Perl (unibon)

2000年10月7日(土曜) Perl はじめました

今まで言語として、C や Visual Basic や Java は、やってきたのですが、やはり遅れ馳せながらも Perl も知っておかねば、ということで、

Perl はじめました(冷やし中華風に)。

今まで、いろいろ言語やツールの使い方を覚えましたが、いつも学習過程の記録を残しておかなかったため、後からまとめを書こうと思い立っても、新鮮味がなく、つまらないものになるのが見えてしまうので諦めてきました。今回は、学習途中に気づいた点をその場で随時記録していこうと思います。

参考書としてまずは「とほほのperl入門」をメインにします。

処理系は Active State の Windows 用の Active Perl をダウンロードしてインストールしました。拡張子 .msi ってなんだと思っていたら、どうやらインストーラのそのまたインストーラをインストールしたら使えるようになるものらしいです。
インストールはできたものの、HTML 中で VBScript や JavaScript と同様に PerlScript が使えるらしいのですが、なぜか動かない。とりあえずは、地道に C:\Perl\bin\perl.exe を呼び出すことで起動することにします。

2000年10月8日(日曜) Perl やってます

実行はソースコード(hogehoge.pl)をメモ帳で作成して、コンソールで、

perl hogehoge.pl

で動くので手軽です。とりあえず、変数(や配列・連想配列)の扱いを重点に調べていくことにします。

• ダブルクォーテーションの中での変数評価
  ダブルクォーテーションの中で \n のような改行が特別扱いされるのは、C/Java と同じだが、変数までも展開されるのが意外でした。

  $x = 123;
  print "x = $x";
  

  結果は
  x = 123

• 型に付ける記号が覚えにくい。
  普通の変数の頭に $ を付けるのは、なんだか 68 系のアセンブラのようで比較的覚えやすい。他に @ (配列)と % (連想配列)があるようだが、こちらのほうはどっちがどっちか覚えにくい。

• 配列の要素へのアクセスは @ なのか $ なのか。

  @a = (123, 456, 789);
  $a[1] = 654;
  print "0th = $a[0], 1st = $a[1], 2nd = $a[2]\n";
  

  結果は
  0th = 123, 1st = 654, 2nd = 789
  のようになりました。一方、

  @a = (123, 456, 789);
  $a[1] = 654;
  print "0th = @a[0], 1st = @a[1], 2nd = @a[2]\n";
  

  これも結果は
  0th = 123, 1st = 654, 2nd = 789
  になります。どっちでも良いのはなぜだ。

• ループしてみよう。
  foreach と for の2つがあるようです。まずは foreach から。

  @a = (123, 456, 789);
  $i = 0;
  foreach $p (@a) {
      print "$i th = $p\n";
      $i++;
  }
  

  結果は

  0 th = 123
  1 th = 456
  2 th = 789
  

  となり、もくろみどおりでした。
  いっぽう for のほうは

  @a = (123, 456, 789);
  for ($i = 0; $i < 3; $i++) {
      print "$i th = $a[$i]\n";
  }
  

  とやっても同じ結果を得ることができました。
  なお、とりあえず配列のサイズを取得する方法が分からないのでループ回数は、ハードコーディングしています。

  なお、当初、foreach のループの中で、

      print "$ith = $p\n";
  

  と書いたところ、結果は

   = 123
   = 456
   = 789
  

  となり変数名として $ith というものとして評価されるらしく、常に長さ0の文字列とみなされるようでした。字を詰めて書きたいときはどうすればよいのでしょうか。

  また、似た話として for のループの中で

      print "$i th = $a[i]\n";
  

  と書いたところ、結果は

  0 th = 123
  1 th = 123
  2 th = 123
  

  これもやはり $a[0] として評価されるようでした。未定義のものがあれば警告するようにはできるのでしょうか。

• 配列の要素数を得るには。
  配列の要素数というより VB の UBound 相当になりますが、
  $#foo のように求まります。

  @a = (123, 456, 789);
  for ($i = 0; $i <= $#a; $i++) {
      print "$i th = $a[$i]\n";
  }
  

  要素数ではなく、要素の最大値なので 1 だけ小さい値になり、ちょっと扱いにくいですね。

  ちなみにこれは @#a だと syntax error になりました。

  なお、要素数が 0 の場合は最大値は -1 になるのかと思い、

  @a = ();
  print "$#a\n";
  @b = (123);
  print "$#b\n";
  

  とやってみたところ、結果は予想通り、

  -1
  0
  

  になました。このあたりは VB と同じですね。

  なお、今まであまり気にしていませんでしたが、要素番号は 1 からではなく 0 から数えるようです。

• 連想配列を使ってみる
  「連想配列」という言葉を見るたびに、テレビ番組の「連想ゲーム」を思い出してしまうのはなぜなのでしょう。
  VB の Collection や Scripting.Dictionary や Java の java.util.Hashtable のようなものでしょうか。これは言語レベルで備えているものなのかが良く分かりません。
  ちなみに Java は完全に言語とは分離しています。VB はちょっと知らないのですが、コレクションのコアの部分は言語とは切り離せない部分があったかもしれません。

  単なる配列は @ を付けましたが、連想配列は % を付けるそうです。
  こんな感じかと思って試してみました。

  %h = {};
  $h{"abc"} = "book";
  $h{"xyz"} = "desk";
  $i = 0;
  foreach $p (%h) {
      print "$i th = $p\n";
      $i++;
  }
  

  すると結果は、

  0 th = HASH(0x176f150)
  1 th =
  2 th = abc
  3 th = book
  4 th = xyz
  5 th = desk
  

  のようになりました。どうも低レベルの情報を覗いているような感じです。

  次のようにすると良いようです。

  $hash{"abc"} = "book";
  $hash{"xyz"} = "desk";
  $i = 0;
  while (($key, $value) = each(%hash)) {
      print "$key: $value\n";
  }
  

  この結果は次のようになります。

  abc: book
  xyz: desk
  

• さらに連想配列について詳しく
  each のほかに keys と values もあるようです。それぞれ java.util.Hashtable の keys メソッドと elements メソッドに対応するようです。

  $hash{"abc"} = "book";
  $hash{"xyz"} = "desk";
  @mykeys = keys(%hash);
  foreach $p (@mykeys) {
      print "key: $p\n";
  }
  @myvalues = values(%hash);
  foreach $p (@myvalues) {
      print "value: $p\n";
  }
  

  とすると結果は

  key: abc
  key: xyz
  value: book
  value: desk
  

  と、なりました。

• $ と @ と % と # の使い方
  配列数の最大数を $#foo で得られることから推測すると、どうやら $ は、Perl のインタプリタ(やコンパイラ)がパースし易くするために付けるという性格のもののようです。
  ダブルクォーテーション中に変数を書いても評価してくれることからもそれがうなずけます。逆に言えば $ を目印にして変数を見つけるのでしょう。
  そして @ や % や # はすでにそれらだけでもパースし易いので、とくに $ を付けなくても良いという感じです。

  @a = (123, 456, 789);
  print @a[2];
  print "\n";
  print $a[2];
  print "\n";
  

  の結果は

  789
  789
  

  となるように @ でも $ でもどっちでもよいのは、結局はかぎ括弧があるので配列だということが分かってしまうので、あとはパースのための目印は $ でも @ でもどっちでも良くなってしまうということが理由なのだと思います。

• $ と @ のスコープは分離している

  @a = (555, 666, 777);
  $a = (123, 456, 789);
  print @a[1];
  print "\n";
  print $a[1];
  print "\n";
  print $a;
  

  とすると結果は、

  666
  666
  789
  

  となりました。変数のスコープとしては、配列の @a とスカラの $a は分離しているようです。

  また $a が 789 になるということは、配列からスカラへ代入すると、最後の要素が優先されるということでしょうか。

• ファイルを読んでみよう
  どの言語・ツールでもファイルの扱いは面倒くささが先立ちます。言語の本質から離れてしまうためでしょうか。
  でもやはりファイルを読まないとできることが限られてしまうので、しかたがありません。

  open IN, "hogehoge.txt";
  while ($x = <IN>) {
      print $x;
  }
  close IN;
  

  で、指定されたファイル(ここではカレントフォルダの hogehoge.txt)を読んで、そのまま標準コンソール出力に出力します。これはうまく動きました。

  しかし、ここで分からないのは、

  • IN とはなに? → IN じゃなくても何でもよいそうです。
  • <IN> (や <>)のように不等号で囲むのはなぜ? → なぜなのでしょう。
  でした。ちなみに <IN> (や <>) は、以前に Perl をやろうとして、参考書を見たら最初のほうに書いてあり、この意味が理解できなくて諦めてしまったという苦い経験があるため、ここではあまり触れないことにします。
  ちょっと変形して、

  open(f, "hogehoge.txt");
  while ($x = <f>) {
      print $x;
  }
  close(f);
  

  のようにしても動きました。ちなみに open や close は、関数という扱いのものらしく、引数は丸括弧で囲んでも囲まなくてもどちらでもよいようです。

  次に

  open(f, "hogehoge.txt");
  while ($x = f) {
      print $x;
  }
  close(f);
  

  を試したところ、延々と f の文字が出力されてしまいました。f が文字列として解釈されているのでしょうか。ダブルクォーテーションなどで囲まなくても文字列扱いになってしまうのでしょうか。

2000年10月9日(月曜) Perl 続けてます

• $ の有無
  ファイルを読む際に、

  open($f, "hogehoge.txt");
  while ($x = <$f>) {
      print $x;
  }
  close($f);
  

  とやっても動きました。$f でも f でもどちらでもよいのでしょうか。
  でも、

  open($f, "hogehoge.txt");
  while (x = <$f>) {
      print x;
  }
  close($f);
  

  だと syntax error になってしまいます。

• サブルーチン
  ファイルをオープンする際に open を使いましたが、これは「組み込み」関数なのでしょうか。このあたりを調べるために、一旦、自分でサブルーチンを作ってみます。

  sub mysub {
      $a = $_[0];
      $b = $_[1];
      $c = $a + $b;
      return $c;
  }
  
  $x = 345;
  $y = 789;
  $z = mysub($x, $y);
  print $z;
  

  結果は、もくろみどおり、

  1134
  

  になりました。$z = &mysub($x, $y); のように & を付けても付けなくても同じ結果になります。& は何をするものなのでしょうか。

• サブルーチンにおける変数のスコープ(local や my)
  手始めに、

  sub mysub {
      $a = $_[0];
      $b = $_[1];
      $c = $a + $b;
      print "inner: x=$a, y=$y, a=$a, b=$b, c=$c\n";
      $a = 999;
      return $c;
  }
  
  $x = 345;
  $y = 789;
  mysub($x, $y);
  print "outer: x=$a, y=$y, a=$a, b=$b, c=$c\n";
  

  の結果は、

  inner: x=345, y=789, a=345, b=789, c=1134
  outer: x=345, y=789, a=999, b=789, c=1134
  

  となりました。サブルーチンの外側から $a などが見えることから、これだとまったくスコープがないことになります。また、$x が書き換わらないことから、(ポインタ渡し・参照渡しではなく)いわゆる値渡しになるようです。
  スコープを明示するために local や my があるのでしょうか。my は新しいバージョンからのものだそうなので、まずは local から使ってみます。

  sub mysub {
      local($a);
      $a = $_[0];
      $b = $_[1];
      $c = $a + $b;
      print "inner: x=$x, y=$y, a=$a, b=$b, c=$c\n";
      $a = 999;
      return $c;
  }
  
  $x = 345;
  $y = 789;
  mysub($x, $y);
  print "outer: x=$x, y=$y, a=$a, b=$b, c=$c\n";
  

  とすると結果は、

  inner: x=345, y=789, a=345, b=789, c=1134
  outer: x=345, y=789, a=, b=789, c=1134
  

  となりました。local があれば my は要らないような気もします。

  しかし、

  sub sub1 {
      print "sub1: $x\n";
  } 
  
  sub sub0 {
      local $x = "sub0";
      print "sub0: $x\n";
      sub1;
  } 
  
  $x = "global";
  sub0;
  

  とすると、結果は、

  sub0: sub0
  sub1: sub0
  

  となります。
  すなわち、local がないとグローバル扱いになり、local を付けるとその関数内およびそれよりスタックが深い関数内でグローバル的に使えるようになる感じだと思われます。C や Java の (for や while や、なにもなしの) { } のスコープの仕組みが、そのまま関数呼び出しに流用されているような感じだと思います。そして、たぶん my は、その関数内でのみ使えて、それよりスタックが浅くても深くてもアクセスが禁止されるという位置づけなのでしょう。
  次は my を使った例です。

  sub sub1 {
      print "sub1: $x\n";
  } 
  
  sub sub0 {
      my $x = "sub0";
      print "sub0: $x\n";
      sub1;
  } 
  
  $x = "global";
  sub0;
  

  とすると結果は

  sub0: sub0
  sub1: global
  

  となります。