Язык программирования Perl

Регулярные выражения часто применяются в функциях, работающих с массивами для фильтрации нужных элементов. Например, функция grep возвратит список элементов массива, соответствующих указанному образцу:

@result = grep /$pattern/, @source; # отобрать элементы

С помощью функции map можно применить операцию замены в соответствии с регулярным выражением ко всем элементам массива, например:

@hrefs = ('http://regex.info', 'http://regexp.ru');
map s{http://}{}, @hrefs; # убрать 'http://' из ссылок

Регулярные выражения дают программисту новый взгляд на текстовые данные: вместо отдельных символов и простых подстрок он начинает мыслить обобщенными шаблонами, что помогает ему находить более простые и эффективные решения. В таблице 8.1 для справки приведены основные обозначения, применяемые для записи регулярных выражений в Perl. Дополнительные сведения о регулярных выражениях можно почерпнуть из стандартной документации по Perl и перевода уникальной книги Джеффри Фридла "Регулярные выражения".

Таблица 8.1. Основные обозначения для записи регулярных выражений

Обозначение	Описание	Примеры
//	ограничители регулярного выражения по умолчанию	/$pattern/
\	отмена специального значения следующего символа	m{C:\\windows}
	группировка шаблонов или сохранение значения	/(\w\w\w)+/
|	выбор из нескольких альтернатив	/кошелек|жизнь/
[]	класс символов: любой символ из перечисленных	/[0-9a-fA-F]/
[^]	инвертированный класс символов: любой символ, кроме перечисленных	/[^0-9]/
Метасимволы
.	любой символ, кроме \n (соответствует любому символу, включая \n с модификатором /s)	/(.+)/
\d	десятичная цифра	m{Время=\d+ сек}
\D	не десятичная цифра	/(\D*)\d+/
\w	алфавитно-цифровой знак	/\s+\w+\s+/
\W	не алфавитно-цифровой знак	/\W\W\W/
\s	пробельный символ	s/\s+/ /
\S	любой символ, кроме пробельного	/\S+/
Утверждения
^	начало строки (соответствует началу каждой строки с модификатором /m)	/^\w+/
$	конец строки (соответствует концу каждой строки с модификатором /m)	/\d+$/
\b	граница слова (между \w и \W или \W и \w)	/stop\b/
\B	любая позиция, кроме границы слова	/stop\B/
\A	только начало строки, даже с модификатором /m	/\A[#]/
\z	только конец строки, даже с модификатором /m	/\w+\z/
\Z	только конец строки или перед \n в конце строки, даже с модификатором /m	/\w+\Z/
\G	позиция в строке, равная значению функции pos
Escape-последовательности
\t \n \r \f \a \b	управляющие символы: \b в классе символов выступает как символ Backspace (0x08), вне его - как граница слова	/[\a\b\f\r\n\t]/
\0 \x \c \N	коды символов	/\033\x1F\cZ/ /\x{263a}/
\l \L \u \U \Q \E	преобразующие последовательности	/\Q$pattern\E/
Квантификаторы
* *?	любое число повторений, включая 0 (максимальный и минимальный квантификаторы)	/\s*/ /\S*?/
+ +?	одно и более повторений (максимальный и минимальный квантификаторы)	/\d+/ /\D+?/
? ??	ноль или одно повторение (максимальный и минимальный квантификаторы)	/.?/ /[.a-z]??/
{n} {n}?	ровно n повторений (максимальный и минимальный квантификаторы)	/\w{8}/ /\w{5}?/
{n,} {n,}?	n и более повторений (максимальный и минимальный квантификаторы)	/\d{2,}/ /\d{5,}?/
{n,m} {n,m}?	от n до m повторений включительно (максимальный и минимальный квантификаторы)	/[A-Z]{1,12}/ /[a-z]{0,3}?/

Из этой лекции вы узнали о регулярных выражениях далеко не все, но достаточно, чтобы начать свободно пользоваться ими. По мере накопления опыта применения языка Perl, регулярные выражения станут вашим привычным и надежным инструментом. И тогда задачи, при другом подходе требующие много времени и больших усилий, с помощью регулярных выражений будут решаться быстро, элегантно и эффективно.

Лекция 9. Средства ввода-вывода

В этой лекции разбирается организация ввода-вывода данных в Perl. Рассмотрены средства работы с каталогами, файлами и содержимым файлов. Материалы этой лекции позволят вам писать полноценные программы, "общающиеся с внешним миром".

Цель лекции: познакомиться с возможностями подсистемы ввода-вывода в Perl и освоить основные приемы чтения и записи внешних данных, а также научиться работать со средствами манипулирования файлами и каталогами.

Система ввода-вывода Perl основана на принципах, заложенных в системе Unix и распространившихся на все современные операционные системы. Одним из основных понятий работы в программе с внешними данными являются потоки ввода-вывода. В программе обращение к потоку ввода-вывода производится через файловый манипулятор (file handle), иногда неправильно называемый дескриптором файла. При запуске любой программы автоматически открывается три потока: стандартный ввод (stdin), стандартный вывод (stdout) и стандартный протокол (stderr). Поток стандартного ввода в диалоговой операционной среде связывается с клавиатурной, а потоки стандартного вывода и стандартного протокола - с дисплейной частью консоли операционной системы. Со стандартными потоками в Perl связываются три предопределенных файловых манипулятора: соответственно STDIN, STDOUT и STDERR. Связывание имени файла с пользовательским файловым манипулятором в программе выполняется с помощью операции open, открывающей поток обмена данными с указанным файлом. Требования надежности рекомендуют обязательно проверять все операции ввода-вывода на успешное завершение. Поэтому в случае возникновения ошибки при открытии файла программа обычно аварийно завершается с помощью функции die, которая может выводить диагностическое сообщение в стандартный поток протокола. Например, так открывается файл и создается файловый манипулятор FILE_HANDLE:

# открыть для чтения файл по имени, взятом из $file_name
open(FILE_HANDLE, $file_name)
# или аварийно завершить программу с выдачей сообщения
or die("Ошибка открытия файла $file_name: $!\n"); #

В случае успешного открытия файла функция open помещает в свой первый аргумент готовый к использованию файловый манипулятор. Имя файлового манипулятора записывается без разыменовывающего префикса и по традиции выделяется заглавными буквами. Рекомендуется при открытии файла сохранять файловый манипулятор в скалярной переменной, что позволяет локализовать файловый манипулятор для использования только в текущем блоке или подпрограмме. Кроме того, скалярную переменную с файловым манипулятором можно удобно передавать в подпрограммы для выполнения в них операций ввода-вывода. Итак, вот предпочтительный способ открытия файла:

open my $file_handle, $file_name
or die "Ошибка открытия файла $file_name: $!\n";

(Как и при вызове других функций в Perl, если не возникает неоднозначности, программист решает, заключать аргументы функций в круглые скобки или нет. Среди пишущих на Perl широко распространен стиль программирования без использования круглых скобок.)

При открытии файла функции, помимо файлового манипулятора и имени файла в файловой системе (абсолютного или относительного), указывается режим открытия файла. Он обозначается такими же символами, как переназначение потоков ввода-вывода в командном интерпретаторе операционной системы. Основные режимы открытия потоков ввода-вывода приведены в таблице 9.1.

Таблица 9.1. Основные режимы открытия потоков ввода-вывода

Обозначение	Режим открытия	Пример использования
<	Чтение (существующего файла с начала)	open($fh, '</temp/buffer.txt')
>	Перезапись (с начала файла)	open($fh, '>/temp/buffer.txt')
>>	Дозапись (в конец файла)	open($fh, '>>/temp/buffer.txt')
+<	Чтение и запись (файл должен существовать)	open($fh, '+</temp/buffer.txt')
+>	Запись и чтение (файл усекается)	open($fh, '+>/temp/buffer.txt')
+>>	Дозапись и чтение	open($fh, '+>>/temp/buffer.txt')

Применяются две формы записи функции open: старая с двумя аргументами, когда режим открытия указывается перед именем файла, и новая - с тремя аргументами, в которой режим открытия указывается отдельно вторым параметром. Сравните:

open $fh, '</temp/buffer.txt';
open $fh, '<', '/temp/buffer.txt';

Программисты, знающие язык C, могут воспользоваться для открытия потоков функцией sysopen, которая аналогична функции открытия потоков в C, и к тому же позволяет более тонко настраивать режимы открытия файлов. А вообще в комплекте с Perl идет целый учебник по функции open, который можно прочитать утилитой чтения документации:

perldoc perlopentut

Связь файлового манипулятора в программе с обрабатываемым файлом разрывается функцией закрытия потока close, закрывающей поток ввода-вывода. Ей передается файловый манипулятор открытого файла:

close(FILE) or die("Ошибка при закрытии файла: $!\n");
close $handle or die "Ошибка закрытия файла: $!\n";

В новой многоуровневой подсистеме ввода-вывода Perl предусматривает при открытии потока вместе с режимом открытия указывать кодировку читаемых и записываемых данных, что позволяет автоматически преобразовывать информацию из одной кодировки в другую, например, так:

open my $in, "<:encoding(UTF-8)", 'utf8.txt' or die;
open my $out, ">:encoding(cp1251)", 'cp1251 .txt' or die;
while(<$in>){ print $out $_; }
close $in or die;
close $out or die;

В некоторых операционных системах (например, в MS-DOS), после открытия файла, но перед чтением двоичных данных требуется установить для файлового манипулятора режим работы с двоичными данными с помощью функции binmode($file_handle). При работе в операционных системах, не требующих установки этого режима, вызов функции binmode не оказывает никакого действия.