Perl

Tento článek je o programovacím jazyku. O typografické jednotce perl pojednává článek typografický bod.

Perl

Paradigma	multiparadigmatický
Vznikl v	1987
Autor	Larry Wall
Poslední verze	5.24.0 (9. května 2016)
Typová kontrola	dynamická
Ovlivněn jazyky	AWK, Smalltalk 80, Lisp, C, C++, sed, Unix shell, Pascal
Ovlivnil jazyky	Python, PHP, Ruby, ECMAScript, Dao, Windows PowerShell, JavaScript, Falcon
OS	multiplatformní
Licence	GNU General Public License, Artistic License
Web	http://www.perl.org/

Perl je interpretovaný programovací jazyk vytvořený Larry Wallem v roce 1987. S rozvojem internetu se Perl stal velmi populárním nástrojem pro tvorbu CGI skriptů.

Perl zahájil svou éru jako skriptovací jazyk, náhrada jazyka AWK a interpretru sh. Největšího rozšíření dosáhl ve verzi 4 z roku 1991. Verze 5 přinesla četná vylepšení, především výkonné datové struktury a možnost objektového programování. V poslední době získal Perl oblibu mimo jiné v bioinformatice. PC Magazin zařadil Perl v roce 1998 mezi finalisty soutěže Technical Excellence Award v kategorii Development Tool. Slovo Perl najdete v Oxford English Dictionary.

Larry Wall se při konstrukci jazyka řídil heslem: dá se to udělat více způsoby (there's more than one way to do it). Umožňuje psát krátké programy jednoduše a rychle a přitom nebrání v psaní těch složitých. Jeden ze způsobů je přitom obvykle velmi stručný, takže Perl získal nezaslouženou pověst jazyka, ve kterém se tvoří nesrozumitelný a neudržovatelný kód. Tato kritika ale není oprávněná, Perl je vhodný k řešení malých i velkých problémů. Schopnosti a nástroje, které se používají u velkých projektů, lze použít i v krátkých skriptech.

Dobrý programátor má podle Larryho Walla být líný, netrpělivý a sebevědomý (Laziness, Impatience and Hubris).

Výhody Perlu

• výhody „interpretovaného“ jazyka, především rychlý vývoj bez nutnosti kompilace a linkování - program je zkompilován po každém spuštění a je kdykoli možné „přikompilovat“ další kód. Je možno i provést část kódu před kompilací zbytku a nastavit tak konstanty, které následně může využít optimalizační část kompilace. A například vynechat kód pro ladicí výpisy, pokud není program spuštěn s určitým parametrem.
• přes 18000 volně dostupných modulů třetích stran v Comprehensive Perl Archive Network CPAN. Pojmenování, kategorizace, dokumentace, testování a instalace modulů jsou standardizovány. Moduly zpřístupňují prakticky veškerá dostupná rozhraní a knihovny.
• efektivita programování - v programech, které nejsou přímo závislé na rychlosti běhu, je výhodnější jazyk, který vyžaduje méně řádek kódu
• automatická práce s pamětí (není třeba explicitně alokovat a uvolňovat paměť) a pokročilé datové typy např. asociativní pole neboli hash (lineární seznamy a binární stromy již nejsou třeba)
• Perl je svobodný software, licencován pod Artistic License nebo GNU General Public License
• ve srovnání s kompilovanými jazyky lepší možnosti zabezpečení při běhu kódu
• snadné spojování již hotových komponent (modulů) stejně jako u Delphi, Visual Basicu, PowerBuilderu, Tcl, Microsoft Office, Emacs, atd. a navíc s možností širokého použití (Linux, Unix, MS Windows, VMS, Palm OS, Apache, ASP, CGI, ISAPI, OLE, WSH, WSC, wxPerl, atd.)
• převzetí osvědčených konstrukcí z ostatních jazyků, jako např. C (programovací jazyk), AWK, sed, sh, BASIC, funkcionální jazyky (uzávěry, funkce jako parametry nebo návratové hodnoty,...) a dalších
• reference na statické, dynamické i anonymní datové struktury
• umožňuje procedurální, funkcionální i objektově orientované programování
• snadná práce s textem a značkovacími jazyky (XML, HTML…)
• regulární výrazy a jejich rychlost
• Perl podporuje znakovou sadu Unicode a je (byl) Y2K kompatibilní
• eval (možnost využít funkce překladače za běhu programu, takže můžeme vytvářet dynamický kód, resp. kód optimalizovat na rychlost za běhu)
• dynamické volání procedur (název známe až za běhu programu)
• stabilita - mnoho let vyvíjený programovací jazyk
• možnost použití inline C/C++ v Perlu nebo rozhraní Perlu pro externí C/C++ knihovny skrz XS nebo SWIG
• uzávěry (podprogramy si pamatují proměnné, jež potřebují ke svému běhu)
• návěstí (řízení cyklů)
• automatické zavádění (pokud jméno funkce neexistuje, pak Perl umožňuje spuštění definovaného kódu)
• mod perl umožňuje web serveru Apache vložení Perlu s výhodami, jako je při vložení PHP
• interpret Perlu může být vložen (embedded) do ostatních systémů, #include <Perl.h>
• rozsáhlá dokumentace a literatura, komunita kolem Perlu, konference, news…

Nevýhody Perlu

• nedisciplinovaný programátor může extrémně snadno vytvářet nesrozumitelný kód (jazyk velice benevolentní)
• při některých aplikacích se může projevit neefektivnost dynamicky typovaného jazyka ve srovnání se staticky typovanými jazyky, zejména spotřeba paměti
• kruhové odkazy a problematika jejich destrukce (použití reference counting garbage collectoru vyžaduje použití destruktorů, které přeruší kruh nebo používání „weak“ referencí, které nezvyšují hodnotu čítače referencí)
• mnozí tvrdí že je to jazyk nevhodný pro výuku programování, ostatním stačí 'use strict;'. Při použití ve výuce hrozí, že si student zvykne, že se o spoustu věcí nemusí starat a přechod na nižší jazyk pak bolí
• syntaxe perlu 5 je tak složitá, že neexistuje samostatný parser ani formální definice syntaxe jazyka; jediný parser perlu řady 5 je samotný interpret perlu, ani programátorské editory Vim a Emacs neumí pro perl korektně zvýrazňovat syntaxi

Budoucí vývoj (Perl 6 a VM Parrot)

V červenci roku 2000, hned po setkání na kterém byl odstartován projekt vývoje jazyka Perl 6, byla započata práce na návrhu virtuálního stroje (VM - Virtual Machine) s názvem Parrot. Parrot je určen pro efektivní běh dynamických programovacích jazyků (primárně pro Perl 6). Jádro nové verze jazyka Perl tak bude kompletně přepsáno jako tomu bylo např. u projektu Mozilla. Také syntaxe jazyka se dosti zásadně změní a úplná zpětná kompatibilita bude zaručena jinými prostředky.

Ukázka kódu

Tradiční program „Hello world“:

print "hello, world!\n";

Rozšířená verze tradičního programu:

# A sample Perl program
$_ = "Hello, world! The magic number is 234542354.\n";
print;
s/\d+/-1/;
print;

a její výstup:

Hello, world! The magic number is 234542354.
Hello, world! The magic number is -1.

Vysvětlení: print; v podstatě znamená print $_; (kde $_ je výchozí proměnná). s/\d+/-1/; (nebo také $_ =~ s/\d+/-1/;) je regulární výraz, jenž nahradí první nalezenou sekvenci číslic (celé číslo) číslem -1.

Perl je dynamický programovací jazyk. Je možné používat kompilátor v samotném programu. Tady je příklad kalkulačky v jednom řádku kódu:

while (1) { print eval <>; }

Lze pak zadat například:

5*5 <ENTER>
$a = $b = 1; $a+$b <ENTER>
for (1..1_000_000) { print +($a+$b+$_)."\n"; } <ENTER>
sin($a)**0.5 <ENTER>

Složitější ukázkou je funkce, která vypíše Fibonacciho posloupnost:

fib(100);

sub fib {
	my ($a, $b) = (0, 1);
	while ($b < $_[0]) {
		print "$b ";
		($a, $b) = ($b, $a + $b);
	}
}

Výstupem tohoto programu by bylo:

1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89

Perl do verze 5.20 (květen 2014) neumožňoval tradiční způsob předání parametrů funkci. Hodnoty předávané při volání funkce jsou uloženy v poli @_ a programátor si musel sám zkontrolovat kolik a jakých parametrů funkce dostala a uložit si je do lokálních proměnných. Samozřejmě existují knihovny s jejichž pomocí je možné nadeklarovat validaci, výchozí hodnoty a podobně.

Práce s proměnnými je v Perlu poněkud odlišná od kompilovaných jazyků (C/C++, Pascal):

$prom; # skalární proměnná
@prom; # pole
%prom; # asociativní pole

$pozdrav = "Ahoj"; # skalární proměnná obsahující řetězec znaků

@pole = (1, 2, 3); # pole o třech prvcích
$pole[1] = 4; # v případě, že přistupujeme ke konkrétní položce,
                    # která je VŽDY skalární hodnotou, umístíme před
                    # název proměnné symbol $
@pole[0,2] = (7,9) # v případě, že přistupujeme k několika prvkům
                    #  najednou umístíme před název proměnné symbol @

%skoly = ("pavel" => "FI MUNI", "petr" => "FIT VUT");
                    # asociativní pole, hodnoty jsou zadávány ve tvaru
                    # klíč => hodnota
print $skoly{"pavel"};
                    # vypíše: FI MUNI
                    # hodnota je opět skalární
print join( ', ', @skoly{'pavel', 'petr'});
                    # vypíše: FI MUNI, FIT VUT
                    # hodnota je opět seznam

Krása Perlu

Larry Wall považuje sám sebe za umělce a Perl za umělecké dílo. Následující program [1] slouží jako malá ukázka, čeho je tento jazyk schopen. Program vypíše poměrně pomalu slova: Just another Perl / Unix hacker. Za tím účelem vytvoří 32 paralelních procesů, které složitě synchronizuje pomocí rour.

@P=split//,".URRUU\c8R";@d=split//,"\nrekcah xinU / lreP rehtona tsuJ";sub p{
@p{"r$p","u$p"}=(P,P);pipe"r$p","u$p";++$p;($q*=2)+=$f=!fork;map{$P=$P[$f^ord
($p{$_})&6];$p{$_}=/ ^$P/ix?$P:close$_}keys%p}p;p;p;p;p;map{$p{$_}=~/^[P.]/&&
close$_}%p;wait until$?;map{/^r/&&<$_>}%p;$_=$d[$q];sleep rand(2)if/\S/;print

Toto samozřejmě není doporučený ani obvyklý způsob zápisu programů v Perlu, ale pouze ukázka schválně neoptimálního kódu.

Literatura

• Programování v jazyce Perl: Larry Wall, Tom Christiansen & Randal L. Schwartz, Computer Press, 1997
• Programování v Perlu pro pokročilé: Sriram Srinivasan, Computer Press, ISBN 80-7226-079-0, 1998
• Naučte se Perl za 21dní: Laura Lemay, Computer Press, ISBN 80-7226-616-0, 2002
• Perl - kapesní průvodce programátora: Martin Kysela, Grada Publishing, ISBN 80-247-1170-2, 2005
• Myslíme v jazyku Perl: František Dařena, Grada Publishing, ISBN 80-247-1147-8, 2005

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématu Perl ve Wikimedia Commons
• Výukový kurs Perl ve Wikiverzitě
• perl.org - domovská stránka Perlu (anglicky)
• cpan.org - bohatá kolekce software, modulů, skriptů a dokumentace (anglicky)
• metacpan.org - bohatá kolekce software, modulů, skriptů a dokumentace (anglicky)
• perl6.cz - české stránky o Perl6

Články a učebnice:

• seriál Perl, linuxsoft.cz
• seriál Perličky, root.cz
• seriál Regulární výrazy, root.cz

Související projekty:

• gtk2-perl - psaní GUI aplikací v Perlu nad GTK2
• wxPerl - psaní GUI aplikací v Perlu pomocí wxWidgets

Autoritní data: GND: 4307836-9 | LCCN: sh95010633 | WorldcatID: lccn-sh95010633