могут оштрафовать, заключить в тюрьму и возбудить уголовное дело.
Все это возможные следствия отсутствия культуры работы в Internet.
Прежде чем использовать информацию из другого источника на своем Web- сервере, всегда спрашивайте разрешение на это. Большинство владельцев Web- серверов разрешат вам отображать содержимое их страниц, но могут попросить вас соблюдать некоторые правила и выполнить несколько ответных шагов, которые перечислены ниже.
Вы указываете источник информации — возможно, с помощью баннера, гиперссылок или текста.
Четко формулируете, кому принадлежит авторское право на представляемую информацию, и указываете, что она используется с разрешения автора.
Возможно, вам не разрешат создать "глубокую связь" с авторским Web- сервером, т.е. связываться со страницами, которые находятся на несколько уровней глубже главной страницы. Скорее всего, владельцы сервера предпочтут, чтобы вы создали ссылку только на страницу самого верхнего уровня.
Возможно, вам разрешат обновлять "вытягиваемую" с сервера информацию только время от времени. Некрасиво перегружать трафик на чужом сервере только ради того, чтобы улучшить впечатление от своего.
Владельцы Web-сервера Slashdot.Org, девиз которых звучит "Новости для технарей", а информация рассчитана на пользователей с техническим образованием, ПОзвонили мне использовать их сервер при написании книги, чтобы на примерах продемонстрировать возможности языка Perl. Поэтому, прежде чем реализовать коды программ из описанных ниже примеров на собственных Web-страницах, вы должны спросить разрешения у их авторов. Подробные сведения о том, как с ними связаться, можно найти на их Web-сервере и в разделе FAQ по адресу http://www.slashdot.org.
Пример: “вытягивание" заголовков
Схема отображения заголовков сервера Slashdot.Org на вашей Web-странице выглядит примерно так.
CGI-программа headlines.cgi запускается через анализируемую сервером Web-страницу.
Затем CGI-программа проверяет, самый ли свежий вариант заголовков находится на локальном диске. Если да, то она использует его. В противном случае программа "вытягивает" новые заголовки с Web-сервера Slashdot.Org.
После этого CGI-программа анализирует файл заголовков и отображает их на своей Web-странице.
Для "вытягивания" Web-страницы или любого другого содержимого какого-либо Web-сервера вам нужен модуль LWP:；Simple, который не входит в стандартную поставку Perl, Модуль LWP позволяет "вытягивать" из Internet все виды информации: Web- страницы, файлы через протокол FTP, статьи из групп новостей и т.д.
Модуль LWP::Simple является составной частью пакета под именем libwww-perl В этом пакете содержатся модули для "вытягивания" Web-страниц, анализаторы HTML-кода и URL, средства навигации по Web-серверу и многое другое. Эти модули дают вам колоссальные преимущества, так что имеет смысл потратить время на их установку. Пакет libwww-perl находится на компакт-диске, прилагаемом к данной книге.
Установив модуль LWP::Simple, вы сможете "вытянуть" Web-страницу следующим образом:
use LWP：：Simple qw(get);
$content=get("http://wwv<slashdot.org");
Теперь переменная $content содержит текст Web-страницы, находящейся по указанному URL. Просто, не правда ли?
Программа "вытягивания" заголовков сервера Siashdot и их последующего отображения приведена в листингах 24.1-243. Чтобы использовать данную программу, нужно запустить ее непосредственно из командной строки или из анализируемой сервером Web-страницы.
Листинг24.1.Программа"вытягивания"заголовковсервераSlashdot:часть I
t!/usr/bin/perl -w
use strict;
use Fcntl qw( :flock);
use LWP::Simple qw(get);
use CGI qw(：all);
my $url="http:/7slashdot.org/slashdot,xnil";
my $cache="/tmp/slashcache";
my $lockfile=B/tmp/slashlockw;
sub get_lock {
open(SEN； ">$lockfile")
|| die "Оиибка при создании семафора: $1";
flock(SEMf LOCK_EX) |[ die "Ошибка при выполнении блокировки: $i;
}
sub release_lock {
close(SEM);
}
Проведем анализ программы.
Строки 3—6. Для написания этой программы понадобится несколько дополнительных модулей. Следует использовать модуль Fcntl, поскольку нужно, чтобы программу одновременно мог запускать только один пользователь. Вам понадобится также модуль LWP:: Simple, точнее его функция get, чтобы "вытянуть" заголовки из Web-сервера Slashdot. И, конечно, вам необходим модуль CGI, поскольку вы собираетесь создать CGl-про грамму.
Строка 8. Здесь указывается URL файла, в котором находятся заголовки. Формат этого файла выглядит примерно так:
<story>
<title>Ask Slashdot: Internet Voting?</title>
<url>http://slashdot*org/askslashdot/99/09/05/1732249.shtml</url>
<time>1999-09-05 21:34:36</time>
<author>Cliff</author>
Каждый элемент заключен между дескрипторами <story>. Для написания этого файла использован более современный вариант языка разметки под названием XML, Как вы увидите позже, это позволяет значительно упростить его обработку Рей-программой.
Строка 9. Переменная $cache содержит имя файла, в котором вы собираетесь временно хранить заголовки сервера Slashdot. Благодаря этому файлу каждый раз при вызове программы вам не нужно опрашивать сервер Slashdot, чтобы получить информацию, поскольку у вас есть ее локальная копия.
СтрокиПодпрограммыибыть вам
хорошо знакомы, так как вы уже встречались с ними на трех занятиях. Эти подпрограммы нужны вам, потому что файл, имя которого хранит переменная $cache, может обновляться не более чем одной программой одновременно, и, следовательно, его нужно заблокировать.
Листинг24.2. Программа "вытягивания" заголовков сервера Slashdot: часть II
printheader;
Если с момента обновленияпрошло больше часа, обновим ее
get_lock();
if ( (not -e §cache ) or< (-H $cache) >{
my
if (defined $doc) {
open(CF,|| die "Ошибка записи в$1";
print CF $doc;
close(CF);
release
Строка 23. Определяет следующее: если файл в кэш-памяти отсутствует или если ее содержимое хранится уже более 60 минут, то следует обновить информацию. Функцияв Perl возвращает время модификации файла с мо
мента запуска Perl-программы. Это время выражается в дробных долях дня. Так, если файлу один день, то функция -м возвращает значение 1; если файлу 6 часов, товозвращает значение 0.25 (четверть дня); если файлу всего
один час, товозвращает значение(приблизительно 1/24).
Строка 24. С помощью функции get модуляосуществляется выборка заголовков по заданномукак было описано выше. В следующих
нескольких строках извлеченный документ, который хранится в переменной $doc, записывается в кэш-файл. Если выполнение функции get завершилось неудачей, она возвращает значениекоторое проверяется в строке 25.
Обратите внимание, что вызовы функцийи release_lock() находятся
вне "сферы влияния" оператора if. Этот момент оченьЕсли один экземпляр
обновляет кэш-файл, то вам совсем не нужно, чтобы другая программа одновременно проверяла, существует ли кэш-файл и когда он модифицировался последний раз.
Листинг24.3. Программазаголовковсервера Slashdot: часть
printHeadlines as of ",
open(CF,[j die "Ошибка при открытии$!";
Slink);
{
if
41：$title=$l；
42：}
if (rn,<tirl>( ,*)</url>,) {
44：Slink=$l;
・print qq{<A HREF="Slink,,>$title</A><BR>\n};
47：>
},
print "Авторское право принадлежит
" материал используется с разрешения данной организации.
.
Последняя часть этой программы — самая простая.
СтрокиЗдесь отображается вводная информация и время последнего
обновления
Строка 34. Здесь содержится некий хитроумный прием, позвольте мне его объяснить. Сначала функция stat получает информацию о файле, имя которого хранится в переменной $cache, и возвращает ее в виде списка. Далее извлекается 9-й элемент (время последней модификации) этого списка. И, наконец, для этого времени вызывается функция local time, которая в скалярном контексте возвращает хорошо отформатированную строку.
СтрокиИзвлекаются разделы <title> и <url> файла заголовков сер
вера Slashdot. После анализа регулярного выражения соответствующие части заглавия исохраняются в переменной $1, а затем присваиваются пере
менным и $link соответственно.
Строка 45. Поскольку элементвсегда идет после элемента <title>, то
при обработке элементазначение обеих переменных $title и $link
уже может быть выведено в выходной поток.
В общем случае эти регулярные выражения не следует использовать для обработки HTML-файлов. Они используются здесь, потому что XML-файл заголовков сервера Slashdot тщательно отформатирован так, что в каждой строке содержится ровно один XML-элемент. Если вам покажется, что формат этого файла изменился и эта программа не может обработать его, то следует обратиться к списку часто задаваемых вопросов сервера Slashdot, чтобы узнать, что случилось.
После того как вы запустите эту программу, результат (т.е. ее выходные данные) будет выглядеть примерно так, как на рис. 24.2.
Разумеется, вам придется приложить все свое искусство форматирования HTML- документа, чтобы придать этим данным более привлекательный вид.
Каковы результаты опроса?
Каждый хочет быть кем-то. Каждый хочет знать, что с его мнением считаются, и что тоже важно — каждый хочет знать, насколько его мнение соответствует мнениям других. Для этого и проводятся опросы.
В следующем упражнении мы рассмотрим небольшую программу создания опроса, а затем программу печати результатов этого опроса. Данные опроса сохраняются в текстовом файле: сначала идет сам вопрос, а затем — несколько вариантов ответов.
Файл помешается в каталог на Web-сервере и к его имени добавляется расширение Содержимое файла выглядит примерно так, как показано ниже, причем в нем не должно быть никаких других знаков препинания или пустых строк.
Ваше любимое домашнее животное: Собака
Кошка
Рыбки
Они меня раздражают
Headlines as of Sat Sep 11 19:10:36 1999Headlines as of Sat Sep 11 19:10:36 1999Hourly!Hourly!cut toFree BIND 32 AFreezeJointMissiles'House Check;Open SourceHeap of QuickiesCompaqCvbgrcommurusm.五ud 由。仃ifi 二屈色北己AOL СТОfor ntvvusedpermissioncut toFree BIND 32 AFreezeJointMissiles'House Check;Open SourceHeap of QuickiesCompaqCvbgrcommurusm.五ud 由。仃ifi 二屈色北己AOL СТОfor ntvvusedpermissionDocumentDocument24.2. Выходные данные программы24.2. Выходные данные программыПервая в этом каталоге файл с расширением выбирая последний, если там есть несколько файлов, и отображает вопросы в виде анкеты, как показано на рис. 24.3.Первая в этом каталоге файл с расширением выбирая последний, если там есть несколько файлов, и отображает вопросы в виде анкеты, как показано на рис. 24.3.//dial//dial混遗堂饅献"M 萨敏*蠶.發範調H，^^Jи к值м u a/cq 山而;M "d留 Е^^^^|；^^^§混遗堂饅献"M 萨敏*蠶.發範調H，^^Jи к值м u a/cq 山而;M "d留 Е^^^^|；^^^§ВопросживотноеВопросживотное可可СобакаКошкаРыбкиГ Они меня раздражаютЗапросСобакаКошкаРыбкиГ Они меня раздражаютЗапрос''Форма для проведения опросаФорма для проведения опроса
Headlines as of Sat Sep 11 19:10:36 1999
Headlines as of Sat Sep 11 19:10:36 1999
Hourly!
Hourly!
cut to
Free BIND 3
2 AFreeze
JointMissiles'
House Check;Open Source
Heap of Quickies
Compaq
Cvbgrcommurusm.五ud 由。仃ifi 二屈色北己
AOL СТОfor ntvv
usedpermission
cut to
Free BIND 3
2 AFreeze
JointMissiles'
House Check;Open Source
Heap of Quickies
Compaq
Cvbgrcommurusm.五ud 由。仃ifi 二屈色北己
AOL СТОfor ntvv
usedpermission
Document
Document
24.2. Выходные данные программы
24.2. Выходные данные программы
Первая в этом каталоге файл с расширением выбирая последний, если там есть несколько файлов, и отображает вопросы в виде анкеты, как показано на рис. 24.3.
Первая в этом каталоге файл с расширением выбирая последний, если там есть несколько файлов, и отображает вопросы в виде анкеты, как показано на рис. 24.3.
//dial
//dial
混遗堂饅献"M 萨敏*蠶.發範調H，^^Jи к值м u a/cq 山而;M "d留 Е^^^^|；^^^§
混遗堂饅献"M 萨敏*蠶.發範調H，^^Jи к值м u a/cq 山而;M "d留 Е^^^^|；^^^§
Вопросживотное
Вопросживотное
可
可
Собака
Кошка
Рыбки
Г Они меня раздражают
Запрос
Собака
Кошка
Рыбки
Г Они меня раздражают
Запрос
'
'
Форма для проведения опроса
Форма для проведения опроса
Преимушество использования простого текстового файла состоит в том, что CGI- программа может его использовать для отображения вопросов, а затем и ответов. Если вы хотите составить новый опрос, то просто поместите еще один .txt-файл в тот же каталог, и тогда начнет использовать его автоматически. Все операции выполняются автоматически без вашего участия.
Когда пользователь выбирает вариант ответа и щелкает на кнопке подачи запроса (Submit), запускается вторая CGI-программа, которая записывает данные опроса в файл, находящийся в том же каталоге, что и вопросы. Если файл вопросов называется foo.txt, то ответы сохраняются в файле с именем
гда CGI-программа закончит запись ответа, она перечитывает все ответы и отображает результаты.
Часть I: постановка вопросов
Ставить вопросы в данном опросе совсем несложно. Самое сложное — это просмотреть каталог, где хранится информация об опросе, и найти в нем последний файл с расширением На самом деле, поскольку данный файл нужно найти обеим программам — задающей вопрос и записывающей результаты, имеет смысл написать этот фрагмент в виде повторно используемой функции, которую можно применить и в том, и в другом случае.
нг 24.4. Отображение опроса, часть I
-w
use strict;
use CGI
my($surveydir);
sub find_lastfile {
$lastfile);
It Откроем каталог и найден последний файл
нужного типа.
opendir{SD,||
die "Ошибка при открытии $survey_dir:
sort grep(/\.$type$/, readdir SD);
18:}-'
sub{
$last file);
Slast^file^findlast file($type);
return if (not defined $last file);
этот файп и прочитаем его содержимое.
|| die "Ошибка при открытии $last_file: $厂;
eanswers=<QF>;
close(QF);
chomp ^answers； t Удалить символы новой строке
return(^answers);
)[—
\~ •^ЖПроведем анализ программы.
Строка 6. В переменной $survey_dir задается имя каталога, где должны находиться файлы опроса. Чтобы создать новый опрос, вы можете просто поместить текстовый файл с расширением .txt в этот каталог, как было описано в начале данного раздела. Этот каталог должен быть доступным для записи процессам Web-сервера. Доступность для записи обычно означает наличие у пользователя прав доступа 0755 в системе UNIX или разрешение на запись в данный каталог для учетной записи guest в системе Windows NT.
Строка 8. Функции find_last file{) в качестве параметра передается расширение файла (либо • txt, либо .answer). Она находит в каталоге $survey_dir последний по алфавиту файл заданного типа. Эта функция общего назначения впоследствии используется функцией get_file_contents(), а также программой записи результатов опроса, которую мы рассмотрим в следующем разделе. Если в данном каталоге нет файлов такого типа, то функция find_last_file() возвращает значение, undef.
Строка 20. Функции get_file_contents(} в качестве параметра также передается расширение файла (опять-таки • txt либо * answer). Она возвращает содержимое последнего файла указанного типа из каталога опроса. Чтобы найти имя этого файла, она вызывает функцию find_last_file().
Оставшаяся часть программы, приведенная в листинге 24.5, достаточно проста.
Листинг 24.5. Отображение опроса, часть I)
t Получить содержимое последнего текстового файла с анкетой
ny($questionr ®answers)=get file contents)"txt");
print header;
print qq{<F0RM ACTION="/cgi/writesurvey.cgi" METHOD=POST>\n};
print "Вопрос: $question<P>\n";
my $answer=0;
foreach(§ansvers} {
print "<INPJT TYPE=RADIONAME-answer value=Sanswer>"；
print ■r$-<BR>\nw;
$answer++;
}
print gg{<INPUT TYPE=SUBMIT VALUE»"3anpoc*>};
print_qq{</FORM>};
ОСНОВНОЙ КОД программы начинается со строки 36. Содержимое последнего • txt- файла загружается в переменную Squestion для первой строки и в @answers — для остальной части файла функцией get file contents!).
В строке 40 вы должны изменить путь /cgi/writesurvey.cgi к CGI-программе записи данных опроса.
Далее выводится заголовок анкеты и ее вопросы посылаются броузеру. Каждая строка в массиве ^answers оформляется в виде переключателя. Первой по порядку кнопке переключателя присваивается 0, второй — 1 и т.д. до тех пор, пока в массиве ^answers не останется ни одного варианта ответа. Тело анкеты будет выглядеть примерно так:
<INPUT TYPE=RADIO NAME=answer value=0>Co6aKa<BR>
<INPUT TYPE=RADIO NAME-answer value=l>Konxa<BR> 《INPUT TYPE=ftADIO NAME=ansXBr 7а1ие=2>Рыбки<ВЯ>
<INPUT TYPE=RADIO NAME=answer value=3> Они меня раздрахают<ВЯ>
После того как пользователь выберет вариант ответа и щелкнет на кнопке подачи запроса, CGI-программе будет передан параметр answer, содержащий номер ответа. CG ^программа /cgi/writesurvey.cgi, обрабатывающая данные формы (полный путь к ней задается в строке 40), запишет ответы в файл. Эта программа рассматривается в следующем разделе.
Часть II: анализ результатов
После того как пользователь щелкнет на кнопке подачи запроса (Submit), начинается настоящая работа. Ответ пользователя (т.е. выбранный им вариант) необходимо записать в файл, а результаты свести в таблицу, а затем отобразить.
Программа, листинг которой приведен ниже, кажется довольно длинной, HO на самом деле большую ее часть составляют подпрограммы, с которыми вы уже встречались. Подпрограммы блокирования файлов get_lock(} и release lock(), которые использовались на протяжении всей книги, и подпрограммы get_file_contents() и find_last_file() из программы отображения опроса также вносят сушественный вклад в увеличение размера данной CGI-программы,
Начало кода программы обработки опроса приведено в листинге 24.6. Повторяю еще раз: пусть ее размер вас не пугает, так как большая часть этой программы вам уже знакома.
Листинг 24.6. Обработка опроса, часть I
♦l/usr/bin/perl -w
use. strict;
use Fcntl qw(:flock);
use CGI qw(：all)；
my($survey_dir, $lockfile);
$survey_dlr='/web/htdocs/poll1,;
91 $lockfile="/tmp/surveylock";
sub find_last_file {
^y(Stype)=® ；
my(@fileSr *$last file);
I Открыть каталог, взять последний файл
f нужного типа.
opendir(SD, $survey_dir) |[
die "Ошибка при открытии $survey_dir: $1";
^files=reverse sort grep(/\4type?/, readdir SD);
closedir(SD);
19:20:21:22:23:24:25:26:27:28:29:30:31 :32:33:34:35:36:37:38:39:40:41:19:20:21:22:23:24:25:26:27:28:29:30:31 :32:33:34:35:36:37:38:39:40:41:42:43:44:45:42:43:44:45:$last_file=$files[$|files]; return($last fiie);
19:
20:
21:
22:
23:
24:
25:
26:
27:
28:
29:
30:
31 :
32:
33:
34:
35:
36:
37:
38:
39:
40:
41:
19:
20:
21:
22:
23:
24:
25:
26:
27:
28:
29:
30:
31 :
32:
33:
34:
35:
36:
37:
38:
39:
40:
41:
42:
43:
44:
45:
42:
43:
44:
45:
}'
subgetfilecontents{
my(Stype)^f
my(eanswers, $last_file);
$last_file=find^last_file($type);
return if (not defined $last_file);
f Открыть файл и прочитать его содержимое
open(QF, "$survey dir/$lastmfile")
|| die "Ошибка при чтении $last_file: $!";
^answers-<QF>;
close(QF);
chomp ^answers; # Удалить символы новой строки return{& answers);
subget_lock {
openpE% ->$lockfile')
| die "Ошибка при создании семафора: $!"； flock(SEM, LOCK_EX
|| die "Ошибка при блокировании файла: $「；
sub release^lock {
close(SEM);
}......_
Пока все в листинге 24.6 должно быть вам понятно и знакомо. Используемые здесь подпрограммы либо взяты из предыдущей программы, как, например, get_file_contents() и find_last_file(), либо это подпрограммы get_lock() и release lockf). И опять-таки проверьте, Что Web-сервер может осуществлять запись в каталог, имя которого указанно в переменной $survey_dir).
И поскольку здесь все просто, давайте перейдем к продолжению программы, приведенному в листинге 24.7.
Листинг 24.7.
46:47:48:49:50:51:52:53:54:55:56:57:58:59:60:46:47:48:49:50:51:52:53:54:55:56:57:58:59:60:my($question, &poss_answers)=get^file_contents("txt");
46:
47:
48:
49:
50:
51:
52:
53:
54:
55:
56:
57:
58:
59:
60:
46:
47:
48:
49:
50:
51:
52:
53:
54:
55:
56:
57:
58:
59:
60:
printheader;
I Добавить данные в файл ответов
if (defined param("answer")) {
my($lastfile);
get_lock();
t Найти имя последнего файла опроса и создать
t на его основе ИКЯ файла ответов.
$lastfile==find_last_file(HtxtH)； $lastfile=*s/txt/answer/;
open(ANS r "»$survey_dir/?lastfileH)
|| die "Ошибка при открытии $lastfile: ?!•；
print ANS param("answer"), "\n";
close(ANS);
release_lock();
}
my(?answers)=get f ile_contents{"answer");，
my(%results);
f Подсчитаем количество ответов с помощью хэша
70： toreach{0answerB) {
$results{$ _}++;
}
my $ansno=<J;
foreach my $ans (Qpuss answers} {
$results{$ansno}=0 if (! exists $results{$ansno});
print ■Ответ '$ans' был выбран $results{$ansno} pa3<BR>w；
$ansno++;
}
Основная программа начинается со строки 46. В этой строке данные текущего опроса сохраняются в переменных Squestion и ?poss_answers,
Начиная со строки 50 программа проверяет, дал ли пользователь ответы на вопросы. Не забывайте, что пользователь может просто щелкнуть на кнопке подачи запроса без выбора варианта ответа. Если ответ дан, то в строке 53 выполняется блокировка с помощью функции get_lock( |, чтобы файл результатов мог в одно и то же время обновлять только один человек (а никак не несколько!).
В строке 56 находится последний в каталоге .txt-файл опроса — скажем, first.txt. Его расширение * txt меняется на .answer, т.е. в итоге получается имя файла first.answer. Далее этот файл открывается для записи, в него вносятся данные текущего опроса, а затем с помощью функции release_lock{ )c файла снимается блокировка. Теперь в него могут спокойно вносить данные другие пользователи.
В строке 66 функция get_file_contents() используется для получения результатов опроса. Создается хэш с именем %msults; его ключами являются номера ответов — 0, 1, 2 и т.д., а значениями — количество случаев появления каждого ответа.
Начиная со строки 74 выполняется вывод ответов. Если в хэше ^results нет элемента, соответствующего данному конкретному ответу, то результату присваивается значение 0. Сам ответ и количество случаев его появления выводятся в строке 76.
И это все. На рис. 24.4 показаны данные результатов опроса. Если вы хотите улучшить их внешний вид, то можете сделать так, чтобы CGI-программа отображала ответы (и результаты) в виде разноцветных таблиц и со всеми другими характерными особенностями, благодаря которым HTML-странииы выглядят так красиво и привлекательно.
Вообще говоря, чтобы рассмотренная нами CGI-программа работала, каталог, где хранятся данные опроса (в нашем примере это /web/htdocs/poll), должен быть доступен для записи всем пользователям. В системе Windows NT можно определить свойства этого каталога так, чтобы он был доступен для записи только учетной записи типа guest. В системе UNIX с помощью команды chmod нужно будет установить для каталога значение прав доступа, равное 0777. Кроме того, если вы запускаете программу опроса из командной строки, то она может создать файл типа .answer, который окажется недоступным для записи Web-серверу. В подобном случае для организации нормальной работы программы составления отчета вам, возможно, придется удалить этот файл.
Ответ"Собака1был выбран 1 разОтвет 'Кошка ' был выбран 3 разОтвет Тыбки1 был выбран 1 разОтвет 'Они меня раздражают1 был выбран 1 разОтвет"Собака1был выбран 1 разОтвет 'Кошка ' был выбран 3 разОтвет Тыбки1 был выбран 1 разОтвет 'Они меня раздражают1 был выбран 1 разРис. 24.4. Отображение данных результатов опросаРис. 24.4. Отображение данных результатов опроса
Ответ"Собака1был выбран 1 раз
Ответ 'Кошка ' был выбран 3 раз
Ответ Тыбки1 был выбран 1 раз
Ответ 'Они меня раздражают1 был выбран 1 раз
Ответ"Собака1был выбран 1 раз
Ответ 'Кошка ' был выбран 3 раз
Ответ Тыбки1 был выбран 1 раз
Ответ 'Они меня раздражают1 был выбран 1 раз
Рис. 24.4. Отображение данных результатов опроса
Рис. 24.4. Отображение данных результатов опроса
Резюме
На этом занятии мы рассмотрели ряд программ, способных придать вашим Web- страницам некоторое разнообразие. Мы изучили программу выборки содержимого других серверов и представления собранной информации на собственной Web- странице. Вы получили несколько полезных советов, касающихся заимствования информации, авторские права на которую принадлежат другим людям. И, наконец, мы рассмотрели программу проведения опроса, позволяющую вовлечь посетителей вашего Web-сервера в его работу.
Вопросы и ответы
Представляет ли угрозу для безопасности наличие на Web-сервере каталога, доступного для записи всем пользователям?
Да, хотя эта угроза невелика. Если ваш сервер был настроен разумно, то никто не сможет выгрузить информацию на ваш узел. Но, конечно, если ваш сервер позволяет кому угодно выгрузить что угодно и куда угодно, то возможность для злоупотребления есть. Если хотите, то для решения этой проблемы можете одновременно с .txt-файлами создать .answer-файлы. Только не забудьте с помощью функции chmod сделать сами .answer-файлы доступными для записи всем пользователям.
Правда лн, что против меня могут возбудить дело только за то, что я позаимствовал с другого сервера всего лишь заголовки?
. Да, могут. Такие случаи уже были. В феврале 1999 года началось судебное разбирательство между фирмами Microsoft и Ticketmaster, возбужденное именно в такой ситуации. Microsoft якобы использовала "глубокие ссылки" на содержимое сервера Ticketmaster, и фирма Ticketmaster подала иск. В этом случае не было нарушения авторских прав, но наличие "глубоких ссылок" стало достаточным основанием для возбуждения дела. А в случае нарушения авторского права ситуация была бы гораздо более неприятной.
Я знаю один сервер, из которого хотел бы выбирать заголовки; он чем-то похож на Slashdot. Но на нем нет XML-файла, который легко поддается анализу. Вместо него мне приходится использовать обычный HTML-файл. Как же мне провести анализ?
Если вы собираетесь анализировать HTML-файл, не пытайтесь использовать для этого регулярные выражения, составленные самостоятельно. Анализировать HTML далеко не так просто, как кажется, и получить правильный результат почти невозможно. И даже если вы умудритесь с помощью регулярных выражений проанализировать часть HTML-кода, это сработает не во всех случаях. В CPAN есть модули для анализа HTML. Все они находятся в разделе HTML, т.е. имеют вид HTML::*.
Семинар
Контрольные вопросы
Что необходимо сделать для извлечения HTML-файла с Web-сервера?
использовать модуль LWP;
открыть сетевое соединение с сервером и "вытянуть" данные;
использовать команду 'lynx -dump' или 'netscape -print'.
Если функция get модуля LWP::Simple завершилась неудачей, то что она вернет?
сообщение об ошибке "No Document";
пустую строку (т.е. "");
значение undef.
Ответы
Правильный ответ — вариант а). Хотя варианты б) и в) тоже годятся, но они не так надежны и просты в использовании.
Правильный ответ — вариант в). См. объяснение, следующее за листингом 24.2.
Упражнения
Результатыопросавыможете отобразитьв видегистограммы,даженеис
пользуя графические модули. Для этого вам нужен .gif-файл размером 1x1 пиксель соответствующего цвета. Чтобы создать столбик, просто отобразите этот .gif-файл с соответствующими значениями высоты и ширины следующим образом:
<IMG SRC="small.gif" HEIGHT=20 WIDTH=200 alt="rHCTorpaMMa,'
Большинство фафических броузеров автоматически выполнят масштабирование этого маленького .gif-файладо нужного размера.
Ваша задача: сделать так, чтобы программа опроса печатала его результаты в виде гистограммы. Чтобы определить длину столбца гистограммы, нужно
подсчитать количество всех голосов, а затем разделить на это число количество голосов по каждой категории. Например, если всего проголосовало 100 человек и за одну из категорий подано 40 голосов, то получим коэффициент 0,4, на который и нужно умножать длину соответствующего столбца.
Результаты опроса, программа анализа данных которого приведена в листинге 24.4, легко могут быть искажены людьми, проголосовавшими более одного раза. Подумайте, как это можно предотвратить? Можно создать файл, в котором будут сохраняться адреса всех респондентов, проверять по этому файлу адрес очередного голосующего и не допускать дублирования. Однако это не позволит выполнить голосование людям, работающих через proxy-сервер (об этом шла речь на 23-м занятии, “ Push-технология и счетчики посещений Web^cтpaниц>,)- Поэтому придумайте метод, позволяющий человеку, посетившему ваш сервер, проголосовать только один раз.
(Но только имейте в виду, что подобный метод не может быть простым. Считайте это, по большей части, чисто теоретическим экспериментом.)
Приложение
Инсталляция модулей в Perl
Устанавливать модули в Perl несложно и научиться это делать необходимо, если вы хотите овладеть искусством программирования на Perl. В этом приложении содержится информация о том, как устанавливать нужные вам модули.
Подробная информация о том, как устанавливать модули практически в любой операционной системе, содержится в документации по Perl. В документе, который называется perlmodinstall, содержатся даже инструкции по инсталляции модулей в таких непопулярных операционных системах, как OS/2 и VMS.
Выбор нужного модуля
Сначала вам необходимо выбрать нужный модуль. Хорошей отправной точкой для этого является библиотека CPAN, доступ к которой можно получить по адресу http://www.perl.com/CPAN. Вы должны решить, какой модуль вас интересует.
Имена модулям CPAN даны примерно в соответствии с их функциями. Например, модуль Image::Size берет изображение и сообщает, каков размер этого изображения; этот модуль используется для работы с Web-страницами. Но некоторые модули имеют необычные имена. Так, имя модуля LWP происходит от названия библиотеки Perl, которая называется libwww-perl.
Наборы модулей можно также найти в CPAN. В этих наборах содержится несколько связанных между собой модулей и обычно несколько сопутствующих модулей, причем все они находятся в одном большом пакете. Например, набор libnet устанавливается как модуль, но в процессе установки получается несколько модулей и все они предназначены для работы в сети. Например, модуль LWP — это часть набора libnet.
I При установке модуля вы автоматически получаете всю документацию к нему.
Инсталляция модулей в системе...
В каждом из примеров, приведенных в следующих разделах, мы будем пытаться устанавливать модуль Date::Manip из библиотеки CPAN. Чтобы установить собственный модуль или набор модулей, просто подставьте имя этого модуля вместо Date::Manip.
...Windows 95/98/NT
Для системы Windows самым простым решением будет использование стандартных пакетов модулей, которые созданы ActiveState Tool Corp, конечно, при условии, что вы используете интерпретатор Perl этой фирмы.
Чтобы установить стандартный модуль в системе Windows, нужно сначала запустить Perl Package Manager (PPM). Эта утилита упрощает процесс инсталляции, так как она предоставляет для этой цели интерактивный интерфейс. Чтобы запустить PPM, нужно открыть окно сеанса MS-DOS; при этом вы должны быть подключены к Internet.
После командного приглашения просто наберите PPm, как показано ниже. В результате должна запуститься утилита РРМ; если этого не произойдет, поищите файл ppm.bat, который был установлен вместе с версией ActiveState Perl и запустите его, указав полный путь.
C:\Hindows>ppm
PPM interactive shell (1.1.3) - type 'help' for available commands.
PPM>
Чтобы найти конкретный модуль, воспользуйтесь командой search, как показано ниже. Эта команда нужна потому, что в ActiveState нет заранее построенных пакетов для всех модулей из CPAN; они есть только для наиболее популярных модулей. Кроме того, чтобы инсталлировать модуль, вы должны правильно указать его имя, не сделав при этом орфографических ошибок.
РРМ> search Date
Packages available from http://www.ActiveState.com/packages
Date-Calc
Date-Manip
TimeDate
PPH>
После того как вы найдете нужный модуль — в нашем примере это Date: ：Manip, — можете установить его с помощью команды install следующим образом:
РРМ> install Date-Manip
Install package ^Date-Manip1?(y/N): у
Installing C:\Perl\html\lib\Date\Manip.html
Installing C:\Perl\htmlhelp\pkg-Date-Manip.html
Installing C:\Perl\htmlhelp\pkg-Date-Manip.hhc
Installing C:\Perl\site\lib\Date\Manip»pm
Writing C:\Perl\site\lib/auto/Date-Manip/.packlist
PPM>
Теперь модуль Date: :Manip установлен!
Если вы хотите загрузить набор модулей и установить его вручную (например, если вы не имеете доступа к Internet или ваша локальная сеть защищена брандмауэром), то инструкции по загрузке и установке модулей вручную, а также о том, как обращаться с бранд-
мауэрами, можно найти на Web-сервере ActiveState по адресу http://vww.ActiveState.com. Фирма ActiveState поддерживает список часто задаваемых вопросов, касающийся распространения Perl, и здесь вы найдете все необходимые сведения и инструкции.
Инсталляция модулей без PPM, например с помощью компилятора С в системе Microsoft Windows, выходит за рамки данной книги. Поскольку Peri распространяется по методу открытого кода, то в его поставку входят инструкции о том, как самостоятельно построить Perl в системе Windows, но это работа не для новичков. Если же вы способны это осуществить, то самостоятельное построение модулей уже не окажется для вас слишком сложным, поскольку эти процедуры практически идентичны.
...UNIX, с помощью CPAN
Инсталляция модулей в системе UNIX может оказаться захватывающей, полной проблем или удивительно простой процедурой. Вам понадобится компилятор ANSI С (прекрасно подойдет тот, который использовался для построения Perl) и лицензия на его использование (если этого требует фирма-продавец). Вам понадобится также экземпляр программы архиватора GNU gzip/gunzip; некоторые фирмы, продающие систему UNIX, выпускают его в виде стандартной утилиты. Если у вас нет этой программы, можете получить ее экземпляр по адресу http://www.fsf.org.
Некоторые фирмы, продающие систему UNIX (в особенности, Hewlett-Packard), выпускают свои операционные системы вместе с компилятором С, который не является ANSI-совместимым. Это сильно урезанная версия настоящего компилятора, поэтому вам придется заплатить за настоящий компилятор или бесплатно загрузить и инсталлировать GNU компилятор С.
И еще одно: вам понадобятся права доступа пользователя root на том компьютере, где устанавливается Perl. Обычно Perl инсталлируется в качестве системной утилиты. Поэтому для доступа к его каталогам требуются соответствующие права.
В поставку Perl входит модуль под именем CPAN, который предназначен для помощи в установке других модулей. Чтобы начать установку, запустите с помощью Perl оболочку модуля CPAN следующим образом:
$ perl -MCPAN -e shell
Когда вы первый раз дадите эту команду, модуль CPAN спросит вас, откуда вы хотите "вытягивать" модули Perl и как хотите их устанавливать. В большинстве случаев достаточно выбирать стандартные ответы, принимаемые по умолчанию. Вас спросят о том, где находятся временные каталоги, какой зеркальный сервер CPAN вы хотите использовать (список будет представлен) и подключены ли вы к Internet через proxy-сервер.
Когда CPAN закончит задавать вам вопросы, появится следующее приглашение:
cpan shell — CPAN exploration and modules installation (vl.52)
ReadLine support available (try '"install Bundle::CPAN''}
cpan>
В ответ на это приглашение вы можете ввести команду i /шаблонIчтобы поискать информацию о пакете. Здесь параметр /шаблон/ определяет шаблон для поиска. Например, чтобы найти модуль Date: :Manip, введите следующую команду:
cpan> i /Manip/
Модулю CPAN может понадобиться связаться с сервером CPAN и получить новый экземпляр индекса. Это происходит только в случае необходимости, и весь процесс занимает некоторое время. После выполнения запроса CPAN выдает примерно следующую информацию:
DistributionS/SB/SBECK/DateManip-5.39.tar.gz '
ModuleDate::Manip(S/SB/SBECK/DateHanip-5*39.tar•gz)
Чтобы инсталлировать модуль, наберите
cpan> install Date::Manip
В результате модуль CPAN выполнит для вас процесс загрузки, компиляции, тестирования и инсталляции модуля. На экране появится куча непонятной информации, которая выглядит примерно так, как показано ниже в очень сокращенном примере (комментариев # обычно нет, они добавлены здесь для пояснения).
Running make for S/SB/SBECK/DateManip-5>39.tar>g^
Fetching withNet::FTP: f Загрузка модуля
ftp://ftp-cpan,org/CPAN/autiiors/id/S/SB/SBECK/DateManip-5.39,tar.gz
Fetching with Net::ftp： I Проверка контрольной суммы
ftp://ftp.cpan* org/CPAN/authors/id/S/SB/SBECK/CHECKSUHS
Checksum for /root/.cpan/sources/authors/id/S/SB/SBECK/DateManip'5-39 ・ tar.gz ok DateManip-5.39/
DateManip-5.39/t/
DateManip-r5.39/t/date_date_0 • t
DateManip-5«39/t/Manip.cnf
DateManip-5.39/t/date.t
CPAN,pm: Going to build S/SB/SBECK/DateManip-5.39,tar*gz
Checking if your kit is complete...
Looksgood
Writing Makefile for Date::Manip
mkdir blib f Построение модуля
mkdir blib/lib
mkdirblib/lib/Date
cpManip-pod blib/lib/Date/Manip-pod
cp Hanip.pm blib/lib/Date/Manip*pm
mkdir blib/arch
mkdirblib/arch/auto
mkdirblib/arch/auto/Date
mkdir blib/arch/auto/Date/Manip
mkdirblib/lib/auto/Date
mkdirblib/lib/auto/Date/Manip
mkdir blib/man3
Manifying blib/man3/Date; :Manip.3
/usr/bin/make — OK
Running make test # Тестирование модуля
PERL_DL_NONIAZY=1 /usr/bin/perl -Iblib/arch -Iblib/lib -I/usr/local/lib/perl5/5. fi.O/1386-freebsd -I/usr/local/lib/perl5/5,6.0 -e 'use Test::Harness qw(&runtests
$verbose); $verbose=0; runtests gARGV厂 t/*.t
t/dateok
t/date_date_Ook
Files=31, Tests=839, 153 wallclock secs (139.67 cusr + 5.69 csys145.36 CPU)
/usr/bin/make test — OK
Running make install i Установка модуля в системе
Installing /usr/local/lib/perl5/site_perl/5.6.0/Date/Kanip.po<i
Installing /usr/local/lib/perl5/site_perl/5・ 6.0/Date/Manip»pm
Installing /изг/1оса1/тап/тапЗ/Па1е:；Мап1р,3
Writing /usr/local/lib/perl5/site_perl/5.6-0/i386-freebsd/auto/Date/Manip/.packl ist
Appending installation info to /usr/local/lib/perl5/5»6.0/i386^freebsd/perllocal •pod
/usr/bin/make install ~ OK
Но, конечно, полученная вами информация будет существенно отличаться от приведенной выше. Итак, теперь модуль протестирован и установлен. Кричите "ура"!
...UNIX, трудным способом
Хотя в системе UNIX можно установить модули, не пользуясь модулем CPAN, в большинстве случаев не нужно поступать подобным образом. Данный метод приведен здесь только для полноты изложения. А на самом деле следует использовать модуль CPAN везде, где это только возможно.
Для начала вы должны вручную загрузить модуль из библиотеки CPAN. Он представляет собой архив tar, упакованный с помощью программы gzip. Например, если этот модуль — Date: :Calc, то нужно получить его самую последнюю версию, которая называется примерно так: Date-Calc-X.T.tar*gz. После того как вы загрузили данный архив, зайдите в каталог, в котором он находится, и распакуйте его следующим образом:
gunzip Date-Calc-4.3.tar.gz
tar xf Date-Calc-4.3.tar.gz
При распаковке создается подкаталог Date-Calc*^ 3. Перейдите в него с помощью команды cd и введите следующую команду:
perl Makefile.PL'
Checking if your kit is complete...
Looks good
Writing Makefile for Date::Calc
В результате будет создан makefile, который необходим для процесса построения модуля. После этого постройте модуль, воспользовавшись командой make следующим образом:
$ make
mkdir blib
mkdir blib/litr
Manifying blib/man3/Date::Calc.3
/usr/bin/make — OK
Этот процесс может занять некоторое время.
На следующем этапе нужно протестировать модуль, чтобы узнать, правильно ли он построен. Для этого просто наберите команду make test следующим образом:
$ make test
PEBL_DL_NONLA^Y=1 /usr/bin/perl -Iblib/arch -Iblib/lib -I/usr/local/lib/perl5/5< 6.0/i3e6-freebsd -I/usr/local/lib/perl5/5,6・0 -e 'use Test::Harness qw(&runtests
$verbose); $verbose=0; runtests QARGV厂 t/*.t
t/fOOOok
t/fOOlok
t/fO33ok
All tests successful.
Files=34, Tests=1836, 11 wallclock secs ( 7.65 cusr + 1.10 csys = 8.75 CPU) /usr/bin/make test ~ OK
Для того чтобы удостовериться, что модуль построен корректно, всегда следует использовать команду make test. Это позволит сэкономить вам (и другим) многие часы отладки в дальнейшем. После завершения тестирования нужно инсталлировать модуль, как показано ниже. Этот шаг обычно выполняется с помощью учетной записи root, так как при инсталляции производится запись в системные каталоги.
$ suPassword:$ suPassword:
$ su
Password:
$ su
Password:
i make install
Installing /usr/local/lib/perl5/site_perl/5.6*0/i386-freebsd/auto/Date/Calc/Calc
♦ 80
Appending installation info to /usr/local/lib/perl5/5»6,0/i3S6-freebsd/perllocal
*pod
/usr/bin/make install — OK
Теперь все готово!
Инсталляция модулей на компьютере
Macintosh
Инсталляция модулей на компьютере Macintosh — это трудная задача. Просмотрите FAQ-файл сервера MacPerl, чтобы получить информацию о дроплетах (droplet), которые можно использовать для инсталляции модулей. FAQ-файл сервера MacPerl находится по адресу http://www.macperl.com.
Что делать, если вам не разрешается
устанавливать модули
ЕСЛИ ВЫ можете устанавливать программы на компьютере, то можете устанавливать и модули. Ваша способность это сделать зависит от того, насколько сложным является модуль и согласны ли вы немного помучиться с его установкой. Иногда системный администратор не разрешает устанавливать модуль, потому что не хочет, чтобы его использовали другие. В некоторых случаях особые модули нужны только вам или небольшой группе людей, поэтому устанавливать их так, чтобы они были доступны всем пользователям, просто нецелесообразно.
В любом случае установить собственные экземпляры модулей Perl в собственных каталогах совсем несложно.
Во-первых, вам нужно построить модуль с помощью приведенной выше инструкции, но с небольшим исключением. Вы можете указать программе установки, что нужно поместить модули в особый каталог. Если вы используете программу PPM для
системы Microsoft Windows, то, прежде чем инсталлировать модуль, вы должны указать этой программе, что хотите выполнить установку в другой каталог. Это делается с помошью команды set следующим образом:
PPM> set root c:\myperl
РРМ> set build c:\myperl,.
В результате модули будут транслироваться и инсталлироваться в каталог c:\myperl.
В системе UNIX, когда вы используете модуль CPAN, можете указать каталог установки с помощью параметра makepl_arg следующим образом:
срап> о conf makepl _arg PREFIX=H/home/clintp/perl/libH
Или, если вы устанавливаете модули вручную с помошью утилиты make, можете указать каталог установки, использовав во время построения аргумент PREFIX в первой команде.
$ perl Makefile * PL PREFIX=M /home/clintp/perl/lib'*
凉凉Каким бы методом вы ни воспользовались, модуль, который вы пытаетесь инсталлировать, будет помешен в каталог /home/clintp/perl/lib/* Затем, если нужно, можно переместить этот модуль в другой каталог.
凉
凉
Будьте внимательны и не перемещайте модули с одного компьютера на другой, если эти компьютеры принадлежат к разным типам. Скомпилированный модуль, как и сам Perl, будет работать только на компьютерах одного типа. Кроме того, постарайтесь не перемещать модули между различными версиями Per); иногда это приводит к тому, что они перестают работать. В подобной ситуации вам придется переустановить модуль.
Использование модулей, установленных в необычных местах
Чтобы использовать модули, установленные в каталоге, отличном от стандартного, нужно применить директиву use lib. Например, если вы устанавливаете модуль Date::Manip в каталог /home/clintp/perl/lib/ с помощью инструкций из предыдущего раздела, то у вас получится древовидная файловая структура, аналогичная той, которая показана ниже на рисунке.
/home
'—/clintp
1—/perl
IЬ
I—/Date
I——nanip.pm
Чтобы воспользоваться модулем, в начале программы нужно ввести следующий код:
use lib '/home/clintp/perl/lib'; f Подключаем нестандартные нодули
else
use Date::Manip;
Тогда Perl, прежде чем проводить поиск по своим каталогам, будет искать модуль в указанном каталоге. Этот метод можно использовать также при инсталляции на своем компьютере более новых, версий модулей для тестирования, не затирая старые версии и не создавая проблемы с несовместимостью.
Предметный указатель
в
Brooks, Frederic P., 103
с
CGI, 282; 285
вызов программы, 325 передача параметров, 325
программы, 284 выполнение, 289 инсталляция, 288 написание, 287
Cookie, 336; 337
безопасность, 345
отправка нескольким
серверам, 343
перманентные, 341
персональные, 344
пример использования, 339
проблемы, 346
просмотр, 340
создание, 337
формат времени, 342
CPAN, 270
D
Droplet, 395
Н
HTML, 282 дескрипторы
#ехес, 329
<FORM>, 297; 300
<INPUT>, 297
<TEXTAREA>, 297
кнопка Submit, 298
скрытые поля, 310
HTTP, 283
HTTPS, 302
IETF, 320
286
IMAP, 351
Internet Engineering Task
Force, 320
Intranet, 282
IP-адрес, 283
M
Mac Perl, 193
Magic cookies, 337
Mail Transport Agent, 557
Microsoft Internet
Information Server, 286
MIME
заголовок, 323
типы данных, 323
MTA, 351
POP, 351
Proxy-сервер, 369
Push-технология, 363
R
References, 218
Request For Comments, 320
RFC, 320
s
sendmail, 351
Server-side includes, 328
SMTP, 351
SSI, 328
пример использования, 329
T
Telnet, 322
и
UNC, 102
Uniform Resource Locator, 283
Universal Naming
Convention, 102
URL, 283
User agent, 321
UUCP, 350/
w
Web-броузер, 283
Web-сервер, 283
Web-страницы
выборка вручную, 322
World Wide Web, 283
X
XML, 378
A
Агент передачи почты, 351
Альтернация, 119
Анимация, 366
Анкеры, 120
Аргументы, 59
Б
База данных, 136; 248
текстовые, 254
вставка записей, 256
удаление записей, 256
Безопасность в Web, 301
Блоки, 67
Блокировка данных, 259
в UNIX, 260
в Windows NT, 260
монопольная, 261
принудительная, 260
совещательная, 260
совместно
используемая, 261
чтение и запись файлов, 263
Брандмауэр, 370
Брукс, Фредерик П., 103
В
Включения на стороне сервера, 328
Время
отсчет, 185
Выражение, 56"
Вытягивание информации из Web, 377
г
Гостевая книга, 304
Д
Декремент, 60
Дескрипторы
HTML, 282
STDIN, 100
каталога, 173
файла, 173
файлов, 100
Диапазоны, 84
Директивы
use strict, 15a, 166; 177
Документы, составные, 365
Дроплет, 395
Заимствование информации, 375
Значения undef, 72
И
Идемпотентность, 300
Изображение дня, 323
Инкремент, 57; 59
Интерпретатор, 38 Истина, 71
Итератор, 92
К
Каталог, 172; 178
закрытие, 173
открытие, 173
перемещение, 178
создание, 179
текущий, 178
удаление, 180
чтение, 173
Квантификаторы, 116
Квотинг, 52
Классы символов, 117 Коды
ASCII, 71
Команды
chmod, 182
pwd, 178
запуск из Perl, 191
Комментарий, 47
Конвейер, 195
Конвейерная обработка, 195
Конец файла, 90
Константа, 51
Контекст, 87; 88
л
Литерал, 5『； 52
строковый, 52
числовой, 52
Литералы
—FILE— 274
_LINE 274
список, 155
м
Маска, *5
Маскирование, 185 Массив
работа, 91
Массивы, 83; 85
@一, 223
@ARGV, 215
анонимные, 224
ассоциативные, 83; 128
двумерные, 225
доступ к элементам, 86
индексы, 86
определение размера, 87 преобразование в
скаляры, 92
разделение, 169 сечением, 87 слияние, 93; 169 упорядочивание
элементов, 94
Метасимволы, 114; 115
анкеры, 120
звездочка, 116
знак вопроса, 117
непечатные, 116
ПЛЮС, 116
точка, "5
Метки, 78
Методы
выталкивания страниц сервером, 367
вытаскивания страниц клиентом, 367
Модули, 17% 234
g, 300
С PAN, 392
Cwd, 179
Data::Dumper, 140; 228;
265
diagnostics, 242
English, 242
File::Copy, 241
File:: Find, 238
GD, 371
HTML::*, 388 1РС::Ореп2, 202
LWP::Simple, 377
Net::Ping, 241
Net::SMTP, 352; 355
Tie::IxHash, 140 инсталляция, 390 обзор, 238
просмотр документации, 236
стандартные, 243
о
Область видимости, 142;
146
динамическая, 152
лексическая, 152
Обратные ссылки, 124
Объект, 357
Ограничители, 54
Оператор
угловой, 60
Операторы
... 84
<=>, 94
<STDIN>, 60
=~, 122
chomp, 61
cmp, 94
else, 68
exit, 78
for, 75
foreach, 92
glob, 175
if, 67
int. 69
last, 77; 139
local, 151
my, 147; 148
next, 77
q, 54
qq, 54
qw, 84
qxf \ 195
qx{}, 194
require, 246
return, 143; 144
sort, 166
tr///, 162
use, 235
use Cwd, 179
use strict, 152
while, 75
y//A 162
диапазона, 84
запятая, 90
запятая-стрелка, 129
конкатенации строк, 57
логические, 72
основные, 56
отношения, 69
строковые, 70
повторения, 58; 90
подстановки, 120
подстановки, 120; 193
поиска по шаблону, 123
модификаторы, 123
привязки, 122
присваивания, 67
равенства, 67
строковые, 57
угловые, 104
унарные, 59
управления циклами, 77
условные, 66
файлового ввода, 104
числовые, 57
Определение платформы, 199
Отладка
программ со ссылками, 227
Отладчик, 205
завершение работы, 211
команды
[h, 207
209
209
209
207
1, 208; 209
п,207
q, 211
R, 209
s, 210
х, 228
основные, 207
перезапуск программы, 209
пошаговое выполнение, 207
продолжение выполнения программы, 209
распечатка программы, 208
точка останова, 208
вывод списка, 209
удаление, 209
установка, 209
трассировка•функции, 210
Отображение времени,
365
Отчет, 164
п
Пакеты
gzip, 42
libnet, 356 libwww-perl, 377
Mac Perl, 43
Память
анонимная, 224
Папка, 172
Переадресация, 332
Перекодировка, 161
Переменные
$!, 104
$#имя_массива, 87
$_, 55; 93; 105
$ARG, 242
@_, 145
глобальные, 147 зарезервированные, 55 локальные, 151
область видимости, 147 приватные, 147 скалярные, 51; 54
Переменные окружения
HOME, 179
Перенаправление, 332
Переносимость программ, 197
правила написания, 198
Печать, 162
Подпрограммы, 142
передача аргументов, 222
по значению, 223
по ссылке, 223
рекурсивные, 『53
Подстановки, 120
на стороне Web-сервера, 327
Пользовательский агент, 321
Проблема 2000, 91
Программирование безопасное, 103 машин но-зависимого,
198
Программы chmod, 49
EDIT.EXE, 45
gunzip, 42
man, 44
perl doc, 43
sendmail, 351
Shuck, 44
Stufflt Expander, 43
однострочные, 212
Протоколы
HTTP, 320
отладка, 322
передачи гипертекста, 320
Путь, 102
p
Разыменование, 220
Регулярные выражения,
93; ИЗ
правила создания, 115
Рекурсия, 755
c
Сбор информации, 375
Сетевой этикет, 352
Сети
внутренние, 282
Символы
$,54
@, 83; 87
вставки, 120
доллара, 120
Скаляры, 57
поиск, 158
Соглашение об
универсальных именах, 102
Списки, 83, 131
Спэм, 352
Ссылка, 219
на аргументы, 222
на массивы, 221
на хэш, 221
Ссылки, 218
Стек, 167
Строка, 52; 105
Структуры данных, 227
Счетчик посещений,
368
графический, 371
текстовый, 370
T
Точка останова, 208 Транслитерация, 161
V
Указатели, 218 Унифицированный
локатор ресурсов, 283
Установка Perl, 39
Macintosh, 43
UNIX, 41
Windows, 41
Утилиты grep, 176 perldoc, 59
PPM, 245 telnet, 322
Ф
Файловая система, 172 Файлы, 172 .
cookie, 336 безопасность, 345 отправка нескольким серверам, 343
перманентные, 341 персональные, 344 пример
использования, 339 проблемы, 346 просмотр, 340 создание, 337 формат времени, 342
cookies.txt, 343
DBM, 140; 248 stable.tar.gz, 42 бинарные, 109 блокировка, 112 дескрипторы, 100
STDERR, 109
STDIN, 109
STDOUT, 109 запись данных, 107 конец,殁105 копирование, 240 метаданные, 108 отбор, 174 открытие, 100 переименование, 181
перемещение, 181
перемещение указателя,
258
поиск, 238
получение информации, 183
права доступа, 182
расширения
pm, 236
с произвольным
доступом, 257
открытие, 257
семафорные, 262
тестирование, 110
удаление, 180
указатель, 258
чтение данных, 104
Факториал, 755
Фирмы
ActiveState Tool, 41
Формы, 296
метод обработки GET, 300
метод обработки POST, 300
обработка данных, 299
Функции, 142
binmode, 109; 324
chdir, 179
chmod, 183
chomp, 89; 105
close, 102; 107
closedir, 173
cookie, 337; 341
copy, 241
cwd, 179, 235; 236
dbmclose, 249
dbmopen, 249
delete, 133
die, 101; 104
each, 251
escape, 327
exists, 133
fastgetcwd, 236
find, 238
flock, 260
get, 378
getc, "2
getcwd, 236
glob
сравнение, 176
grep, 124; 257
header, 323
index, 159
keys, 130
length, 160
localtrme, 90; 330
map, 125
mkdir, 179; 183
move, 241
multipart_end, 366
multipart_init, 366
multiparty start, 366
open, 101
opendir, 173
param, 29% 326
pingecho, 242
pop, 167
print, 107; 109; 162
pnntf, 163
push, 140; 167; 256
rand, 69
readdir, 173
redirect, 333; 348
referer, 331
remote_host, 331; 360
remote_user, 360
reverse, 95; 131
rindex, 160
rmdir, 180
scalar, 89
script_name, 331; 345
seek, 258
send_mail, 354; 355; 357
server_nanie, 331
sort, 94; 136
splice, 169; 256
split, 92
sprintf, 164
stat, 183
substr, 161
system(), 191
интеграция с командной оболочкой, 192
перенаправление выходного потока, 193
tell. 258
unlink, 180
unshift, 256
user_agent, 331
values, 131
virtual_host, 331
warn, 104
для получения
информации о сервере
и броузере, 331
строгие, 146
Функции rand, 96
Хэш, 83; 128
анонимная, 224
извлечение данных, 130
инверсия, 131
проверка ключей, 132
создание, 129
сортировка, 136
удаление ключей, 133
u
Циклы, 74
for, 75
foreach, 92
while, 75; 105
Числа, 52 простые, 79 Фибоначчи, 156
ш
Шаблоны, 114 альтернация, 119 группировка, 119
э
Электронная почта основы работы, 350 отправка сообщения, 351
в UNIX, 354
из Web-страницы, 357
не в UNIX, 355
через sendmail, 354
через SMTP, 355
Электронный магазин, 310
Я
Языки программирования интегрирующие, 38; 190
Учебное пособие
Клинтон Пирс
Освой самостоятельно Perlза 24 часа
Издательский дом ^Вильямс'1.101509, Москва, ул. Лесная, д. 43, стр. 1.Изд. лиц. ЛР № 090230 от 23.06.99
Госкомитета РФ по печати.
Подписано в печать 12.02.01. Формат 70x100/16.
Гарнитура Times. Бумага газетная. Печать офсетная.
Уч.-изд. л. 21,86. Усл. печ. л. 26,23. Доп. тираж 4000 экз. Заказ № 15.
Отпечатано с фотоформ в ФГУП «Печатный двор» Министерства РФ по делам печати,телерадиовещания и средств массовых коммуникаций.
197110, Санкт-Петербург, Чкаловский пр., 15.
2:
3: use strict;
4: use CGI qw(：all);
5:siy($imagedirr $day, Qjpegs* $error);
6:
7: $imagedir="/web/htdocs/pic_of_day";
товым сервером, адрес которого был указан в строке 9.