Perl中級者への道 (近藤嘉雪, at PerlCasual #4)

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Perl中級者への道

近藤嘉雪

@yoshiyuki kondo

PerlCasual #4 (2011/4/28)

近藤嘉雪 (@yoshiyuki kondo) Perl 中級者への道 PerlCasual #4 (2011/4/28) 1 / 44

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近藤嘉雪 (こんどうよしゆき)

Twitter@yoshiyuki_kondo

ホームページhttp://www.kondoyoshiyuki.com/

訳書「プログラミング Perl」「初めての Perl」

著書「定本 Cプログラマのためのアルゴリズムとデータ構造」「定本 Javaプログラマのためのアルゴリズムとデータ構造」

好きなもの:エディタ: Emacs日本語入力方式: T-Code (2ストローク直接入力)


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はじめに

はじめに


はじめに

中級者への道

Perlは敷居の低い、とっつきやすい言語です。でも、奥もとっても深い言語です。「初めてのPerl」を読み終えた後に、中級者を目指すには、どんなこと知識が必要かを紹介します。


はじめに

中級者への道

Perlは敷居の低い、とっつきやすい言語です。

でも、奥もとっても深い言語です。「初めてのPerl」を読み終えた後に、中級者を目指すには、どんなこと知識が必要かを紹介します。


はじめに

中級者への道

Perlは敷居の低い、とっつきやすい言語です。でも、奥もとっても深い言語です。

「初めてのPerl」を読み終えた後に、中級者を目指すには、どんなこと知識が必要かを紹介します。


はじめに

中級者への道

Perlは敷居の低い、とっつきやすい言語です。でも、奥もとっても深い言語です。「初めてのPerl」を読み終えた後に、中級者を目指すには、どんなこと知識が必要かを紹介します。


はじめに

良い子のお約束

スクリプトの冒頭に、必ずuse strictとuse warningsを置くこと

#!/usr/bin/perl

use strict;

use warnings;


はじめに



#!/usr/bin/perl

use strict;

use warnings;


はじめに



#!/usr/bin/perl

use strict;

use warnings;


はじめに

use strictプラグマ

use strictプラグマ宣言されていない変数をエラーにする

ただし、パッケージ修飾した変数は OK

#!/usr/bin/perl

use strict;

use warnings;

$foo = 10; # エラー $foomy $bar = 2;

print $foo, "\n"; # エラー $fooprint $bar, "\n";

print $x, "\n"; # エラー $x

エラーメッセージGlobal symbol "$foo" requires explicit package name at ....


はじめに




#!/usr/bin/perl

use strict;

use warnings;






はじめに




#!/usr/bin/perl

use strict;

use warnings;






はじめに




#!/usr/bin/perl

use strict;

use warnings;






はじめに

warningsプラグマ

use warningsプラグマ怪しげな事をすると、警告メッセージを表示してくれる

#!/usr/bin/perl

use strict;

use warnings;

my $foo = "10xxx";

my $x = $foo + 5; # $fooの文字列値が数値の形になってないmy $bar;

print "$bar\n"; # $barには未定義値 undefが入っている

表示される警告メッセージ

Argument "10xxx" isn’t numeric in addition (+) at ....

Use of uninitialized value $bar in concatenation (.) or string at ....


はじめに



#!/usr/bin/perl

use strict;

use warnings;

my $foo = "10xxx";







はじめに



#!/usr/bin/perl

use strict;

use warnings;

my $foo = "10xxx";







はじめに



#!/usr/bin/perl

use strict;

use warnings;

my $foo = "10xxx";







はじめに


#!/usr/bin/perl

use strict;

use warnings;

いわゆるポカミスを見つけてくれる

絶対に指定すること!!


はじめに


#!/usr/bin/perl

use strict;

use warnings;




はじめに


#!/usr/bin/perl

use strict;

use warnings;




はじめに


#!/usr/bin/perl

use strict;

use warnings;




ファイルハンドルと open 関数

ファイルハンドルとopen関数



ファイルをオープンする

「初めてのPerl」の書き方open INPUT, "<mydata" or die "Cannot open ’mydata’: $!\n";

while (<INPUT>) {

print $_;

}

close INPUT;

現在では推奨されない

モダンな書き方open my $input, "<", "mydata" or die "Cannot open ’mydata’: $!\n";

while (<$input>) {

print $_;

}

close $input;

ファイルハンドルに、レキシカルなスカラー変数$inputを使っている





while (<INPUT>) {

print $_;

}

close INPUT;



while (<$input>) {

print $_;

}

close $input;






while (<INPUT>) {

print $_;

}

close INPUT;



while (<$input>) {

print $_;

}

close $input;






while (<INPUT>) {

print $_;

}

close INPUT;



while (<$input>) {

print $_;

}

close $input;




モダンな書き方

3引数の open関数を使うopen my $input, "<", "mydata"

第 1引数で指定したスカラー変数に、ファイルハンドルが格納される

通常はこの例のように、第 1引数の変数を同時に my宣言する

第 2引数では、入出力の方向を指定する第 3引数では、対象となるファイル名を指定する














第 2引数では、入出力の方向を指定する

第 3引数では、対象となるファイル名を指定する











入出力の際には、openの第 1引数のスカラー変数を、ファイルハンドルとして指定する

いわゆる「間接ファイルハンドル」

入力while (<$input>) { ......

my $line = <$input>;

出力print {$output} "This is a line\n"; # 推奨されるprint $output "This is a line\n"; # 非推奨

print $output, "This is a line\n"; # カンマに注意

IO::Fileモジュールを利用すると次のように書ける$output->print("This is a line data\n");





いわゆる「間接ファイルハンドル」入力while (<$input>) { ......

































リファレンス

リファレンス


リファレンス

リファレンスとは？

リファレンス（reference）は、他のデータを指すデータ型である

スカラー型の一種

C言語のポインタに相当するものリファレンスを利用して、複雑なデータ構造を表現できる

連結リスト、木構造、グラフ etc.


リファレンス




C言語のポインタに相当するもの

リファレンスを利用して、複雑なデータ構造を表現できる



リファレンス




C言語のポインタに相当するものリファレンスを利用して、複雑なデータ構造を表現できる



リファレンス

変数へのリファレンスを得る

変数の前に逆スラッシュをつけると、リファレンスが得られる

Cの単項＆演算子に相当$scaler_ref = \$scalar; # スカラー

$array_ref = \@array; # 配列

$hash_ref = \%hash; # ハッシュ

$func_ref = \&function; # サブルーチン

$glob_ref = \*STDOUT; # グロブ

リファレンス値はスカラーとして扱える


リファレンス










リファレンス










リファレンス










リファレンス










リファレンス










リファレンス

デリファレンス

リファレンスをたどって、指しているデータにアクセスすることをデリファレンス（dereference）という

Perlでは、変数の種別を表すプレフィクス文字＄、＠、％、＆などを使う

Ｃでは単項の＊によってデリファレンスを行う


リファレンス

デリファレンス

リファレンスをたどって、指しているデータにアクセスすることをデリファレンス（dereference）というPerlでは、変数の種別を表すプレフィクス文字＄、＠、％、＆などを使う

Ｃでは単項の＊によってデリファレンスを行う


リファレンス

スカラーのデリファレンス

デリファレンスした結果はその型の変数として扱える

スカラーへのリファレンスを取得$sref = \$x;

スカラー値にアクセスする$a = $$ref;

コード例my $x = 100;

my $sref = \$x; # スカラーリファレンスを$srefに代入

print "$$sref $x\n"; # 100 100 と表示$$sref += 5;

print "$$sref $x\n"; # 105 105 と表示


リファレンス


デリファレンスした結果はその型の変数として扱えるスカラーへのリファレンスを取得$sref = \$x;







リファレンス









リファレンス









リファレンス

配列のデリファレンス

配列へのリファレンスを取得する$array_ref = \@array;

配列全体にアクセス@s = @$array_ref;

配列の要素にアクセス$$array_ref[10] = 10;

foreach文で配列の要素を順に処理するforeach (@$array_ref) {


リファレンス







リファレンス







リファレンス







リファレンス







リファレンス

配列のデリファレンスの例

関数 compute sum: 配列リファレンスを受け取って、要素の和を返すsub compute_sum {

my ($aref) = @_; # リファレンスを$arefへ代入my $sum = 0;

foreach (@$aref) { # 配列をデリファレンス$sum += $_;

}

return $sum;

}


リファレンス

ハッシュのデリファレンス

ハッシュへのリファレンスを取得する$href = \%h;

ハッシュの要素にアクセス$x = $$href{’a’};

keys関数で、ハッシュのすべてのキーを取り出すforeach (keys %$href) {


リファレンス






リファレンス






リファレンス






リファレンス

サブルーチンのデリファレンス

コードレフ (coderef)とも呼ばれる

サブルーチンへのリファレンスを取得する$fref = \&func;

サブルーチンを呼び出す&$fref($param);


リファレンス


コードレフ (coderef)とも呼ばれるサブルーチンへのリファレンスを取得する$fref = \&func;



リファレンス


コードレフ (coderef)とも呼ばれるサブルーチンへのリファレンスを取得する$fref = \&func;



リファレンス

デリファレンスの失敗

リファレンスの本来の型以外にデリファレンスしようとするとエラーになる$aref = \@array;

$$aref = 10;

Not a SCALAR reference at - line 7.


リファレンス

ref関数

引数がリファレンスなら真、そうでなければ偽を返す真の値は、リファレンスが指すものの種類を示す文字列

リファレンス REF

スカラー SCALAR

配列 ARRAY

ハッシュ HASH

サブルーチン CODE

型グロブ GLOB

オブジェクト所属するクラス名


リファレンス

リファレンスから文字列への変換

リファレンスは必要に応じて文字列に変換される

例えば print文の引数として使った場合具体的には「型名＋16進表記のアドレス」となる

例：　 CODE(0xbb5b48), HASH(0xbb59f8)

eq演算子を使って、リファレンスの等価性（＝同じものを指す）をチェックできる文字列からリファレンスへの逆変換は不可


リファレンス


リファレンスは必要に応じて文字列に変換される例えば print文の引数として使った場合

具体的には「型名＋16進表記のアドレス」となる例：　 CODE(0xbb5b48), HASH(0xbb59f8)



リファレンス






リファレンス




eq演算子を使って、リファレンスの等価性（＝同じものを指す）をチェックできる

文字列からリファレンスへの逆変換は不可


リファレンス






リファレンス

ブロックを使ったデリファレンス

変数名やサブルーチン名のうち、英数字の識別子の変わりにブロックを置ける

ブロックは正しいリファレンス値を返さなければならないスカラーのデリファレンス${$sref}

関数を呼び出すこともできる@{&get_array_ref()}

${$a[2]}と$$a[2]の違いに注意$$a[2]は${$a}[2]と解釈される


リファレンス


変数名やサブルーチン名のうち、英数字の識別子の変わりにブロックを置けるブロックは正しいリファレンス値を返さなければならない

スカラーのデリファレンス${$sref}




リファレンス


変数名やサブルーチン名のうち、英数字の識別子の変わりにブロックを置けるブロックは正しいリファレンス値を返さなければならないスカラーのデリファレンス${$sref}




リファレンス






リファレンス






リファレンス

${$a[2]}と$$a[2]の違い


リファレンス

->によるデリファレンス

$a->[3]は$$a[3]を表す

$h->{key}は$$h{key}を表す$f->($param)は&$f($param)を表す多次元配列を表現する

$a->[3]->[2]

->の両側が [],{}、()の場合、->を省略できる$a->[3]->[2]は$a->[2][3]と書ける


リファレンス


$a->[3]は$$a[3]を表す$h->{key}は$$h{key}を表す

$f->($param)は&$f($param)を表す多次元配列を表現する

$a->[3]->[2]



リファレンス


$a->[3]は$$a[3]を表す$h->{key}は$$h{key}を表す$f->($param)は&$f($param)を表す

多次元配列を表現する$a->[3]->[2]



リファレンス


$a->[3]は$$a[3]を表す$h->{key}は$$h{key}を表す$f->($param)は&$f($param)を表す多次元配列を表現する

$a->[3]->[2]



リファレンス


$a->[3]は$$a[3]を表す$h->{key}は$$h{key}を表す$f->($param)は&$f($param)を表す多次元配列を表現する

$a->[3]->[2]



リファレンス

多次元配列のエミュレーション

$a[3][2][5]のように書けば、あたかも多次元配列のように使える

これは実際は$a[3]->[2]->[5]である$a->[3][2][5]との違いに注意


リファレンス


$a[3][2][5]のように書けば、あたかも多次元配列のように使えるこれは実際は$a[3]->[2]->[5]である

$a->[3][2][5]との違いに注意


リファレンス


$a[3][2][5]のように書けば、あたかも多次元配列のように使えるこれは実際は$a[3]->[2]->[5]である$a->[3][2][5]との違いに注意


リファレンス

$a[2][1]と$a->[2][1]の違い


リファレンス

無名配列、無名ハッシュの自動生成

Perlでは、配列の大きさを宣言する必要はない要素に値を代入すると、自動的に配列の領域が確保される

$a[2][3]のような多次元配列風記法でも同様に、自動的に無名配列、無名ハッシュが生成される$a[2][1] = 100を実行すると、下のような配列

の実体が確保される


リファレンス



$a[2][3]のような多次元配列風記法でも同様に、自動的に無名配列、無名ハッシュが生成される

$a[2][1] = 100を実行すると、下のような配列の実体が確保される


リファレンス



$a[2][3]のような多次元配列風記法でも同様に、自動的に無名配列、無名ハッシュが生成される$a[2][1] = 100を実行すると、下のような配列

の実体が確保される


無名配列、無名ハッシュ




配列リファレンスを取得するには

配列リファレンスを受け取る関数 compute sumを呼び出すmy @tmp_array = (1, 3, 5, 7, 9);

print "Total: ", compute_sum(\@tmp_array), "\n";

sub compute_sum {

my ($aref) = @_;

my $sum = 0;

foreach (@$aref) {

$sum += $_;

}

return $sum;

}

わざわざ配列@tmp arrayを用意するのは面倒くさい



配列リファレンスを取得するには

配列リファレンスを受け取る関数 compute sumを呼び出すmy @tmp_array = (1, 3, 5, 7, 9);

print "Total: ", compute_sum(\@tmp_array), "\n";

sub compute_sum {

my ($aref) = @_;

my $sum = 0;

foreach (@$aref) {

$sum += $_;

}

return $sum;

}

わざわざ配列@tmp arrayを用意するのは面倒くさい



無名配列

Perlは、無名配列 (anonymous array)がサポートしている

ブラケット []で要素を囲んで指定する無名の配列が生成されて、それへのリファレンスが返される

例)5要素の名前のない配列へのリファレンスを$arefに代入$aref = [1, 2, 3, 4, 5]



無名配列






無名配列






無名配列

関数 compute sumを呼び出すprint "Total: ", compute_sum([1, 3, 5, 7, 9]), "\n";

リスト (1, 2, 3)と無名配列 [1, 2, 3]を混同しないこと



無名配列

関数 compute sumを呼び出すprint "Total: ", compute_sum([1, 3, 5, 7, 9]), "\n";

リスト (1, 2, 3)と無名配列 [1, 2, 3]を混同しないこと



無名ハッシュ

ハッシュに関しては、無名ハッシュ（anonymoushash）がある

ブレース{}で要素を囲んで指定する要素は「キー、値」のペアで指定する無名のハッシュが生成されて、それへのリファレンスが返される

例)キーと値のペアを 3個持った名前のないハッシュへのリファレンス$href = {one => 1, two => 2, three => 3};



無名ハッシュ

ハッシュに関しては、無名ハッシュ（anonymoushash）がある

ブレース{}で要素を囲んで指定する要素は「キー、値」のペアで指定する無名のハッシュが生成されて、それへのリファレンスが返される

例)キーと値のペアを 3個持った名前のないハッシュへのリファレンス$href = {one => 1, two => 2, three => 3};



ハッシュと=>

=>は太い矢印 (thick arrow)と呼ばれる (「初めてのPerl」p121)

基本的には、カンマと同じ意味=>の左側に英数字と下線のみの文字列 (先頭は数字以外)を置く場合、クォートを省略可

前ページの例$href = {one => 1, two => 2, three => 3};

カンマを使うと次のようになる$href = {’one’, 1, ’two’, 2, ’three’, 3 };

キーと値の対応が明確になるので、ハッシュを記述する場合には=>を使うのが普通(キーをクォートしないで済むので楽ちん)



ハッシュと=>


基本的には、カンマと同じ意味

=>の左側に英数字と下線のみの文字列 (先頭は数字以外)を置く場合、クォートを省略可






ハッシュと=>








ハッシュと=>








ハッシュと=>








ハッシュと=>





キーと値の対応が明確になるので、ハッシュを記述する場合には=>を使うのが普通

(キーをクォートしないで済むので楽ちん)



ハッシュと=>








無名配列と無名ハッシュを組み合わせる

自由に組み合わせることができる。(Ｃ風の)構造体やオブジェクトを表現するのに無名ハッシュを使うのが定石my $userinfo = { name => $name,

uid => $uid,

gid => [1, 200, 201, 203],

env => {

HOME => $ENV{HOME},

TERM => "VT100" } };



Data::Dumperモジュール

リファレンスで複雑なデータ構造を作れるのはいいけど、表示するにはどうするの?

単にプリントすると HASH(0x116360)そこでData::Dumperモジュールの出番です。$VAR1 = {

’uid’ => 1001,

’env’ => {

’HOME’ => ’/home/cond’,

’TERM’ => ’VT100’

},

’name’ => ’John’,

’gid’ => [

1,

200,

201,

203

]

};




リファレンスで複雑なデータ構造を作れるのはいいけど、表示するにはどうするの?単にプリントすると HASH(0x116360)

そこでData::Dumperモジュールの出番です。$VAR1 = {

’uid’ => 1001,

’env’ => {


’TERM’ => ’VT100’

},


’gid’ => [

1,

200,

201,

203

]

};




リファレンスで複雑なデータ構造を作れるのはいいけど、表示するにはどうするの?単にプリントすると HASH(0x116360)そこでData::Dumperモジュールの出番です。$VAR1 = {

’uid’ => 1001,

’env’ => {


’TERM’ => ’VT100’

},


’gid’ => [

1,

200,

201,

203

]

};


無名サブルーチン (コードレフ)、クロージャ




無名サブルーチン

Perlは、無名サブルーチン（anonymoussubroutine）をサポートしている

sub { ..... }と書く無名のサブルーチンが生成されて、それへのリファレンスが返される

無名サブルーチンのリファレンスを frefに代入$fref = sub { print "Hello, $_[0]\n"; }

無名サブルーチンを呼び出す&$fref("world");

->を使って、無名サブルーチンを呼び出す (こちらの書き方が好まれる)$fref->("world");





sub { ..... }と書く

無名のサブルーチンが生成されて、それへのリファレンスが返される






































クロージャ

クロージャ(closure)とは?無名サブルーチンを生成する際に、その時点で見えるレキシカル変数 (my変数)の実体も閉じ込められる。これをクロージャと言う。



関数adder: 指定した数を加算して返す関数を返す

sub adder {

my ($increment) = @_; # この変数が閉じ込められる

return sub {

my ($x) = @_;

return $x + $increment;

}

}

my $add1 = adder(1); # 1を加算する関数my $add20 = adder(20); # 20を加算する関数

print $add1->(10), "\n"; # 11

print $add20->(10), "\n"; # 30

print $add1->(30), "\n"; # 31



関数make counter: カウンタ関数を返す

sub make_counter {

my ($counter) = @_; # この変数が閉じ込められる

return sub { return ++$counter };

}

my $foo = make_counter(0); # 初期値 0のカウンタmy $bar = make_counter(100); # 初期値 100のカウンタ

print $foo->(), "\n"; # 1

print $bar->(), "\n"; # 101

print $bar->(), "\n"; # 102

print $foo->(), "\n"; # 2

print $bar->(), "\n"; # 103

print $foo->(), "\n"; # 3










Technology

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