Perlの勘所をマスターしよう! コンテキストとリファレンスを我が物に!

.
Perl の勘所をマスターしよう!
.
コンテキストとリファレンスを我が物に!

近藤嘉雪
@yoshiyuki kondo

YAPC::Asia 2012 (2012/9/29)

近藤嘉雪 (@yoshiyuki kondo) コンテキストとリファレンスを我が物に! YAPC::Asia 2012 (2012/9/29) 1 / 57

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日本語入力方式:


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日本語入力方式:
T-Code (2 ストローク直接入力)


本日お話する内容



コンテキスト



コンテキスト
リファレンス



コンテキスト
リファレンス
以上


コンテキストの話


コンテキストとは?
式を評価する際に、スカラー値とリスト値のどち
らを期待しているか、ということ


スカラーコンテキストはスカラー値を期待


リストコンテキストはリスト値を期待


「スカラー変数への代入は、スカラーコンテキス
トを与える」などと言う


「スカラー変数への代入は、スカラーコンテキス
トを与える」などと言う
操作、演算子、関数の中には、コンテキストに応
じて違う値を返すものがある


ほかのコンテキスト (1)
無効コンテキスト (void context)


値を必要としない場所


値を必要としない場所
use warnings;
my $a = 100;
$a + 20;
Useless use of addition (+) in void context at - line 3.


スカラーコンテキストはさらに分類される


文字列コンテキスト (string context)
. 演算子、x の左側、ne、lt など


数値コンテキスト (numeric context)
+, -, *, /など


+, -, *, /など
不定コンテキスト (don’t care context)
どっちでもいいよ


+, -, *, /など
不定コンテキスト (don’t care context)
どっちでもいいよ
ブール値コンテキスト (boolean context)
不定コンテキストの一種
条件式


リストコンテキストを与える場所 (1)


配列変数、ハッシュ変数、リスト、スライスへの
代入の右辺
$x = func(); # スカラーコンテキスト
@a = func(); # リストコンテキスト
%h = func(); # リストコンテキスト
($x, $y) = func(); # リストコンテキスト
($x) = func(); # 要素が 1 個でもリストコンテキストになる!!!
@a[0,1,2] = func(); # リストコンテキスト


代入の右辺
組み込み関数（複数のパラメータを受け取るも
の、例えば print）への引数
詳しくは次の次のページで


代入の右辺
ユーザ定義のサブルーチンへの引数


代入の右辺
foreach の () の内側


代入の右辺
foreach の () の内側
スライスの添え字
@array[LIST], @hash{LIST}

リストコンテキスト以外の場所はスカラーコンテ
キストとなる


キストとなる
scalar 関数によって、強制的にスカラーコンテキ
ストを適用できる


キストとなる
scalar 関数によって、強制的にスカラーコンテキ
ストを適用できる
my や our 宣言は、コンテキストに影響を与えない
my $x = func(); # スカラーコンテキスト
my ($x, $y) = func(); # リストコンテキスト
my (@a) = func(); # リストコンテキスト


Perl 関連のドキュメントで LIST と書いてあると
ころ。
perl のマニュアルページ、ラクダ本
man perlfunc, man perlop


ころ。
特定の関数のマニュアルを表示する
perldoc -f printf
printf FILEHANDLE FORMAT, LIST
printf FILEHANDLE
printf FORMAT, LIST
printf
Equivalent to "print FILEHANDLE sprintf(FORMAT, LIST


ころ。
特定の関数のマニュアルを表示する
perldoc -f printf
printf FILEHANDLE FORMAT, LIST
printf FILEHANDLE
printf FORMAT, LIST
printf
Equivalent to "print FILEHANDLE sprintf(FORMAT, LIST

perldoc.jp に日本語訳があります


コンテキストによって異なる値を返すもの:
配列変数名
配列変数名


配列変数名
配列変数名
リストコンテキストでは、配列の要素から成るリ
スト値を返す


配列変数名
配列変数名
スト値を返す
スカラーコンテキストでは、配列の要素の個数を
返す


配列変数名
配列変数名
スト値を返す
スカラーコンテキストでは、配列の要素の個数を
返す
# リストコンテキスト @b の内容が@a にコピーされる
@a = @b;

# スカラーコンテキスト @b の要素の個数が$n に入る
$n = @b;


配列名とコンテキストの落とし穴
サブルーチン、組込関数の引数リストは、リスト
コンテキストで評価される
@array = qw(foo bar zot);
my $n = @array; # $n は 3 になる
print "Array has ", @array, "elementsn"; # ダメ


配列名とコンテキストの落とし穴
サブルーチン、組込関数の引数リストは、リスト
コンテキストで評価される
@array = qw(foo bar zot);
my $n = @array; # $n は 3 になる

scalar 疑似関数を使えば、リストコンテキストの
中で、引数をスカラーコンテキストで評価できる。

print "Array has ", scalar @array, "elementsn"; #


リストからスカラー変数への代入にご用心
リストと配列の違いに注意
a=one two three と表示される
@a = (’one’, ’two’, ’three’);
print "a=@an";


print "a=@an";
x=three と表示される!! one ではない!!
これはカンマ演算子と解釈されるため
$x = (’one’, ’two’, ’three’);
print "x=$xn"; #


print "a=@an";
x=three と表示される!! one ではない!!
これはカンマ演算子と解釈されるため
$x = (’one’, ’two’, ’three’);
print "x=$xn"; #
要素の個数 3 が得られる
$y = @a;
print "y=$yn"; # y=3


入力演算子 <>
入力演算子 <>


入力演算子 <>
入力演算子 <>
スカラーコンテキストでは、次の１行を返す
$line = <INPUT>;


入力演算子 <>
入力演算子 <>
$line = <INPUT>;
リストコンテキストでは、残りのすべての行を読
んでリストにして返す
@date = <INPUT>;


入力演算子 <>
入力演算子 <>
$line = <INPUT>;
リストコンテキストでは、残りのすべての行を読
んでリストにして返す
@date = <INPUT>;
次の１行を読み込んで表示するには
print <INPUT>; # ダメ
print scalar(<INPUT>); # OK


ここで注意!
リスト値を返す関数を、スカラーコンテキストで
評価すると、返すリストの個数を返す *わけでは
ない* ので注意。


ここで注意!
リスト値を返す関数を、スカラーコンテキストで
評価すると、返すリストの個数を返す *わけでは
ない* ので注意。
答えは、それぞれ関数によって、スカラーコンテ
キストで筋が通った (と考える) 値を返す。
これについては、この後すぐに…


コンテキストによって動作が変わる関数 (1)
コンテキストによって、違う値を返す組み込み関
数は、マニュアルにそのように明記されている。
「perldoc -f 関数名」で組み込み関数のマニュアル
が表示されます。


getpwnam 関数
ユーザ名を受け取り、そのユーザに関する情報を
返す


getpwnam 関数
返す
リストコンテキストでは、/etc/passwd の情報をリ
スト値で返す
($name,$passwd,$uid,$gid,$quota,$comment,
$gcos,$dir,$shell,$expire) = getpwnam


getpwnam 関数
返す
リストコンテキストでは、/etc/passwd の情報をリ
スト値で返す
($name,$passwd,$uid,$gid,$quota,$comment,
$gcos,$dir,$shell,$expire) = getpwnam
スカラーコンテキストでは、UID を返す


localtime 関数
いわゆる Unix time 値を、年月日時分秒に変換し
て返す


localtime 関数
て返す
リストコンテキストでは、9 要素のリスト値を
返す
# 0 1 2 3 4 5 6 7 8
($sec,$min,$hour,$mday,$mon,$year,$wday,$yday,$isdst)


localtime 関数
て返す
返す
# 0 1 2 3 4 5 6 7 8
スカラーコンテキストでは、日時を表わす文字列
を返す
$ perl -le ’print scalar(localtime)’
Sat Sep 29 05:49:52 2012


localtime 関数
て返す
返す
# 0 1 2 3 4 5 6 7 8
スカラーコンテキストでは、日時を表わす文字列
を返す
$ perl -le ’print scalar(localtime)’
Sat Sep 29 05:49:52 2012
scalar を入れないと
$ perl -le ’print localtime’
4650529811262720


reverse 関数
リストコンテキストでは、渡されたリストを逆順
にしたリストを返す


reverse 関数
Q: スカラーコンテキストでは何を返す?


reverse 関数
Q: スカラーコンテキストでは何を返す?
A: 引数を文字列として連結して、その文字列を逆
順にした文字列を返す


reverse 関数をスカラーコンテキストで評価す
ると
引数を文字列として連結して、その文字列を逆順
にした文字列を返す


ると
my @array = qw(one two three);
my @list = reverse(@array);
print "@listn"; # three two one


ると
print scalar(reverse(@array)), "n"; # eerhtowteno


ると
print scalar(reverse(@array)), "n"; # eerhtowteno
my $reversed = reverse("hello");
print $reversed, "n"; # olleh


番外: chomp 演算子
文字列の末尾に改行文字があればそれを削除する


引数には、左辺値 (スカラー変数や配列要素) を
渡す


渡す
リストを渡すと、すべての要素から、末尾の改行
文字を取り除く


渡す
配列を渡すと、一括して chomp できる
my @lines = <>;
chomp(@lines);


渡す
配列を渡すと、一括して chomp できる
my @lines = <>;
chomp(@lines);
イディオムとして次のように書く
chomp(my @lines = <>);


コンテキストに応じてサブルーチンの動作を
変える
サブルーチンの中で wantarray 関数を呼び出すと、
コンテキストを識別できる


変える
リストコンテキストなら真
スカラーコンテキストなら偽


変える
wantarray の返り値によって、戻り値を変える
sub mysub {
my @ans; # 処理の結果がここに入る

# コンテキストに応じて返す値を変える
return wantarray ? @ans : "@ans";
}


変える
sub mysub {

}
This function should have been named wantlist() instead.


変える
sub mysub {

}
This function should have been named wantlist() instead.
「本当は wantlist() という名前にすべきだったんだ
けどね、てへぺろ」

//演算子とコンテキスト (1)
スカラーコンテキストでは、マッチしたか否かを
示す。


示す。
$_ = "apple=10";
if (/ˆ(.+)=(d+)$/) {
print "key=[$1] value=[$2]n"; # key=[apple] value=[10]
} else {
# マッチしなかった
}


示す。
$_ = "apple=10";
if (/ˆ(.+)=(d+)$/) {
} else {
}
リストコンテスキストでは、カッコでキャプチャ
した文字列のリストを返す。
マッチしたが、カッコにマッチしない場合には、(1) を
返す


示す。
$_ = "apple=10";
if (/ˆ(.+)=(d+)$/) {
} else {
}
リストコンテスキストでは、カッコでキャプチャ
した文字列のリストを返す。
マッチしたが、カッコにマッチしない場合には、(1) を
返す
$_ = "apple=10";
my @a = /ˆ(.+)=(d+)$/;
if (@a) {
print "@an"; # apple 10
} else {
近藤嘉雪 }
(@yoshiyuki kondo) コンテキストとリファレンスを我が物に! YAPC::Asia 2012 (2012/9/29) 24 / 57

マッチの結果を、スカラー変数のリストに代入
する


する
$_ = "apple=10";
my ($key, $val) = /ˆ(.+)=(d+)$/;
print "key=[$key] value=[$val]n"; # key=[apple] value=[10]


する
$_ = "apple=10";
my ($key, $val) = /ˆ(.+)=(d+)$/;
さらに、それを if 文の条件式にする


する
$_ = "apple=10";
my ($key, $val) = /ˆ(.+)=(d+)$/;
$_ = "apple=10";
if (my ($key, $val) = /ˆ(.+)=(d+)$/) {
print "key=[$key] value=[$val]n";
} else {
}


する
$_ = "apple=10";
my ($key, $val) = /ˆ(.+)=(d+)$/;
$_ = "apple=10";
if (my ($key, $val) = /ˆ(.+)=(d+)$/) {
} else {
}
リスト代入をスカラーコンテキストで評価する
と、代入された要素の個数が得られる


する
$_ = "apple=10";
my ($key, $val) = /ˆ(.+)=(d+)$/;
$_ = "apple=10";
if (my ($key, $val) = /ˆ(.+)=(d+)$/) {
} else {
}
リスト代入をスカラーコンテキストで評価する
と、代入された要素の個数が得られる
if 文以外の条件式としても同じことができる

リファレンス


リファレンスとは？
リファレンス（reference）は、他のデータを指す
データ型である
スカラー型の一種


C 言語のポインタに相当するもの


C 言語のポインタに相当するもの
リファレンスを利用して、複雑なデータ構造を表
現できる
連結リスト、木構造、グラフ etc.


変数へのリファレンスを得る
変数の前に逆スラッシュをつけると、リファレン
スが得られる
C の単項＆演算子に相当
$scaler_ref = $scalar; # スカラー


スが得られる
$array_ref = @array; # 配列


スが得られる
$hash_ref = %hash; # ハッシュ


スが得られる
$func_ref = &function; # サブルーチン


スが得られる
$glob_ref = *STDOUT; # グロブ


スが得られる
$glob_ref = *STDOUT; # グロブ
リファレンス値はスカラーとして扱える


デリファレンス
リファレンスをたどって、指しているデータにア
クセスすることをデリファレンス（dereference）
という


デリファレンス
リファレンスをたどって、指しているデータにア
クセスすることをデリファレンス（dereference）
という
Perl では、変数の種別を表すプレフィクス文字$、
@、%、&などを使う
これらの文字をシジル (sigil) という
C では単項の*によってデリファレンスを行う


スカラーのデリファレンス
デリファレンスした結果はその型の変数として扱
える


える
スカラーへのリファレンスを取得
$sref = $x;


える
$sref = $x;
スカラー値にアクセスする
$a = $$ref;


える
$sref = $x;
スカラー値にアクセスする
$a = $$ref;
コード例
my $x = 100;
my $sref = $x; # スカラーリファレンスを$sref に代入

print "$$sref $xn"; # 100 100 と表示
$$sref += 5;
print "$$sref $xn"; # 105 105 と表示


配列のデリファレンス


配列へのリファレンスを取得する
$array_ref = @array;



配列全体にアクセス
@s = @$array_ref;



@s = @$array_ref;
配列の要素にアクセス
$$array_ref[10] = 10;



@s = @$array_ref;
配列の要素にアクセス
$$array_ref[10] = 10;
foreach 文で配列の要素を順に処理する
foreach (@$array_ref) {


配列のデリファレンスの例
関数 compute_sum: 配列リファレンスを受け取っ
て、要素の和を返す
sub compute_sum {
my ($aref) = @_; # リファレンスを$aref へ代入
my $sum = 0;
foreach (@$aref) { # 配列をデリファレンス
$sum += $_;
}
return $sum;
}


ハッシュのデリファレンス


ハッシュへのリファレンスを取得する
$href = %h;


$href = %h;

ハッシュの要素にアクセス
$x = $$href{’a’};


$href = %h;

ハッシュの要素にアクセス
$x = $$href{’a’};
keys 関数で、ハッシュのすべてのキーを取り出す
foreach (keys %$href) {


サブルーチンのデリファレンス
コードレフ (coderef) とも呼ばれる


サブルーチンへのリファレンスを取得する
$fref = &func;


サブルーチンへのリファレンスを取得する
$fref = &func;

サブルーチンを呼び出す
&$fref($param);


デリファレンスの失敗
リファレンスの本来の型以外にデリファレンスし
ようとするとエラーになる
$aref = @array;
$$aref = 10;
Not a SCALAR reference at - line 7.


ref 関数
引数がリファレンスなら真、そうでなければ偽を
返す
真の値は、リファレンスが指すものの種類を示す
文字列
リファレンス REF
スカラー SCALAR
配列 ARRAY
ハッシュ HASH
サブルーチン CODE
型グロブ GLOB
オブジェクト所属するクラス名


リファレンスから文字列への変換
リファレンスは必要に応じて文字列に変換される


例えば print 文の引数として使った場合


具体的には「型名＋ 16 進表記のアドレス」となる
例： CODE(0xbb5b48), HASH(0xbb59f8)


eq 演算子を使って、リファレンスの等価性（＝同
じものを指す）をチェックできる


eq 演算子を使って、リファレンスの等価性（＝同
じものを指す）をチェックできる
文字列からリファレンスへの逆変換は不可


ブロックを使ったデリファレンス
変数名やサブルーチン名のうち、英数字の識別子
の変わりにブロックを置ける


ブロックは正しいリファレンス値を返さなければ
ならない


ならない
${$sref}


ならない
${$sref}
関数を呼び出すこともできる
@{&get_array_ref()}


ならない
${$sref}
関数を呼び出すこともできる
@{&get_array_ref()}
${$a[2]}と$$a[2] の違いに注意
$$a[2] は${$a}[2] と解釈される


${$a[2]} と$$a[2] の違い


-> によるデリファレンス
$a->[3] は$$a[3] を表す


$a->[3] は$$a[3] を表す
$h->{key}は$$h{key}を表す


$a->[3] は$$a[3] を表す
$f->($param) は&$f($param) を表す


$a->[3] は$$a[3] を表す
多次元配列を表現する
$a->[3]->[2]


$a->[3] は$$a[3] を表す
多次元配列を表現する
$a->[3]->[2]
->の両側が [],{}、() の場合、->を省略できる
$a->[3]->[2] は$a->[2][3] と書ける


多次元配列のエミュレーション
$a[3][2][5] のように書けば、あたかも多次元配
列のように使える


これは実際は$a[3]->[2]->[5] である


これは実際は$a[3]->[2]->[5] である
$a->[3][2][5] との違いに注意


$a[2][1] と$a->[2][1] の違い


無名配列、無名ハッシュの自動生成
Perl では、配列の大きさを宣言する必要はない
要素に値を代入すると、自動的に配列の領域が確保さ
れる


れる
$a[2][3] のような多次元配列風記法でも同様に、
自動的に無名配列、無名ハッシュが生成される


れる
$a[2][3] のような多次元配列風記法でも同様に、
自動的に無名配列、無名ハッシュが生成される
$a[2][1] = 100 を実行すると、下のような配列の
実体が確保される


無名配列、無名ハッシュ


配列リファレンスを取得するには
配列リファレンスを受け取る関数 compute_sum
を呼び出す
my @tmp_array = (1, 3, 5, 7, 9);
print "Total: ", compute_sum(@tmp_array), "n";

sub compute_sum {
my ($aref) = @_;
my $sum = 0;
foreach (@$aref) {
$sum += $_;
}
return $sum;
}


配列リファレンスを取得するには
配列リファレンスを受け取る関数 compute_sum
を呼び出す
my @tmp_array = (1, 3, 5, 7, 9);
print "Total: ", compute_sum(@tmp_array), "n";

sub compute_sum {
my ($aref) = @_;
my $sum = 0;
foreach (@$aref) {
$sum += $_;
}
return $sum;
}

わざわざ配列@tmp_array を用意するのは面倒く
さい


無名配列
Perl は、無名配列 (anonymous array) がサポート
している
ブラケット [] で要素を囲んで指定する
無名の配列が生成されて、それへのリファレンスが返
される


無名配列
Perl は、無名配列 (anonymous array) がサポート
している
ブラケット [] で要素を囲んで指定する
無名の配列が生成されて、それへのリファレンスが返
される
例)
5 要素の名前のない配列へのリファレンスを$aref に
代入
$aref = [1, 2, 3, 4, 5]


無名配列
関数 compute_sum を呼び出す
print "Total: ", compute_sum([1, 3, 5, 7, 9]), "n";


無名配列
関数 compute_sum を呼び出す
print "Total: ", compute_sum([1, 3, 5, 7, 9]), "n";
リスト (1, 2, 3) と無名配列 [1, 2, 3] を混同しない
こと


無名ハッシュ
ハッシュに関しては、無名ハッシュ（anonymous
hash）がある
ブレース{}で要素を囲んで指定する
要素は「キー、値」のペアで指定する
無名のハッシュが生成されて、それへのリファレンス
が返される


無名ハッシュ
ハッシュに関しては、無名ハッシュ（anonymous
hash）がある
ブレース{}で要素を囲んで指定する
要素は「キー、値」のペアで指定する
無名のハッシュが生成されて、それへのリファレンス
が返される
例) キーと値のペアを 3 個持った名前のないハッ
シュへのリファレンス
$href = {one => 1, two => 2, three => 3};


ハッシュと=>
=>は太い矢印 (thick arrow) と呼ばれる (「初めての
Perl」p@@@@)


ハッシュと=>
Perl」p@@@@)
基本的には、カンマと同じ意味


ハッシュと=>
Perl」p@@@@)
=>の左側に英数字と下線のみの文字列 (先頭は数字以
外) を置く場合、クォートを省略可—
前ページの例


ハッシュと=>
Perl」p@@@@)
前ページの例
カンマを使うと次のようになる
$href = {’one’, 1, ’two’, 2, ’three’, 3 };


ハッシュと=>
Perl」p@@@@)
前ページの例
キーと値の対応が明確になるので、ハッシュを記
述する場合には=>を使うのが普通


ハッシュと=>
Perl」p@@@@)
前ページの例
キーと値の対応が明確になるので、ハッシュを記
述する場合には=>を使うのが普通
(キーをクォートしないで済むので楽ちん)


無名配列と無名ハッシュを組み合わせる
自由に組み合わせることができる。
(Ｃ風の) 構造体やオブジェクトを表現するのに無
名ハッシュを使うのが定石
my $userinfo = { name => $name,
uid => $uid,
gid => [1, 200, 201, 203],
env => {
HOME => $ENV{HOME},
TERM => "VT100"
}
};


Data::Dumper モジュール
リファレンスで複雑なデータ構造を作れるのはい
いけど、表示するにはどうするの?


単にプリントすると HASH(0x116360)


単にプリントすると HASH(0x116360)
そこで Data::Dumper モジュールの出番です。
$VAR1 = {
’uid’ => 1001,
’env’ => {
’HOME’ => ’/home/cond’,
’TERM’ => ’VT100’
},
’name’ => ’John’,
’gid’ => [
1,
200,
201,
203
]
};


無名サブルーチン (コードレフ)、ク
ロージャ


無名サブルーチン
Perl は、無名サブルーチン（anonymous
subroutine）をサポートしている


sub { ..... }と書く


sub { ..... }と書く
無名のサブルーチンが生成されて、それへのリファレ
ンスが返される


sub { ..... }と書く
無名サブルーチンのリファレンスを fref に代入
$fref = sub { print "Hello, $_[0]n"; }


sub { ..... }と書く
無名サブルーチンを呼び出す
&$fref("world");


sub { ..... }と書く
無名サブルーチンを呼び出す
&$fref("world");
->を使って、無名サブルーチンを呼び出す (こちら
の書き方が好まれる)
$fref->("world");


クロージャ
クロージャ(closure) とは?
無名サブルーチンを生成する際に、その時点で見える
レキシカル変数 (my 変数) の実体も閉じ込められ
る。これをクロージャと言う。


関数 adder: 指定した数を加算して返す関数を
返す

sub adder {
my ($increment) = @_; # この変数が閉じ込められる

return sub {
my ($x) = @_;
return $x + $increment;
}
}

my $add1 = adder(1); # 1 を加算する関数
my $add20 = adder(20); # 20 を加算する関数

print $add1->(10), "n"; # 11
print $add20->(10), "n"; # 30
print $add1->(30), "n"; # 31


関数 make counter: カウンタ関数を返す

sub make_counter {
my ($counter) = @_; # この変数が閉じ込められる

return sub { return ++$counter };
}

my $foo = make_counter(0); # 初期値 0 のカウンタ
my $bar = make_counter(100); # 初期値 100 のカウンタ

print $foo->(), "n"; # 1
print $bar->(), "n"; # 101
print $bar->(), "n"; # 102
print $foo->(), "n"; # 2
print $bar->(), "n"; # 103
print $foo->(), "n"; # 3


ご静聴ありがとうございました


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