Perl

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Perl
Programming-republic-of-perl.png
编程范型 多重编程范式
发行时间 1987年
設計者 拉里·沃尔
最新发行时间 5.20.0[1] / 2014年5月27日;2個月前 (2014-05-27)
型態系統 Dynamic
啟發語言 AWKBASICBASIC-PLUSC語言C++LISPPascalsedUnix shell
影響語言 PythonPHPRubyECMAScript
作業系統 跨平台
許可證 GNU通用公共许可证Artistic License
網站 http://www.perl.org

Perl高階、通用、直譯式動態的程式语言。最初设计者拉里·沃尔Larry Wall)為了讓在UNIX上進行報表處理的工作變得更方便,決定開發一個通用的腳本語言,而在1987年12月18日發表。目前,版本中包含Perl 5以及Perl 6(开发中)。

Perl借用了Csedawkshell脚本以及很多其他程式語言的特性。其中最重要的特性是Perl内部集成了正则表达式的功能,以及巨大的第三方代码库CPAN

2000年开始,目前拉里·沃尔开始開發Perl 6,來作為Perl的後繼;不過,Perl 6語言的語法有很多轉變,所以Perl 6被視為Perl家族中的另一個語言。[2]

Perl语言的应用范围很广,除CGI以外,Perl被用于图形编程、系统管理、网络编程、金融、生物以及其他领域。由于其灵活性,Perl被称为脚本语言中的瑞士军刀。

历史[编辑]

早期版本[编辑]

拉里·沃尔在1987年开始写作Perl,那时他正在Unisys程序员[3],并且在1987年12月18日把1.0版本发布到了comp.sources.misc新闻组[4]。这个语言在接下来的几年内很快地发展起来。

Perl 2,于1988年发布,特色是有一个更好的正则表达式引擎,Perl 3,于1989年发布,添加了对二进制数据流的支持。

从前,Perl唯一的文档是一个逐渐变长的手册页。在1991年,《Programming Perl》(被许多Perl程序员因封面称为“骆驼书”),出版了,而且变成了一个真正的Perl语言的参考资料。同时,Perl版本号变成了4,不是因为这个语言的重大改变,而是因为这本书的特殊意义。

早期的Perl 5[编辑]

Perl 4的一系列维护的版本,最后一版是1993年的Perl 4.036。那时,沃尔废弃了Perl 4,开始开发Perl 5。Perl 5的最初始设计持续到了1994年。《perl5-porters邮件列表1994年5月为了共同移植Perl 5而建立。这将主要的论坛留给了Perl 5的开发,维护,和移植[5]

Perl 5.000于1994年10月17日发布[6]。这是一个几乎完全重写了的直译器,而且它给这个语言添加了很多新的特性,包括对象,引用,局部变量,和模块。很重要地,模块提供了一个不用修改直译器就可以扩展语言的方法。这使得核心的直译器非常稳定,即使它允许一般的Perl程序员添加新的语言特性。从此,Perl 5的开发就活跃起来了。

Perl 5.001于1995年3月13日发布。Perl 5.002于1996年2月29日发布,带有参数类型的特性。这允许模块的作者写出像Perl内部命令那样智能的子程序。Perl 5.003于1996年6月25日作为一个安全更新的版本发布。

Perl 5历史中最重要的事件之一是支持了模块。在1995年10月26日,CPAN,一个软件仓库,建立了;截至2012年4月,它已经有超过9500个作者写的24500多个模块了[7]

Perl 5.004于1997年5月15日发布,添加了UNIVERSAL包,这给了Perl一个所有的类的基础和要求使用模块的特定版本的能力。另一个重要的开发是包括了CGI.pm模块[8],有助于Perl发展为一个CGI脚本语言[9]

Perl现在也支持在Microsoft Windows和其它一些操作系统下运作[8]

Perl 5.005于1998年7月22日发布。这个版本包括了一个更好的正则引擎,一个编译系统(通过B::*模块),qr//正则引用操作符,一个基础模块的选集,并且又支持了一些其它的操作系统,包括BeOS[10]

2000年至今[编辑]

Perl 5.6于2000年3月22日发布。大的修改包括64位支持,Unicode字串支持,大文件支持(即:超过2GiB的文件)以及“our”关键字[11][12]。在开发Perl 5.6的时候,开发组决定把版本名称作成类似其它开源项目的;在5.005_63版之后,下一个版本变成了5.5.640,计划是开发版本用奇数,稳定版本用偶数。

2000年时,拉里·沃尔询问社区对Perl新版本的建议。这个进程的结果在361 RFC(评论请求)文件里(这个文件可以指导Perl 6的开发)。2001年[13],工作开始于设计Perl 6,一系列的文件概述了新一代Perl里的改变和设计。它们是作为一期RFC被展示的,而不是一个正式文档。这时,Perl 6的存在还只是一门语言的概述。

Perl 5.8最初于2002年7月18日发布,从此,每年才有一次更新。Perl 5.8的最后一版是5.8.9,发布于2008年12月14日。Perl 5.8改进了Unicode支持,添加了一个新的IO处理机制和新的多线程处理,提高了数字精度,添加了一些新模块[14]

2004年,工作开始于提要——原来的建议文件,但后来变成了Perl 6语言的详述。2005年2月唐凤,开始开发Pugs,一个用Haskell写的Perl 6直译器[15]。这是最初的一个Perl 6实现。这个努力停止于2006年[16]

2007年12月18日,Perl 1.0的20周年纪念日,Perl 5.10.0发布了。Perl 5.10.0包括了显著的新特性,这拉近了Perl 5和6之间的距离。这些特性包括一个swtich语句(叫做“given/when”),正则表达式的更新和智能匹配操作符“~~”[17][18]。同时,另一个Perl 6的实现,Rakudo Perl的开发开始了,一起使用Parrot虚拟机开发。从2009年11月开始,Rakudo Perl已经是每月一更新,现在已经是Perl 6的最完整的一个实现了。

Perl 5开发过程中的一次大修改在Perl 5.11;开发社区使用了每月更新的形式,这样就可以提前预知3个月以内的发布日期。

2010年4月12日,Perl 5.12.0发布了。显著的提升包括新的package NAME VERSION语法,Yada Yada操作符(有意地用占位符标记没有实现的代码),默认use strict;(在use 5.012;时)完整的Y2038编译,正则转化重载,DTrace支持,和Unicode5.2[19]。Perl 5.12.3于2011年1月21日发布;它包括了新版的模块和一些文档的改变[20]。版本5.12.4于2011年6月20日发布。

Perl 5.14发布于2011年5月14日。这个分支的最后一版,5.14.2,发布于2011年9月26日。

Perl 5.16发布于2012年5月20日。显著的新特性包括可以指定一个perl的版本来模拟,这允许用户更新perl的版本,但可以运行可能会不兼容的老脚本[21]。Perl 5.16也更新了核心部分来支持Unicode 6.1[21]

名称[编辑]

Perl原名叫“Pearl”。拉里·沃尔想给这个语言起一个有正面意思的短的名字;他考虑了(并且否定了)字典里每一个3—4个字母的词。他也考虑用他的妻子Gloria的名字命名。沃尔在Perl官方发布之前发现了现有的PEARL语言,并且改变了这个名字[22]

当指代这个语言的时候,名字通常是大写的(Perl),就像专有名词一样。当指代这个直译器本身的时候,这个名字通常是小写的(perl),因为大部分类Unix文件系统都是区分大小写的。在《Programming Perl》的第一版发布之前,用perl指代这个语言也很普遍;Randal L. Schwartz排版时将这个语言的名字在书中写成大写的以便理解。后来,这个大小写的区别就成为正规的了[23]

全大写的“PERL”是有争议的,而文档中说明“PERL”是不对的[23],一些核心的社区成员将其视为外行的标志[24]。这个名字偶尔会被视为“Practical Extraction and Report Language”的缩写,就像文档[22]顶端和一些纸质书本说的那样[25]。一些全称被建议作为正式名称,包括沃尔自己的幽默的“Pathologically Eclectic Rubbish Lister”[26]。的确,沃尔要求这个名字启示许多不同的扩展[27]

骆驼标志[编辑]

骆驼标志

Programming Perl》,由奥莱理媒体发布,特色是封面有一张骆驼的图片,因而被称作“骆驼书”[28]。这张骆驼的图片已经成为了Perl非官方的标志和一个黑客的标志,这出现在T恤衫和其它衣服上。

歐萊禮擁有此圖像之商標,並且宣稱,唯有在捍衛「符號之完整性」時,才會行使其法律上的權力[29]。歐萊禮允許此商標在非商業目的之前提下被使用,並同時供了Programming Republic of Perl的圖像以及Powered by Perl的按鈕圖。[30]Perl的另一個識別符號是羊驼。因为《Intermediate Perl》一书的封面是一只羊驼[31]

洋葱标志[编辑]

洋葱标志

Perl基金会拥有一个可选的标志,一个洋葱,允许它的子站点,Perl MongersPerlMonks,Perl.org和其它网站使用[32]

Perl简介[编辑]

Perl语言的中心思想[编辑]

Perl语言的中心思想可以集成为一句话「TMTOWTDI」:

There's More Than One Way To Do It.
(不只一种方法來做一件事。)

Perl的作者拉里·沃尔建议可以把这个缩写词念成「Tim Toady」。这句话后来被扩充成:

There's more than one way to do it, but sometimes consistency is not a bad thing either.
(不只一种方法來做一件事,但有时保持一致也不错。)

  • TIMTOWTDIBSCINABTE,发音为“Tim Toady Bicarbonate”[33].

另一个Perl程序员常常想起的Perl俗语是:

Easy things should be easy, and hard things should be possible.
(简单的事情应该是简单的,复杂的事情应该变得可能。)

优点[编辑]

为了实现这样的目标,并且又因为Larry Wall本人也是一个语言学家,他设计Perl语言时使用了很多语言学的思维。相比CPascal这样的“高级”语言而言,Perl语言直接提供泛型變數、动态数组、Hash表等更加便捷的编程元素。Perl具有动态语言的强大灵活的特性,并且还从C/C++、Basic、Pascal等语言中分别借鉴了语法规则,从而提供了许多冗餘语法。使得程序员可以忽略计算机内部資料存储、类型、处理方法、运算规则、甚至内存越界等等的细节,而将思考中心放在所需要的程序逻辑上。就这一点而言,很多Perl程序员认为目前只有Perl、Python泛型语言才能称为“高级”语言,而CPascal甚至C++这些只能称为“中高级”语言而已。可以说,在统一變數类型和掩盖运算细节方面,Perl做得比Python更为出色。

由于从其他语言大量借鉴了语法,使得从其他编程语言转到Perl语言的程序员可以迅速上手写程序并完成任务,这使得Perl语言是一门容易用的语言。

缺点[编辑]

也正是因为Perl的灵活性和“过度”的冗余语法,也因此获得了仅写(write-only)的“美誉”,因为Perl程序可以写得很随意(例如,变量不经声明就可以直接使用),但是可能少写一些字母就会得到意想不到的结果(而不报错),许多Perl程序的代码令人难以阅读,实现相同功能的程序代码长度可以相差十倍百倍,这就令程序的维护者(甚至是编写者)难以维护。

同样的,因为Perl这样随意的特点,可能会导致一些Perl程序员遗忘语法,以至于不得不经常查看Perl手册。对此,《Learning Perl》一书里建议经常使用Perl编程。

建议的解决方法是在程序裡使用use strict;以及use warnings;,并统一代码风格,使用库,而不是自己使用「硬编码」。Perl同样可以将代码书写得像PythonRuby等语言一样优雅。

Perl的语法[编辑]

Perl的Hello World程式[编辑]

下面是一个在標準輸出設備上輸出Hello World的簡單程式,這種程式通常作為開始學習程式語言的第一個範例:

#!/usr/bin/env perl
print "Hello, world!\n";

如果有perl 5.10以上的版本,也可以这样:

#!/usr/bin/env perl
use 5.010;
say "Hello, world!";

这个程序将输出一行字符串:“Hello, world!”,以及一个换行。

变量[编辑]

Perl是一种无类型语言(untyped),换句话说,在语言层面上,Perl和大多数编程语言不同,不把变量分成整数字符浮点数等等,而只有一种能接受各种类型数据的“无类型”变量。Perl的变量以$字符开头。例如$a=5;$b="Hello";$c=3.2;$d='\n这里并不换行'都是合法的Perl语句。

Perl中各种变量的运算也很自由,数和含有数的字符串是等效的,可以把数字字符串参与数学计算,也可以反之,让数字参与字符串的构成和操作。

除单个变量(Perl称为标量「Scalar」)之外,Perl还有两种集合类型,分别是数组(Array,用@字符开头)和关联数组(Associative array,或者称为Hash,用%开头。类似C++0xSTL 无序表「unordered_map」和Python的字典「Dictionary」)。数组可以内含任意可变数目的变量,并以其存储顺序作为索引以完成常数时间的定位;而Hash表,则可以在变量之间建立一一映射,就像字典一样,把不同的变量按照他们的逻辑关系组织起来,并以作为“键”的变量进行索引,完成常数时间的定位。

另外,Perl还有一种特殊的类型,引用(reference),类似于指针,当作标量处理,可以指向标量(含引用)、数组、Hash等任何类型。如:

$foo = \$bar; print $$foo;
$foo = \@bar; print @$foo;
$foo = \%bar; print %$foo;
$foo = \&bar; print $foo->(); print &$foo;

引用的好处在于,将它传递给函数之后,函数可以修改它指向的变量。而如果传递普通变量,修改的值只在函数内有效。

sub foo
{
    my $var = shift;
    $$var = '1';
}
my $foo = '2';
my $var = \$foo;
print $$var;
foo ($var);
print $foo;

输出“21”,即foo()内改变了$foo。

判断语句[编辑]

因为Perl大量的创造冗余的语法,并且从其他语言中大量的借鉴语法,使得Perl的语法极其丰富和灵活。Perl共有下列几种判断语句:

  • if区块
if ($hour > 22) {
    print "should sleep...\n";
}
  • if语句
print "hello" if $guest >= 1;
  • unless区块
unless ($credit > 100) {
    print "You can not graduate!\n";
}
  • unless语句
print "eat\n" unless $food == 0;
  • given/when(语句及区块)
use 5.010;
given ($foo)
{
    say 'a' when 'a';
    when (/b/) { say 'b'; } #when可以写成语句或区块
    default { say 'not match'; } #只可以写成区块。
}

由于逻辑運算元的作用,还可以写出不用关键字ifunless的判断语句,如常用的打开文件语句:

open DATA, '<', $filename or die "Can't open $filename: $!\n";

循环语句[编辑]

Perl中的循环语句也是非常的丰富。主要有:

Perl自己的for或者foreach循环(两个完全一样):

@group = 1 .. 10;
for (@group) {
    print "$_\n";
}
print "$_\n" for @group;
foreach (@group) {
    print "$_\n";
}

从C语言借鉴来的for循环(又可写作foreach,两个完全一样):

for ($i = 0; $i < 10; $i++) {
    print "$group[$i]\n";
}

while循环:

$i=0;
while ($i < 10) {
    print "$group[$i]\n";
    $i++;
}

do...while循环:

$i = 0;
do {
    print "$group[$i]\n";
    $i++;
} while ($i < 10);

until循环:

$i = 0;
until ($i == 10) {
    print "$group[$i]\n";
    $i++;
}

从PASCAL语言借鉴来的do...until循环:

$i = 0;
do {
    print "$group[$i]\n";
    $i++;
} until ($i == 10);

甚至还有利用动态语言特性,用map函数也可以做循环:

map { print "$_\n" } @group;

其实还有其他的循环方式。总而言之,就是TMTOWTDI

函数[编辑]

Perl提供了可以直接调用的、数目众多的函数。可以对以下对象进行操作:

  • 数组:chomp, join, keys, map, pop, push, reverse, shift, sort, splice, split, unshift, values
  • 数据库:dbmclose, dbmopen
  • 目录:chdir, closedir, mkdir, opendir, readdir, rewinddir, rmdir, seekdir, telldir
  • 文件:binmode, chdir, chmod, chown, chroot, close, eof, fnctl, fileno, flock, getc, glob, ioctl, link, lstat, open, print, printf, read, readdir, readlink, rename, rmdir, seek, select, stat, symlink, sysopen, sysread, syswrite, tell, truncate, umask, unlink, utime, write
  • 组:endgrent, getgrent, getgrgid, getgrname, getpgrp, setgrent, setpgrp
  • Hash: delete, each, exists, keys, values
  • 主机:endhostent, gethostbyaddr, gethostbyname, sethostent
  • 输入:getc, read, sysread
  • 处理器间通讯:msgctl, msgget, msgrcv, msgsnd, pipe, semctl, semget, semop, shmctl, shmget, hmread, shmwrite
  • 数学:abs, atan2, cos, exp, hex, int, log, oct, rand, sin, sqrt, srand
  • 消息队列:msgctl, msgget, msgrcv, msgsnd
  • 其他:bless, defined, do, eval, formline, import, ref, scalar, syscall, tie, tied, undef, untie, wantarray
  • 网络:endnetent, getnetbyaddr, getnetbyname, getnetent, setnetent
  • 输出:die, print, printf, syswrite, warn, write
  • 口令:endpwent, getpwent, getpwname, getpwuid, setpwent
  • 进程:alarm, die, dump, exec, exit, fork, getlogin, getpgrp, getppid, getpriority, kill, setpriority, sleep, system, times, umask, wait, waitpid
  • 协议:endprotent, getprotobyname, getprotobynumber, getprotoent, getservbyname, getservbyport, getservent, setprotoent
  • 正则表达式:grep, pos, quotemeta, reset, split, study
  • 范围:caller, local, my
  • 服务:endservent, getservbyname, getservbyport, getservent, setservent
  • 套接字:accept, bind, connect, gethostbyaddr, gethostbyname, gethostent, getpeername, getservbyname, getservbyport, getservent, getsockname, getsockopt, listen, recv, select, send, setsockopt, shutdown, socket, socketpair
  • 字符串:chop, chr, crypt, hex, index, join, lc, lcfirst, length, oct, Ord, pack, q, qq, quotemeta, qw, qx, reverse, rindex, split, sprintf, substr, uc, ucfirst, unpack, vec
  • 时间:gmtime, localtime, time
  • UNIX: chmod, chown, chroot, dump, endgrent, endhostent, endnetent, endprotent, endpwent, endservent, fnctl, fork, getgrent, getgrgid, getgrname, gethostent, getlogin, getnetent, getpgrp, getppid, getpriority, getprotobyname, getprotobynumber, getprotoent, getpwent, getpwname, getpwuid, getservbyname, getservbyport, getservent, ioctl, link, lstat, readlink, select, setgrent, sethostent, setnetent, setpgrp, setpriority, setprotoent, setpwent, setservent, sleep, syscall, times, umask, wait, waitpid

perlfunc(1)里可以按字母序查找Perl函数用法。

Perl的应用[编辑]

Perl主要应用在Unix平台和网页中(PHPCGI)。Perl拥有海量的模块支持,在解决问题时非常方便。CPAN有很多Perl模块。

Perl Data Language[编辑]

Perl Data Language(简称PDL)是Perl的一个外接模块,也是对Perl功能的一个重要拓展。它使得Perl语言可以直接对2至多维的矩阵直接操作,进行快速的矩阵运算,完成基础的Perl所不能完成的运算,大大拓展了Perl的适用范围。所以PDL本身也是很多其他模块的基础。

而且PDL提供了与很多其他软件包的接口,例如FFTW(一个快速傅立叶变换的软件包),又或者是MesaLinux上的OpenGL三维图形渲染包),这些包原来往往仅提供C/C++语言接口。这一功能使PDL成为拓展Perl功能的一个中间层。

Perl诗经[编辑]

和C語言一樣,在Perl界,難以讀懂的程式碼大賽是個有名的活動。近似難以讀懂的程式碼,但方向不同,Perl Poetry是可以被perl編譯的詩。新的詩經通常會在Perl Monks網站發表。

另一個Perl黑客的有趣活動是寫JAPHs

以Perl编写的软件[编辑]

競爭對手[编辑]

因為許多Perl程序的代碼難以閱讀,加上它的面向对象功能被視為不是真正的面向对象(只是模組的模擬),於是很多人拿Perl和其他動態語言來比較。

最常見的比較對象是Python,有人寫了篇文章叫What's wrong with Perl,指出Perl的缺點,鼓勵別人學Python。著名黑客埃里克·斯蒂芬·雷蒙Why Python?,該文中一個重要的比較對象就是Perl。A Byte Of Python里的Why Not Perl? 也把Python和Perl比较。

Ruby的作者(松本行弘,Matz)甚至直認他想Ruby作為Perl的後繼者。[35]

Perl 6[编辑]

Camelia,Perl 6项目的标志[36]

Perl 6正在开发中,它将会与现在的Perl版本有很大不同,但相信還要開發一段長時間。 其中最主要的改變是,Perl 6會是完全物件導向的,有專用於宣告類別的語法:

class Foo is Universal { # inherit form Universal
    has $member_variable
 
    method member_function {
        print "some string";
    }
}

而且可以給變量定義類型,當類型不匹配時,就會報錯[37]

另外,Perl 6提供了不同的正則語法,新的語法稱作「規則」,并且允許使用者在正則中加入空格等以便閱讀,也可以命名一個正則方便調用[38]

Perl 6中的控制流程和循環的判斷條件的括號是可選的,如:

if $percent > 100  {
    say "weird mathematics";
}
for 1..3 {
    # using $_ as loop variable
    say 2 * $_;
}
for 1..3 -> $x {
    # with explicit loop variable
    say 2 * $x;
}
while $stuff.is_wrong {
    $stuff.try_to_make_right;
}

但是如果加入括號,不能緊跟在關鍵字後邊,而要空一格,因為像foo()這樣的形式,會調用函數,而不管它是不是關鍵字[39]

if ($hour > 22) { #正確
    say 'should sleep...';
}
if($hour > 22) { #錯誤
    say 'should sleep...';
}

注释[编辑]

参考文献[编辑]

  1. ^ perl 5.20.0 is now available. cpan.org. 
  2. ^ Perl Core Development - Perl 6
  3. ^ Wall, Larry, Tom Christiansen and Jon Orwant. Programming Perl, Third Edition. O'Reilly Media. 2000.July. ISBN 0-596-00027-8. 
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  29. ^ O'Reilly—The Perl Camel Usage and Trademark Information
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  31. ^ Intermediate Perl
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  34. ^ file /usr/games/bin/frozen-bubble /usr/games/bin/frozen-bubble: a /usr/bin/perl5.12.4 script, ASCII text executable, with very long lines
  35. ^ 「我認為Ruby這個名字作為Perl之後的一門語言的名字真是再恰當不過了。」--摘錄自O'Reilly訪問Matz。
  36. ^ Perl 6. The Perl 6 Project. [2011-02-27]. 
  37. ^ Perl 5 to 6. 
  38. ^ Perl 5 to 6. 
  39. ^ Perl 5 to 6. 

外部链接[编辑]

中文資源、社群[编辑]

英文資源、社群[编辑]

參見[编辑]