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Perl

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Perl
Programming-republic-of-perl.png
編程範型多重編程範式函式指令式物件導向 (類別為基)、反射程序式事件驅動泛型
設計者拉里·沃爾
實作者拉里·沃爾
面市時間1987年12月18日,​33年前​(1987-12-18
穩定版本
5.32.1[1] / 2021年1月23日,​41天前​(2021-01-23

5.30.3[2] / 2020年6月1日,​8個月前​(2020-06-01

預覽版本
5.33.6[3]
( 2021年1月21日,​43天前​(2021-01-21
型態系統動態
實作語言C語言
作業系統跨平台
授權條款藝術授權協 1.0[4][5]
GNU通用公眾授權條款[6]
副檔名.pl, .pm, .t, .pod
網站www.perl.org
啟發語言
AWKC語言C++LispPascal, sedSmalltalk 80Unix shell
影響語言
CoffeeScriptECMAScriptGroovy
JavaScriptJuliaLPCPerl 6PHPPythonRubyWindows PowerShell

Perl高階通用直譯式動態程式語言家族。最初設計者拉里·沃爾為了讓在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手稿語言,而在1987年12月18日發表。目前,Perl語言家族包含兩個分支Perl 5以及Perl 6。雖然Perl不是正式的首字母縮略詞[7],但仍有各種各樣的逆向首字母縮略詞,包括「實用的提取和報告語言」。[8]

Perl借用了Csedawkshell指令碼、Lisp以及很多其他程式語言的特性。其中最重要的特性是Perl內部整合了正規表示式的功能,以及巨大的第三方代碼庫CPAN

2000年開始,拉里·沃爾著手開發Perl 6來作為Perl的後繼,Perl 6語言的語法有很多轉變,也被視為Perl家族中的另一個語言(Perl 6於2019年更名為Raku)。[9]

Perl語言應用廣泛,涵蓋CGI、圖形編程、系統管理、網路編程、金融、生物等領域。由於其靈活性,Perl被稱為手稿語言中的瑞士軍刀[10]

鑑於Perl在實際工程應用中廣泛使用,MacOSLinuxFreeBSD等現代化作業系統預設安裝Perl。

歷史[編輯]

早期版本[編輯]

拉里·沃爾在1987年開始寫作Perl,那時他正在Unisys程式設計師[11],並且在1987年12月18日把1.0版本釋出到了comp.sources.misc新聞群組[12]。這個語言在接下來的幾年內很快地發展起來。

沃爾最早的確把這個語言稱為「Pearl」(珍珠),因為他希望自己開發的語言有一個吉利的名字而且要儘量短小好記,他甚至聲稱早已考慮過所有三個及四個字母的詞彙,以及自己妻子的名字Gloria。然而另一門語言PEARL早已存在,為了防止混淆,沃爾才把它改名Perl。

Perl 2,於1988年釋出,特色是有一個更好的正規表示式引擎,Perl 3,於1989年釋出,添加了對二進位資料流的支援。

從前,Perl唯一的文件是一個逐漸變長的手冊頁。在1991年,《Programming Perl》(被許多Perl程式設計師因封面稱為「駱駝書」),出版了,而且變成了一個真正的Perl語言的參考資料。同時,Perl版本號變成了4,不是因為這個語言的重大改變,而是因為這本書的特殊意義。

早期的Perl 5[編輯]

Perl 4的一系列維護的版本,最後一版是1993年的Perl 4.036。那時,沃爾廢棄了Perl 4,開始開發Perl 5。Perl 5的最初始設計持續到了1994年。《perl5-porters郵寄清單於1994年5月為了共同移植Perl 5而建立。這將主要的論壇留給了Perl 5的開發,維護,和移植[13]

Perl 5.000於1994年10月17日釋出[14]。這是一個幾乎完全重寫了的直譯器,而且它給這個語言添加了很多新的特性,包括物件,參照,局部變數,和模組。很重要地,模組提供了一個不用修改直譯器就可以擴充語言的方法。這使得核心的直譯器非常穩定,即使它允許一般的Perl程式設計師添加新的語言特性。從此,Perl 5的開發就活躍起來了。

Perl 5.001於1995年3月13日釋出。Perl 5.002於1996年2月29日釋出,帶有參數類型的特性。這允許模組的作者寫出像Perl內部命令那樣智慧型的子程式。Perl 5.003於1996年6月25日作為一個安全更新的版本釋出。

Perl 5歷史中最重要的事件之一是支援了模組。在1995年10月26日,CPAN,一個釋出Perl模組的網站,建立了;截至2015年11月,它已經有超過12457個作者寫的157794多個模組了[15]

Perl 5.004於1997年5月15日釋出,添加了UNIVERSAL包,這給了Perl一個所有的類的基礎和要求使用模組的特定版本的能力。另一個重要的開發是包括了CGI.pm模組[16],有助於Perl發展為一個CGI手稿語言[17]

Perl現在也支援在Microsoft Windows和其它一些作業系統下運作[16]

Perl 5.005於1998年7月22日釋出。這個版本包括了一個更好的正則引擎,一個編譯系統(通過B::*模組),qr//正則參照運算子,一個基礎模組的選集,並且又支援了一些其它的作業系統,包括BeOS[18]

2000年至今[編輯]

主要版本 最後更新
舊版本,不再支援: 5.5 2004年2月23日 (2004-02-23)[19]
舊版本,不再支援: 5.6 2003年11月15日 (2003-11-15)[19]
舊版本,不再支援: 5.8 2008年12月14日 (2008-12-14)[19]
舊版本,不再支援: 5.10 2009年8月23日 (2009-08-23)[19]
舊版本,不再支援: 5.12 2012年11月10日 (2012-11-10)[19]
舊版本,不再支援: 5.14 2013年3月10日 (2013-03-10)[19]
舊版本,不再支援: 5.16 2013年3月11日 (2013-03-11)[19]
舊版本,不再支援: 5.18 2014年10月2日 (2014-10-02)[19]
舊版本,不再支援: 5.20 2015年9月12日 (2015-09-12)[19]
舊版本,不再支援: 5.22 2017年7月15日 (2017-07-15)[19]
舊版本,不再支援: 5.24 2018年4月14日 (2018-04-14)[19]
舊版本,仍被支援: 5.26 2018年4月14日 (2018-04-14)[19]
當前版本: 5.28 2018年6月23日 (2018-06-23)[19]
格式:
舊版本
舊版本,仍被支援
目前版本
最新預覽版本
未來版本

Perl 5.6於2000年3月22日釋出。大的修改包括64位元支援,Unicode字串支援,大檔案支援(即:超過2GiB的檔案)以及「our」關鍵字[20][21]。在開發Perl 5.6的時候,開發組決定把版本名稱作成類似其它開源專案的;在5.005_63版之後,下一個版本變成了5.5.640,計劃是開發版本用奇數,穩定版本用偶數。

2000年時,拉里·沃爾詢問社群對Perl新版本的建議。這個行程的結果在361 RFC(評論請求)檔案里(這個檔案可以指導Perl 6的開發)。2001年[22],工作開始於設計Perl 6,一系列的檔案概述了新一代Perl里的改變和設計。它們是作為一期RFC被展示的,而不是一個正式文件。這時,Perl 6的存在還只是一門語言的概述。

Perl 5.8最初於2002年7月18日釋出,從此,每年才有一次更新。Perl 5.8的最後一版是5.8.9,釋出於2008年12月14日。Perl 5.8改進了Unicode支援,添加了一個新的IO處理機制和新的多執行緒處理,提高了數字精度,添加了一些新模組[23]

2004年,工作開始於提要——原來的建議檔案,但後來變成了Perl 6語言的詳述。2005年2月唐鳳,開始開發Pugs,一個用Haskell寫的Perl 6直譯器[24]。這是最初的一個Perl 6實現。這個努力停止於2006年[25]

2007年12月18日,Perl 1.0的20周年紀念日,Perl 5.10.0釋出了。Perl 5.10.0包括了顯著的新特性,這拉近了Perl 5和6之間的距離。這些特性包括一個switch語句英語switch statement(叫做「given/when」),正規表示式的更新和智慧型匹配運算子「~~」[26][27]。同時,另一個Perl 6的實現,Rakudo Perl的開發開始了,一起使用Parrot虛擬機器開發。從2009年11月開始,Rakudo Perl已經是每月一更新,現在已經是Perl 6的最完整的一個實現了。

Perl 5開發過程中的一次大修改在Perl 5.11;開發社群使用了每月更新的形式,這樣就可以提前預知3個月以內的釋出日期。

2010年4月12日,Perl 5.12.0釋出了。顯著的提升包括新的package NAME VERSION語法,Yada Yada運算子(有意地用預留位置標記沒有實現的代碼),預設use strict;(在use 5.012;時)完整的Y2038編譯,正則轉化多載,DTrace支援,和Unicode5.2[28]。Perl 5.12.3於2011年1月21日釋出;它包括了新版的模組和一些文件的改變[29]。版本5.12.4於2011年6月20日釋出。

Perl 5.14釋出於2011年5月14日。這個分支的最後一版,5.14.2,釋出於2011年9月26日。

Perl 5.16釋出於2012年5月20日。顯著的新特性包括可以指定一個perl的版本來類比,這允許使用者更新perl的版本,但可以執行可能會不相容的老指令碼[30]。Perl 5.16也更新了核心部分來支援Unicode 6.1[30]

名稱[編輯]

Perl原名叫「Pearl」。拉里·沃爾想給這個語言起一個有正面意思的短的名字;他考慮了(並且否定了)字典里每一個3—4個字母的詞。他也考慮用他的妻子Gloria的名字命名。沃爾在Perl官方釋出之前發現了現有的PEARL語言,並且改變了這個名字[31]

當指代這個語言的時候,名字通常是大寫的(Perl),就像專有名詞一樣。當指代這個直譯器本身的時候,這個名字通常是小寫的(perl),因為大部分類Unix檔案系統都是區分大小寫的。在《Programming Perl英語Programming Perl》的第一版釋出之前,用perl指代這個語言也很普遍;Randal L. Schwartz英語Randal L. Schwartz排版時將這個語言的名字在書中寫成大寫的以便理解。後來,這個大小寫的區別就成為正規的了[32]

全大寫的「PERL」是有爭議的,而文件中說明「PERL」是不對的[32],一些核心的社群成員將其視為外行的標誌[33]。這個名字偶爾會被視為「Practical Extraction and Report Language」的縮寫,就像文件[31]頂端和一些紙質書本說的那樣[34]。一些全稱被建議作為正式名稱,包括沃爾自己的幽默的「Pathologically Eclectic Rubbish Lister」[35]。的確,沃爾要求這個名字啟示許多不同的擴充[36]

駱駝標誌[編輯]

駱駝標誌

Programming Perl》,由奧萊理媒體釋出,特色是封面有一張駱駝的圖片,因而被稱作「駱駝書」[37]。這張駱駝的圖片已經成為了Perl非官方的標誌和一個駭客的標誌,這出現在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[38]。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。[39]Perl的另一個識別符號是羊駝。因為《Intermediate Perl》一書的封面是一隻羊駝[40]

洋蔥標誌[編輯]

洋蔥標誌

Perl基金會擁有一個可選的標誌,一個洋蔥,允許它的子站點,Perl MongersPerlMonks,Perl.org和其它網站使用[41]

Perl簡介[編輯]

Perl語言的中心思想[編輯]

Perl語言的中心思想可以整合為一句話「TMTOWTDI」:

There's More Than One Way To Do It.
(不只一種方法來做一件事。)

Perl的作者拉里·沃爾建議可以把這個縮寫詞念成「Tim Toady」。這句話後來被擴充成:

There's more than one way to do it, but sometimes consistency is not a bad thing either.
(不只一種方法來做一件事,但有時保持一致也不錯。)

  • TIMTOWTDIBSCINABTE,發音為「Tim Toady Bicarbonate」[42].

另一個Perl程式設計師常常想起的Perl俗語是:

Easy things should be easy, and hard things should be possible.
(簡單的事情應該是簡單的,複雜的事情應該儘可能地變得簡單。)

優點[編輯]

為了實現這樣的目標,並且又因為Larry Wall本人也是一個語言學家,他設計Perl語言時使用了很多語言學的思維。相比CPascal這樣的「進階」語言而言,Perl語言直接提供泛型變數、動態陣列、Hash表等更加便捷的編程元素。Perl具有動態語言的強大靈活的特性,並且還從C/C++、Basic、Pascal等語言中分別借鑑了語法規則,從而提供了許多冗餘語法。使得程式設計師可以忽略電腦內部資料儲存、類型、處理方法、運算規則、甚至記憶體越界等等的細節,而將思考中心放在所需要的程式邏輯上。就這一點而言,很多Perl程式設計師認為目前只有Perl、Python泛型語言才能稱為「進階」語言,而CPascal甚至C++這些只能稱為「中進階」語言而已。可以說,在統一變數類型和掩蓋運算細節方面,Perl做得比Python更為出色。

由於從其他語言大量借鑑了語法,使得從其他程式語言轉到Perl語言的程式設計師可以迅速上手寫程式並完成任務,這使得Perl語言是一門容易用的語言。

缺點[編輯]

也正是因為Perl的靈活性和「過度」的冗餘語法,也因此獲得了僅寫(write-only)的「美譽」,因為Perl程式可以寫得很隨意(例如,變數不經宣告就可以直接使用),但是可能少寫一些字母就會得到意想不到的結果(而不報錯),許多Perl程式的程式碼令人難以閱讀,實現相同功能的程式碼長度可以相差十倍百倍,這就令程式的維護者(甚至是編寫者)難以維護。

同樣的,因為Perl這樣隨意的特點,可能會導致一些Perl程式設計師遺忘語法,以至於不得不經常檢視Perl手冊。對此,《Learning Perl》一書里建議經常使用Perl編程。

建議的解決方法是在程式裡使用use strict;以及use warnings;,並統一代碼風格,使用庫,而不是自己使用「寫死」。Perl同樣可以將代碼書寫得像PythonRuby等語言一樣優雅。

Perl的語法[編輯]

Perl的Hello World程式[編輯]

下面是一個在標準輸出裝置上輸出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,也可以這樣:

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

這個程式將輸出一行字串:「Hello, world!」,以及一個換行。

變數[編輯]

Perl是一種無類型語言(untyped),換句話說,在語言層面上,Perl和大多數程式語言不同,不把變數分成整數字元浮點數等等,而只有一種能接受各種類型資料的「無類型」變數。Perl的變數以$字元開頭。例如$a=5;$b="Hello";$c=3.2;$d='\n這裡並不換行'都是合法的Perl語句。

Perl中各種變數的運算也很自由,數和含有數的字串是等效的,可以把數字字串參與數學計算,也可以反之,讓數字參與字串的構成和操作。

除單個變數(Perl稱為純量「Scalar」)之外,Perl還有兩種集合類型,分別是陣列(Array,用@字元開頭)和關聯陣列(Associative array,或者稱為Hash,用%開頭。類似C++11STL 無序表「unordered_map」和Python的字典「Dictionary」)。陣列可以內含任意可變數目的變數,並以其儲存順序作為索引以完成常數時間的定位;而Hash表,則可以在變數之間建立一一對映,就像字典一樣,把不同的變數按照他們的邏輯關係組織起來,並以作為「鍵」的變數進行索引,完成常數時間的定位。

另外,Perl還有一種特殊的類型,參照(reference),類似於指標,當作純量處理,可以指向純量(含參照)、陣列、Hash等任何類型。如:

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

參照的好處在於,將它傳遞給函式之後,函式可以修改它指向的變數。而如果傳遞普通變數,修改的值只在函式內有效。

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

輸出「21」,即foo()內改變了$foo。

判斷語句[編輯]

因為Perl大量的創造冗餘的語法,並且從其他語言中大量的借鑑語法,使得Perl的語法極其豐富和靈活。Perl共有下列幾種判斷語句:

  • if區塊
if ($hour > 22) {
    print "should sleep...\n";
}
  • if語句
print "hello" if $guest >= 1;
  • unless區塊
unless ($credit > 100) {
    print "You can not graduate!\n";
}
  • unless語句
print "eat\n" unless $food == 0;
  • given/when(語句及區塊)
use 5.010;
given ($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。
}

由於邏輯運算元的作用,還可以寫出不用關鍵字ifunless的判斷語句,如常用的打開檔案語句:

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

迴圈語句[編輯]

Perl中的迴圈語句也是非常的豐富。主要有:

Perl自己的for或者foreach迴圈(兩個完全一樣):

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

從C語言借鑑來的for迴圈(又可寫作foreach,兩個完全一樣):

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

while迴圈:

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

do...while迴圈:

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

until迴圈:

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

從PASCAL語言借鑑來的do...until迴圈:

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

甚至還有利用動態語言特性,用map函式也可以做迴圈:

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

其實還有其他的迴圈方式。總而言之,就是TMTOWTDI

Perl的應用[編輯]

Perl主要應用在Unix平台和網頁中(PHPCGI)。Perl擁有海量的模組支援,在解決問題時非常方便。CPAN有很多Perl模組。

以Perl編寫的軟體[編輯]

Perl Data Language[編輯]

Perl Data Language(簡稱PDL)是Perl的一個外接模組,也是對Perl功能的一個重要拓展。它使得Perl語言可以直接對2至多維的矩陣直接操作,進行快速的矩陣運算,完成基礎的Perl所不能完成的運算,大大拓展了Perl的適用範圍。所以PDL本身也是很多其他模組的基礎。

而且PDL提供了與很多其他軟體包的介面,例如FFTW(一個快速傅立葉變換的軟體包),又或者是MesaLinux上的OpenGL三維圖形彩現包),這些包原來往往僅提供C/C++語言介面。這一功能使PDL成為拓展Perl功能的一個中間層。

Perl的社群文化[編輯]

Perl詩經[編輯]

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。[43]

JAPH[編輯]

Just another Perl hacker(另一個Perl駭客)是一個和國際C語言混亂代碼大賽有著相同精神的社群文化。Perl程式設計師通過寫JAPH代碼,來分享自己的編程技術。[44]

競爭對手[編輯]

因為許多Perl程式的代碼難以閱讀,加上它的物件導向功能被視為不是真正的物件導向(只是模組的類比),於是很多人拿Perl和其他動態語言來比較。

最常見的比較物件是Python,有人寫了篇文章叫What's wrong with Perl頁面存檔備份,存於網際網路檔案館),指出Perl的缺點,鼓勵別人學Python。著名駭客埃里克·史蒂芬·雷蒙Why Python?頁面存檔備份,存於網際網路檔案館),該文中一個重要的比較物件就是Perl。A Byte Of Python頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)里的Why Not Perl?頁面存檔備份,存於網際網路檔案館) 也把Python和Perl比較。

Ruby的作者(松本行弘,Matz)甚至直認他想Ruby作為Perl的後繼者。[45]

Raku(舊名Perl 6)[編輯]

Camelia,Raku專案的標誌[46]

2000年開始,拉里·沃爾著手開發Perl 6來作為Perl的後繼,2019年更名為Raku

在Perl的官網介紹中,Raku不是Perl 5的下一個版本,而是與Perl 5並列開發的另一種程式語言[47] Raku更好地支援物件導向,有專用於定義類的語法:

class Foo is Universal { # inherit form Universal
    has $.member_variable

    method member_function {
        print "some string";
    }
}

Raku可以明確定義變數類型,當類型不匹配,編譯時報錯[48]

另外,Raku提供了不同的正規表示式語法,新的語法稱作「規則」,並且允許使用者在正規表示式中加入空格等以便閱讀,還可以命名一個正規表示式方便呼叫[49]

Raku中的控制流程和迴圈的判斷條件的括號可選:

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面,而要空一格,因為用foo()這樣的形式,編譯器辨識為呼叫函式foo,而不管它是不是關鍵字[50]

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

參考文獻[編輯]

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  2. ^ Perl 5.30.3 is now available!. www.nntp.perl.org. [2020-06-01]. (原始內容存檔於2020-09-24). 
  3. ^ Perl 5.33.6 is now available!. www.nntp.perl.org. [2021-01-21]. (原始內容存檔於2021-01-28). 
  4. ^ The "Artistic License" - dev.perl.org. dev.perl.org. [2018-12-17]. (原始內容存檔於2018-07-24). 
  5. ^ Artistic頁面存檔備份,存於網際網路檔案館) - file on the Perl 5 git repository
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  8. ^ perl(1): Practical Extraction/Report Language - Linux man page. Linux.die.net. [2013-07-23]. (原始內容存檔於2013-06-22). 
  9. ^ Perl Core Development - Perl 6. [2006-02-10]. (原始內容存檔於2006-02-07). 
  10. ^ Sheppard, Doug. Beginner's Introduction to Perl. O'Reilly Media. 2000-10-16 [2008-07-27]. (原始內容存檔於2008-06-04). 
  11. ^ Wall, Larry, Tom Christiansen and Jon Orwant. Programming Perl, Third Edition. O'Reilly Media. July 2000. ISBN 0-596-00027-8. 
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參見[編輯]

外部連結[編輯]

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