Язык программирования Perl

В этой лекции будут изучены ссылки и ссылочные структуры данных, которые играют очень важную роль в Perl, так как позволяют создавать многомерные массивы, массивы записей и различные динамические структуры данных произвольной сложности: очереди, списки, деревья, графы. Кроме того, умение работать со ссылками необходимо для понимания объектно-ориентированного программирования в Perl.

Цель лекции: научиться обращаться со ссылками, объектами ссылок и структурами данных, основанными на ссылках, чтобы применять их при программировании задач со сложными структурами данных.

Ссылки явно или неявно применяются во всех языках программирования. Они позволяют гибко создавать динамические структуры данных неограниченной сложности. Ссылки являются одним из скалярных типов данных языка Perl, наряду с числами и строками. Ссылка (reference) - это информация о том, где при выполнении программы располагается в памяти объект определенного типа. Эту информацию можно использовать для доступа к объекту ссылки (referent). Ссылка - это возможность обратиться к какой-то информации не по имени, которое известно при компиляции, а по ее расположению в памяти при выполнении программы. В отличие от указателей в некоторых других языках, в Perl ссылки реализованы надежно и эффективно. Программист не должен заботиться о явном удалении из памяти объектов ссылок, поскольку занимаемая память автоматически освобождается встроенным сборщиком мусора, когда объекты ссылок перестают использоваться (то есть когда на них больше не указывает ни одна ссылка). Для создания ссылки на существующий программный объект предусмотрена операция взятия ссылки, обозначаемая обратной косой чертой (backslash), которая ставится перед объектом ссылки. В следующем примере показано, как можно получить ссылку на скалярную переменную и сохранить ее в другой переменной:

my $scalar = 'Скаляр'; # объект ссылки my $ref2scalar = \$scalar; # ссылка на скаляр

На рис. 11.1 показан результат сохранения ссылки на значение скалярной переменной в другой скалярной переменной.

Рис. 11.1.  Ссылка на скалярное значение

При помощи операции '\' можно брать ссылку на любые объекты, например, на литерал или на любое другое выражение, только при этом значение объекта ссылки нельзя будет изменить. В этом случае при выполнении программы выражение вычисляется, а результат сохраняется в анонимной области памяти, ссылка на которую и возвращается. Например:

my $ref2literal = \'Литерал'; # ссылка на литерал my $ref2expression = \($n1*$n2); # ссылка на выражение

Анонимные данные - это значения, не связанные ни с одной переменной, доступ к которым происходит только по ссылке. Ссылка всегда указывает на значение конкретного типа: скаляр, массив, хэш, подпрограмму (или элемент таблицы символов, о которых речи пока не было). На какой именно тип объекта указывает ссылка, можно узнать с помощью функции ref(), которая возвращает строку, описывающую тип значения объекта ссылки. Например:

print ref($ref2scalar); # выведет: 'SCALAR'

А что получится, если вывести значение самой ссылки? Ее значение будет преобразовано в строку, содержащую тип объекта ссылки и его адрес в виде шестнадцатиричного числа, например:

print $ref2scalar; # выведет, например: 'SCALAR(0x335b04)'

Обратно преобразовать в ссылку это строковое представление адреса не удастся.

Чтобы получить доступ к значению, на которое указывает ссылка, нужно выполнить разыменование ссылки (dereference). Для этого переменная, содержащая ссылку, заключается в фигурные скобки и перед ней ставится нужный разыменовывающий префикс: $ для скаляра, @ для массива, % для хэша, & для подпрограммы. (Другими словами, после разыменовывающего префикса, определяющего тип хранящегося в переменной значения, вместо имени переменной записывается содержащая ссылку переменная или выражение, возвращающее ссылку.) Если не возникает неоднозначности в интерпретации выражения, то переменную, хранящую ссылку, в фигурные скобки можно не заключать. Вот примеры разыменования ссылок на скалярные значения: