بنية لغة بيرل

يشمل هيكل لغة برمجة بيرل كلاً من قواعدها النحوية والطرق العامة لتنظيم البرامج. وتتجلى فلسفة تصميم بيرل في الشعار الشائع " هناك أكثر من طريقة لفعل ذلك ". وباعتبارها لغة متعددة الأنماط وديناميكية الكتابة ، تتيح بيرل درجة عالية من المرونة في تصميم البرامج. كما تشجع بيرل على التجزئة؛ ويعزى ذلك إلى بنية التصميم القائمة على المكونات في جذورها من يونكس ، ^{[ 1 ]} وهو ما يفسر حجم أرشيف CPAN ، وهو مستودع يديره المجتمع ويضم أكثر من 100,000 وحدة برمجية. ^{[ 2 ]}

في لغة بيرل، يمكن كتابة برنامج "Hello World" البسيط على النحو التالي:

اطبع "مرحباً بالعالم!"

يطبع هذا الأمر السلسلة " Hello, World!" وسطرًا جديدًا ، معبرًا عنه رمزيًا بحرف nيتغير تفسيره بواسطة حرف الهروب السابق (الشرطة المائلة العكسية ). منذ الإصدار 5.10، تُنتج الدالة المدمجة الجديدة "say" ^{[ 3 ]} التأثير نفسه بشكل أبسط.

قل "مرحباً بالعالم!"

يمكن أيضًا تحديد برنامج Perl كامل كمعامل سطر أوامر لـ Perl، بحيث يمكن تنفيذ البرنامج نفسه من سطر الأوامر (مثال معروض لنظام Unix):

$ perl - e 'print "Hello, World!\n"'

الصيغة الرسمية للبرنامج أكثر تفصيلاً بعض الشيء:

#!/usr/bin/env perl print "Hello, World!\n" ;

يُستخدم رمز التجزئة (#) لإضافة تعليق في لغة بيرل، يمتد حتى نهاية سطر الكود ويتجاهله المُصرّف ( باستثناء نظام ويندوز). التعليق المُستخدم هنا من نوع خاص يُسمى سطر shebang . يُخبر هذا السطر أنظمة التشغيل الشبيهة بنظام يونكس بالبحث عن مُفسّر بيرل، مما يُتيح استدعاء البرنامج دون الحاجة إلى ذكره صراحةً perl. (تجدر الإشارة إلى أنه في أنظمة مايكروسوفت ويندوز ، يتم استدعاء برامج بيرل عادةً بربط .plالامتداد بمُفسّر بيرل. وللتعامل مع هذه الحالات، perlيكتشف المُصرّف سطر shebang ويُحلّله بحثًا عن المُبدّلات. ^{[ 4 ]} )

يتضمن السطر الثاني في الصيغة القياسية فاصلة منقوطة، تُستخدم لفصل التعليمات في لغة بيرل. عند وجود تعليمة واحدة فقط في كتلة أو ملف، يصبح الفاصل غير ضروري، لذا يمكن حذفه من الصيغة المُبسطة للبرنامج، أو بشكل عام من التعليمة الأخيرة في أي كتلة أو ملف. تتضمن الصيغة القياسية الفاصلة المنقوطة لأنه من الشائع إنهاء كل تعليمة حتى عندما لا يكون ذلك ضروريًا، مما يُسهّل عملية التحرير: إذ يُمكن إضافة التعليمات البرمجية إلى نهاية الكتلة أو الملف أو نقلها بعيدًا عنها دون الحاجة إلى تعديل الفواصل المنقوطة.

يقدم الإصدار 5.10 من لغة بيرل دالة sayتقوم ضمنيًا بإضافة حرف سطر جديد إلى مخرجاتها، مما يجعل برنامج "Hello World" البسيط أقصر بكثير:

استخدم 5.010 ؛ # يجب أن يكون موجودًا لاستيراد وظائف 5.10 الجديدة، لاحظ أنها 5.010 وليست 5.10 قل "مرحباً بالعالم!"

تحتوي لغة بيرل على عدد من أنواع البيانات الأساسية . وأكثرها استخداماً ومناقشة هي القيم العددية ، والمصفوفات ، والجداول التجزئية ، ومقابض الملفات ، والبرامج الفرعية :

$multilined_string = << EOF ; هذه هي سلسلتي النصية متعددة الأسطر ، لاحظ أنني أنهيها بكلمة "EOF". EOF

$n = '3 تفاحات' ; $m = '2 برتقالات' ; print $n + $m ;

$false = 0 ; # العدد صفر $false = 0.0 ; # العدد صفر كعدد عشري $false = 0b0 ; # العدد صفر في النظام الثنائي $false = 0x0 ; # العدد صفر في النظام الست عشري $false = '0' ; # السلسلة النصية صفر $false = "" ; # السلسلة النصية الفارغة $false = (); # القائمة الفارغة $false = undef ; # القيمة المُعادة من undef $false = 2 - 3 + 1 # تُحسب لتكون 0، والتي تُحوّل إلى "0"، لذا فهي خاطئة

my $real_result = $boolean_result ? 1 : 0 ;

@scores = ( 32 , 45 , 16 , 5 );

@names = ( 'Billy' , 'Joe' , 'Jim-Bob' ); @names = qw(Billy Joe Jim-Bob) ;

@scores = split ( ',' , '32,45,16,5' );

%favorite = ( 'joe' , "red" , 'sam' , "blue" ); %favorite = ( joe => 'red' , sam => 'blue' );

$favorite { joe } = 'red' ; $favorite { sam } = 'blue' ; $favorite { oscar } = 'green' ;

* PI = 3.141592653 ; # إنشاء قيمة عددية ثابتة $PI * this = * that ; # إنشاء أسماء بديلة لجميع أنواع البيانات 'this' لجميع أنواع البيانات 'that '

# كل استدعاء للدالة each يُعيد زوج المفتاح/القيمة التالي. # ستُعاد جميع القيم في النهاية، ولكن # لا يمكن التنبؤ بترتيبها. while (( $name , $address ) = each %addressbook ) { print "$name lives at $address\n" ; }# مشابه لما سبق، ولكن مُرتب أبجديًا foreach my $next_name ( sort keys %addressbook ) { print "$next_name lives at $addressbook{$next_name}\n" ; }

تحتوي لغة بيرل على عدة أنواع من هياكل التحكم.

يحتوي على هياكل تحكم موجهة نحو الكتل، على غرار تلك الموجودة في لغات البرمجة C و JavaScript و Java . تُحاط الشروط بأقواس، وتُحاط الكتل المتحكم بها بأقواس معقوفة.

label while ( cond ) { ... } label while ( cond ) { ... } continue { ... } label for ( init-expr ; cond-expr ; incr-expr ) { ... } label foreach var ( list ) { ... } label foreach var ( list ) { ... } continue { ... } إذا ( الشرط ) { ... } إذا ( كان الشرط صحيحًا ) { ... } وإلا { ... } إذا ( كان الشرط صحيحًا ) { ... } وإذا ( كان الشرط صحيحًا ) { ... } وإلا { ... }

عندما يتم التحكم في عبارة واحدة فقط، فإن مُعدِّلات العبارات توفر صيغة أكثر إيجازًا:

عبارة if cond ; عبارة unless cond ; عبارة while cond ; عبارة until cond ; عبارة foreach list ;

تُستخدم عوامل التشغيل المنطقية ذات الدائرة القصيرة بشكل شائع للتأثير على تدفق التحكم على مستوى التعبير:

expr و expr expr && expr expr أو expr expr || expr

(تتشابه عوامل التشغيل "و" و "أو" مع عوامل التشغيل && و || ولكن لها أسبقية أقل ، مما يجعل استخدامها أسهل للتحكم في العبارات بأكملها.)

الكلمات الرئيسية للتحكم في التدفق next(المقابلة لـ C's continue)، last(المقابلة لـ C's break) return، و redoهي تعبيرات، لذلك يمكن استخدامها مع عوامل التشغيل ذات الدائرة القصيرة.

تحتوي لغة بيرل أيضًا على بنيتين للتكرار الضمني، ولكل منهما شكلان:

النتائج = grep { ... } قائمة النتائج = grep expr ، قائمة النتائج = map { ... } قائمة النتائج = map expr ، قائمة

grepتُعيد هذه الدالة جميع عناصر القائمة التي يكون فيها تقييم الكتلة أو التعبير المُتحكَّم به صحيحًا. mapكما تُقيّم الكتلة أو التعبير المُتحكَّم به لكل عنصر من عناصر القائمة ، وتُعيد قائمة بالقيم الناتجة. تُتيح هذه البنى أسلوب برمجة وظيفية بسيطًا .

حتى إصدار 5.10.0، لم تكن هناك عبارة switch في لغة Perl 5. بدءًا من الإصدار 5.10.0، أصبحت عبارة التفرع متعددة الاتجاهات المسماة given/ whenمتاحة، والتي تأخذ الشكل التالي:

usev5.10;# must be present to import the new 5.10 functions معطى ( التعبير ) { عندما ( الشرط ) { ... } افتراضي { ... } }

من الناحية التركيبية، يتشابه هذا الهيكل مع عبارات switch الموجودة في لغات أخرى، ولكن مع بعض الاختلافات المهمة. أهمها أنه على عكس هياكل switch/case، فإن عبارات given/when توقف التنفيذ بعد أول تفرع ناجح، بدلاً من انتظار أوامر break محددة صراحةً. في المقابل، continueتُعد أوامر s الصريحة ضرورية لمحاكاة سلوك switch.

بالنسبة لمن لا يستخدمون بيرل 5.10، تشرح وثائق بيرل ست طرق لتحقيق نفس النتيجة باستخدام هياكل تحكم أخرى. يوجد أيضًا وحدة Switch، التي توفر وظائف مشابهة لتلك الموجودة في لغة Raku الشقيقة . يتم تنفيذها باستخدام مُرشِّح المصدر ، لذا يُنصح بعدم استخدامها بشكل غير رسمي. ^{[ 6 ]}

تتضمن لغة بيرل goto labelعبارة `a`، لكنها نادراً ما تُستخدم. فالحالات التي gotoتتطلب استخدام `a` في لغات أخرى لا تحدث بكثرة في بيرل، وذلك بفضل اتساع خيارات التحكم في التدفق المتاحة فيها.

يوجد أيضًا بيان يُنفّذ استدعاءً نهائيًا . يُنهي هذا البيان الروتين الفرعي الحالي ويستدعي فورًا الروتين المحدد . يُستخدم هذا في الحالات التي يستطيع فيها المُستدعي إدارة مكدس البيانات بكفاءة أكبر من لغة بيرل نفسها (عادةً لعدم الحاجة إلى تغيير المكدس الحالي)، وفي الاستدعاء الذاتي العميق، يُمكن أن يكون للاستدعاء النهائي تأثير إيجابي كبير على الأداء، لأنه يتجنب عبء إدارة النطاق/المكدس عند العودة.goto &subsub

تُعرَّف الإجراءات الفرعيةsub باستخدام الكلمة المفتاحية ويتم استدعاؤها ببساطة عن طريق تسميتها. إذا لم يتم تعريف الإجراء الفرعي المطلوب بعد، يتطلب استدعاؤه إما أقواسًا بعد اسم الدالة أو علامة العطف ( & ) قبله. ولكن استخدام & بدون أقواس سيؤدي ضمنيًا إلى تمرير وسائط الإجراء الفرعي الحالي إلى الإجراء المُستدعى، بينما استخدام & مع أقواس سيتجاوز النماذج الأولية.

# استدعاء روتين فرعي# الأقواس مطلوبة هنا إذا تم تعريف الروتين الفرعي لاحقًا في الكود foo (); & foo ; # (هذا يعمل أيضًا، ولكن له عواقب أخرى فيما يتعلق بالوسائط التي تم تمريرها إلى الروتين الفرعي)# تعريف روتين فرعي sub foo { … }foo ; # هنا لا حاجة للأقواس

يمكن تقديم قائمة بالوسائط بعد اسم البرنامج الفرعي. قد تكون الوسائط قيمًا عددية، أو قوائم، أو جداول تجزئة.

foo $x , @y , %z ;

لا يلزم تحديد عدد أو نوع معاملات الدالة الفرعية؛ بل قد تختلف من استدعاء لآخر. ويجب إجراء أي تحقق من صحة المعاملات بشكل صريح داخل الدالة الفرعية.

يتم توسيع المصفوفات إلى عناصرها؛ ويتم توسيع التجزئة إلى قائمة من أزواج المفاتيح/القيم؛ ويتم تمرير كل شيء إلى الروتين الفرعي كقائمة مسطحة واحدة من القيم العددية.

تُتاح جميع الوسائط المُمرَّرة للروتين الفرعي في المصفوفة الخاصة @_. عناصر هذه المصفوفة @_هي مراجع للوسائط الفعلية؛ تغيير أي عنصر منها @_يُغيِّر الوسيط المُقابل.

يمكن الوصول إلى عناصرها @_عن طريق كتابة رمزها السفلي بالطريقة المعتادة.

$_ [ 0 ], $_ [ 1 ]

ومع ذلك، قد يكون من الصعب قراءة الكود الناتج، كما أن للمعلمات دلالات تمرير بالمرجع ، وهو أمر قد يكون غير مرغوب فيه.

من المصطلحات الشائعة تعيين قيمة @_لقائمة من المتغيرات المسماة.

my ( $x , $y , $z ) = @_ ;

يُوفّر هذا أسماءً مختصرة للمعاملات ويُطبّق دلالات تمرير القيمة . myتُشير الكلمة المفتاحية إلى أن نطاق المتغيرات التالية محصورٌ معجميًا في الكتلة الحاوية.

هناك أسلوب آخر يتمثل في إزاحة المعاملات من @_. وهذا شائع بشكل خاص عندما تأخذ الدالة الفرعية وسيطًا واحدًا فقط أو لمعالجة $selfالوسيط في الوحدات البرمجية الموجهة للكائنات.

my $x = shift ;

قد تقوم الإجراءات الفرعية بتعيين @_قيمة إلى جدول تجزئة لمحاكاة الوسائط المسماة؛ وهذا ما يُوصى به في أفضل ممارسات بيرل للإجراءات الفرعية التي من المحتمل أن تحتوي على أكثر من ثلاثة معلمات. ^{[ 7 ]}

sub function1 { my %args = @_ ; print "'x' argument was '$args{x}'\n" ; } function1 ( x => 23 );

قد تُعيد الإجراءات الفرعية قيمًا.

return 42 , $x , @y , %z ;

إذا لم يتم إنهاء البرنامج الفرعي عبر returnعبارة، فإنه يُعيد آخر تعبير تم تقييمه داخل جسم البرنامج الفرعي. يتم توسيع المصفوفات والجداول في القيمة المُعادة إلى قوائم من القيم العددية، تمامًا كما هو الحال بالنسبة للوسائط.

يتم تقييم التعبير المُعاد في سياق استدعاء الروتين الفرعي؛ وهذا قد يفاجئ غير الحذرين.

قائمة فرعية { ( 4 ، 5 ، 6 ) } مصفوفة فرعية { @x = ( 4 ، 5 ، 6 )؛ @x }$x = list ; تُرجع 6 - العنصر الأخير في القائمة $x = array ; تُرجع 3 - عدد العناصر في القائمة @x = list ; تُرجع (4, 5, 6) @x = array ; تُرجع (4, 5, 6)

يمكن للروتين الفرعي اكتشاف سياق الاستدعاء الخاص به باستخدام wantarrayالدالة.

sub either { return wantarray ? ( 1 , 2 ) : 'Oranges' ; }$x = either ; تُرجع "برتقال" @x = either ; تُرجع (1، 2)

( sub { print "تم استدعائي\n" }) -> (); # 1. مجهول الهوية تمامًا، يتم استدعاؤه عند إنشائهmy $squarer = sub { my $x = shift ; $x * $x }; # 2. تم تعيينه لمتغيردالة فرعية curry { my ( $sub , @args ) = @_ ; return sub { $sub -> ( @args , @_ ) }; # 3. كقيمة إرجاع لدالة أخرى }# مثال على تطبيق تقنية التخصيص الجزئي (currying) في برمجة بيرل: sub sum { my $tot = 0 ; $tot += $_ for @_ ; $tot } # تُعيد مجموع وسيطاتها my $curried = curry \& sum , 5 , 7 , 9 ; print $curried -> ( 1 , 2 , 3 ), "\n" ; # تطبع 27 ( = 5 + 7 + 9 + 1 + 2 + 3 )

my @squares = map { $_ * $_ } 1 .. 10 ; # لا تستخدم map و grep الكلمة المفتاحية 'sub' my @square2 = map $_ * $_ , 1 .. 10 ; # لا حاجة للأقواس في تعبير واحدmy @bad_example = map { print for @_ } 1 .. 10 ; # القيم لا تُمرر كدالة بيرل عادية

تتضمن لغة بيرل صيغةً متخصصةً لكتابة التعابير النمطية (RE، أو regex)، ويحتوي المفسر على محرك لمطابقة السلاسل النصية مع التعابير النمطية. يستخدم محرك التعابير النمطية خوارزمية التراجع ، مما يوسع نطاق قدراته من مطابقة الأنماط البسيطة إلى التقاط السلاسل النصية واستبدالها. وقد استُمدّ محرك التعابير النمطية من لغة regex التي كتبها هنري سبنسر .

استُمدّت صيغة التعبيرات النمطية في لغة بيرل في الأصل من التعبيرات النمطية في نظام يونكس الإصدار الثامن. إلا أنها تباينت قبل الإصدار الأول من بيرل، وتطورت منذ ذلك الحين لتشمل ميزات أكثر بكثير. وتتبنى العديد من اللغات والتطبيقات الأخرى الآن التعبيرات النمطية المتوافقة مع بيرل بدلاً من التعبيرات النمطية المتوافقة مع POSIX ، مثل PHP و Ruby و Java وإطار عمل .NET من مايكروسوفت ، ^{[ 9 ]} وخادم Apache HTTP .

تتميز صيغة التعبيرات النمطية بالإيجاز الشديد، وذلك لأسباب تاريخية. كانت اللهجات الأولى للتعبيرات النمطية أكثر تعبيرًا بقليل من مجموعات الأحرف ، وقد صُممت الصيغة بحيث يُشابه التعبير النص الذي يُطابقه. هذا يعني استخدام حرف ترقيم واحد فقط أو زوج من الأحرف الفاصلة للتعبير عن العبارات القليلة المدعومة. مع مرور الوقت، ازدادت قدرة التعبيرات النمطية على التعبير بشكل كبير، لكن تصميم الصيغة لم يُراجع قط، ولا يزال يعتمد على علامات الترقيم. ونتيجة لذلك، قد تكون التعبيرات النمطية غامضة ومعقدة للغاية.

$x =~ /abc/ ;

$x =~ s/abc/aBc/ ; # تحويل الحرف b إلى حرف كبير

@words = split /,/ , $line ;

$x =~ /abc/i ; # مطابقة نمط غير حساسة لحالة الأحرف $x =~ s/abc/aBc/g ; # بحث واستبدال شامل

$x =~ / a # تطابق الحرف 'a' . # متبوعًا بأي حرف c # ثم متبوعًا بالحرف 'c' /x ;

$x =~ /a(.)c/ ; # التقاط الحرف بين 'a' و 'c'

$x = "Oranges" ; $x =~ s/(ge)/uc($1)/e ; # OranGEs $x .= $1 ; # أضف إلى $x محتوى التطابق في العبارة السابقة: OranGEsge

توجد طرق عديدة لكتابة التعليمات البرمجية الموجهة للكائنات في لغة بيرل. أبسطها استخدام المراجع "المُعَرَّفة" . تعمل هذه الطريقة بتحديد مرجع من أي نوع على أنه ينتمي إلى حزمة معينة، وتوفر هذه الحزمة الدوال اللازمة لهذا المرجع. على سبيل المثال، يمكن تعريف نقطة ثنائية الأبعاد على النحو التالي:

sub Point ::new { # هنا، Point->new(4, 5) ستؤدي إلى أن يكون $class هو 'Point'. # إنه متغير لدعم التوريث (انظر صفحة دليل perloop). my ( $class , $x , $y ) = @_ ; bless [ $x , $y ], $class ; # إرجاع ضمني }دالة فرعية Point ::distance { my ( $self , $from ) = @_ ; my ( $dx , $dy ) = ( $self [ 0 ] - $$from [ 0 ], $$self [ 1 ] - $$from [ 1 ]); sqrt ( $dx * $dx + $dy * $dy ); }

يمكن استخدام هذه الفئة عن طريق الاستدعاء new()لإنشاء مثيلات، والاستدعاء distanceعلى تلك المثيلات.

my $p1 = Point- > new ( 3 , 4 ); my $p2 = Point- > new ( 0 , 0 ); print $p1- > distance ( $p2 ); # يطبع 5

تستخدم العديد من تطبيقات بيرل الحديثة نظام كائنات Moose . يعتمد Moose على Class::MOP، وهو بروتوكول كائنات وصفية، يوفر إمكانية فحص شاملة لجميع الفئات التي تستخدم Moose. وبالتالي، يمكنك الاستعلام من الفئات عن سماتها، وفئاتها الأصلية، وفئاتها الفرعية، وطرقها، وما إلى ذلك، باستخدام واجهة برمجة تطبيقات بسيطة.

فئات موس:

• يحتوي الصنف على صفر أو أكثر من السمات.
• يحتوي الصنف على صفر أو أكثر من الطرق.
• للفئة صفر أو أكثر من الفئات الأصلية (أو الفئات الأبوية). ترث الفئة من فئتها الأصلية (أو فئاتها الأصلية).
• تقوم الفئة بصفر أو أكثر من الأدوار، مما يضيف القدرة على إضافة وظائف محددة مسبقًا إلى الفئات دون الحاجة إلى إنشاء فئات فرعية.
• يحتوي الصنف على مُنشئ ومُدمّر.
• للفئة فئة وصفية.
• تحتوي الفئة على صفر أو أكثر من مُعدِّلات الأساليب. يمكن تطبيق هذه المُعدِّلات على أساليبها الخاصة، أو الأساليب الموروثة من أسلافها، أو الأساليب التي توفرها الأدوار.

أدوار الموظ:

• الدور هو وظيفة تقوم بها فئة ما، يشبه إلى حد ما وظائف المزج أو الواجهات في لغات البرمجة الكائنية الأخرى. على عكس وظائف المزج والواجهات، يمكن تطبيق الأدوار على مثيلات الكائنات الفردية.
• يحتوي الدور على صفر أو أكثر من السمات.
• يحتوي الدور على صفر أو أكثر من الأساليب.
• يحتوي الدور على صفر أو أكثر من مُعدِّلات الأساليب.
• يحتوي الدور على صفر أو أكثر من الطرق المطلوبة.

استخدم MooseX::Declare ؛ class Point3D extends Point { has 'z' => ( isa => 'Num' , is => 'rw' ); بعد المسح { $self- > z ( 0 ); } دالة set_to ( العدد $x ، العدد $y ، العدد $z ) { $self- > x ( $x )؛ $self- > y ( $y )؛ $self- > z ( $z )؛ } } 

• دروس بيرل
• تعلم لغة بيرل في حوالي ساعتين ونصف
• PerlMonks: مجتمع ملتزم بمشاركة المعرفة بلغة بيرل ونصائح البرمجة.