Язык программирования Perl
Шрифт:
Рис. 11.5.Пример ссылочной структуры данных
С помощью ссылок создаются и другие динамические структуры данных: связные списки, деревья и графы. Подытоживая все сказанное о ссылках, в таблице 11.1 приводится сводная информация о синтаксических конструкциях при работе со ссылками.
Таблица 11.1. Синтаксические конструкции для работы со ссылками на данные
| Скаляр | Массив | Хэш | |
|---|---|---|---|
| Взятие ссылки на объект | $sref = \$scalar; | $aref = \@array; | $href = \%hash; |
| Создание
| $sref = \'Литерал'; | $aref = [$a, $b]; | $href = {$a => $b}; |
| Доступ к значению объекта ссылки | ${$sref} $$sref | @{$aref} @$aref | %{$href} %$href |
| Доступ к значению элемента объекта ссылки | $aref-> [$index] ${$aref}[$index] | $href->{$key} ${$href}{$key} | |
| Доступ к срезу объекта ссылки | @{$aref}[$i1, $i2] | @{$href}{$k1, $k2} | |
| Значение функции ref($ref) для объекта ссылки | SCALAR | ARRAY | HASH |
Программирующие на Perl на каждом шагу пользуются интерполяцией в строках скалярных переменных и массивов. Иногда требуется включить в строку результат вычисления какого-либо выражения. С помощью ссылок можно интерполировать любое выражение, например, вызов функции. Чтобы включить в строку значение скалярного выражения, его надо заключить в круглые скобки и взять на него ссылку операцией \, а затем разыменовать ссылочное выражение как скаляр с помощью префикса $. Вот таким образом:
Чтобы включить в строку значение выражения, возвращающего список, его надо заключить в квадратные скобки, организуя ссылку на анонимный массив, а потом разыменовать ссылочное выражение как массив с помощью префикса @. Вот так:
Ссылки, о которых до этого шла речь, называются жесткими ссылками. Жесткая ссылка (hard reference) - это программный объект, хранящий в памяти адрес референта и тип его значения. В Perl имеется еще одна разновидность ссылок, называемых символическими ссылками. Символическая ссылка (symbolic reference) - это строковое значение, которое хранится в скалярной переменной и представляет из себя имя глобальной переменной:
Символические ссылки используются значительно реже и бывают нужны, когда требуется во время выполнения программы программно создавать имена переменных в виде строк, чтобы затем получать доступ к их значениям. Использование символических ссылок может приводить к трудно обнаруживаемым ошибкам, поэтому лучше запрещать использование в программе символических ссылок с помощью прагмы use strict 'refs'.
В этой лекции изучены ссылки и средства построения с помощью ссылок динамических структур данных. Ссылки дают программисту мощные и гибкие средства доступа к программным объектам. Поэтому многие механизмы работы с данными в Perl организованы с использованием ссылок, и мы будем обращаться к ссылкам в следующих лекциях при изучении подпрограмм, библиотечных модулей и объектного программирования.
Лекция 12. Подпрограммы
В этой лекции будут изучены подпрограммы - единицы структурирования программного кода на Perl, которые также имеют свои особенности: в формах определения и вызова, в способах передачи и обработки параметров, в вариантах возврата значений.
Кроме того, в этой лекции будут рассмотрены принципы определения видимости имен переменных в Perl-программе.Цель лекции: получить знания, необходимые для разработки на Perl структурированных модульных программ, учитывая своеобразие реализации в нем механизма подпрограмм. Научиться использовать на практике особенности работы с подпрограммами. Изучить способы задания области видимости переменных.
Для моделирования в программе внешнего мира программист создает необходимые сущности в виде переменных, подобно тому как человек обозначает существительными предметы и явления. Подпрограммы позволяют программисту создавать собственные глаголы для именования серии повторяющихся действий или для замены длинной последовательности действий одним идентификатором. Определение подпрограммы напоминает определение термина в словаре, например: "сортировать - расположить элементы набора данных в определенной последовательности путем их сравнения и перестановки". Затем все, кто знает определение термина, могут пользоваться им для указания выполнить соответствующее действие, например: "сортировать список книг по возрастанию названий".
Кроме того, подпрограммы - это средство структурирования программы. Довольно часто программный комплекс разрабатывается методом "сверху вниз", когда сначала определяются крупные части программы и порядок их выполнения без уточнения деталей реализации. Затем в ходе проектирования выясняются способы взаимодействия этих частей и фиксируются их интерфейсы (входные и выходные данные). После чего каждая крупная часть программного проекта подвергается аналогичной декомпозиции на более мелкие составляющие. В результате такого процесса "пошагового уточнения" (stepwise refinement) определяются программные компоненты в виде подпрограмм, выполняющих определенные действия. После чего пишется код подпрограмм, реализующий конкретные алгоритмы. Ну и конечно, применение подпрограмм дает возможность повторного использования (code reuse) готовых и проверенных программ, которые оформляются в виде библиотек модулей проекта.
В процедурных языках программирования традиционно выделяют две разновидности подпрограмм: функции, возвращающие сформированное в результате своей работы значение, и процедуры, не возвращающие значения и вызываемые ради побочного эффекта. В Perl существует только одна разновидность структурных единиц - подпрограммы, всегда возвращающие значение.
Подобно определению термина в словаре, при определении подпрограммы (subroutine definition) с ее именем сопоставляется последовательность действий, которую нужно выполнить. Подпрограммы определяются с помощью ключевого слова sub, за которым следует имя подпрограммы и блок, называемый телом подпрограммы, в котором содержатся исполняемые предложения подпрограммы. Имя подпрограммы - это идентификатор, который записывается по тем же правилам, что и имя переменной. В соответствии со сложившимся стилем программирования на Perl имена подпрограмм записываются строчными буквами, а логические составляющие имени разделяются символами подчеркивания. Часто для имен подпрограмм выбирают подходящие по смыслу глаголы. Вот пример определения подпрограммы и ее вызова:
Определение подпрограмм может располагаться в любом месте программного файла. (Можно даже перемежать определения подпрограмм выполняемыми предложениями программы, поскольку определения пропускаются при выполнении. Но разбираться в логике такой программы будет непросто!) Из соображений практического удобства, определения подпрограмм часто располагают в исходном тексте после основной программы, чтобы вначале ознакомиться с общей логикой программы. Но это дело вкуса: например, разработчики, привыкшие программировать на Pascal или C, располагают определения подпрограмм в начале исходного текста.