変数、リファレンス

変数、リファレンス February 19, 2011 Hokkaido.pm #4 Kenichi Ishigaki (charsbar)

Perl の変数なんて別にむずかしくないよねという方？

『言語設計者たちが考えること』

Larry がこんなことを言っていました

「自然言語の原理をコンピュータ言語へと組み込む最善の方法を探求」

Perl はもともと C 、 sed 、 awk 、 sh のよいとこどりをした言語

英語っぽさを感じることもあります

無冠詞 : pen 単数 : a pen 複数 : pens

無冠詞 (pen) 「～というもの」

そのままでは数えられないもの # または数えないもの

辞書の見出し語固有名詞抽象名詞

foo 裸のワード # 英数字と下線だけからなる単語

昔はよくこんな使い方をしていたものです open FOO, 'bar';

定数を定義するときにもよく使われています use constant PI => 3.14; print PI * 2; # 6.28

具体的なものの代入は不可 foo = 'bar'; # エラー

具体的なものを扱うにはどうするか

そのものが単数か複数かで変わります

英語では冠詞をつけるのでした pen -> a pen

Perl の場合は「 $ 」という記号をつけます foo -> $foo

この記号はあくまでも冠詞扱い # 変数名の一部ではありません

だからこんな書き方も可能です $ foo = 1; print $ foo; # 1

真似しないでくださいね

スカラー (scalar) の頭文字 # 高校の物理で習いましたよね # 「矢印」がつかない値

英語では語形が変わったり a pen -> pens a man -> men

数をあらわす形容詞句がついたり two pens a lot of men

単複同型というのもありました単数 : a sheep 複数 : sheep

Perl の場合は @ という記号をつけます @foo = (1, 2, 3);

配列 (array) の頭文字から perldata では「 these とか those 」

細かくいうと配列とリストは別物

いっぺんに扱う手段もあります

中身は別物です a pen ≠ pens

単数＋単数＝複数 @pens = ($red_pen, $blue_pen);

複数＋複数＝複数 @pens = (@red_pens, @blue_pens);

要素の個数はあまり気にしません # 複数は複数です

配列の要素を扱うときは for などで foreach (@pens){ print $_ } # $_ は英語の it と同じ単数の代名詞 # 中身については空気を読んで

コアレベルでは省略できることも多い foreach (@pens) { print } print for @pens;

他動詞だから目的語をとるはず、というのが暗黙の了解

誤解を避けたければ明示して for $pen (@pens) { print $pen }

リストの場合は左から右ということになっています print for (1, 2, 3);

でも、左ってどこ？ print for @pens;

どこかにはあるはずですが、隠れています

という記号をつけると起点の位置を取得できます pens;

具体的にどこにあるかは気にしなくていいです

@ という具体的な文脈をあらわす記号を打ち消しているイメージ

起点がわかったら向きと長さを指定すれば個々の要素にアクセスできます (pens)->[0];

この起点のことを Perl の文脈ではリファレンスと呼びます

「よく使われる表現は、あまり使われない表現よりも短くあるべき」 ( 『言語設計者たちが考えること』 )

ふだんはもう少し楽をしたいですよね

ひと頃はこんな風にも書けました @pens->[0];

Perl 5.8 で廃止されました # 文脈がわかりづらくなるから # 複数のものから矢印 ?!

起点はひとつしかありません

ということは単数扱いになるはずです

Perl 5 ではスカラーとしても扱えるようになりました $pens_ref = pens; $pens_ref->[0];

普通のスカラーとは違います

中身を覗いてみましょう perl -e "print array" # ARRAY(0x33e288)

ぐちゃぐちゃにならないよう内部的には別扱いされています

Devel::Peek を使うと詳しく調べられます perl -MDevel::Peek -e "@a = (1, 2); print Dump(a)" # Perl 5.6 以降はコアに入っています

むずかしいことは忘れてください

矢印が生えていれば（たいていは）リファレンスです $pens_ref->[0];

ref でも確認できます ref $scalar_or_ref ? 'ref' : 'scalar';

誤解されそうな文脈では名前を変えておきましょう ○ $pens_ref = pens; × $pens = pens;

これでだいぶきれいに書けるようになりました

でも、もう少し楽をしたいです

できるようになっています @pens; # $pens_ref = pens; $pens[0]; # $pens_ref->[0];

$pens と $pens[0] と $pens->[0] はそれぞれ文脈が異なります

$pens は純然たるスカラー（たぶん） $pens->[0] の $pens はリファレンス $pens[0] は @pens の一要素

ベクトルの指す値は矢印ひとつにつきひとつのみです $array_ref->[0] # 返り値はひとつのはずです

配列にはスカラー（として扱えるもの）しか入れられないという制約が $array_ref->[0] にわざわざ $ をつける必要はありません

配列から複数の値を取り出したい場合もあります

ひとつひとつ列挙してもかまいません $first_pen = $pens[0]; $second_pen = $pens[1]; # 冗長ですよね

一行にまとめてみました ($first_pen, $second_pen) = ($pens[0], $pens[1]);

もう少し短くできます ($first_pen, $second_pen) = @pens; # 3 つめ以降の pen は無視されます

こんな書き方もできるのですが… @two_pens = @pens[0, 1]; # @pens[0..1]

必要がなければ避けた方が無難

意図とは異なる（かもしれない）結果になるもの

1 本なのに複数扱い !? × @pens[0];

ベクトルの行き先はひとつのみです × $pens_ref->[0, 1]

先にデリファレンスされてしまいますので… × @$pens_ref->[0, 1]

配列にしてからなら OK ○ @$pens_ref[0, 1]

便利に使える場合もあります

複数の配列を含む配列の場合

赤だけ、青だけの配列を区別できません @pens = (@red_pens, @blue_pens); × (@red_pens, @blue_pens) = @pens;

配列に入れられるのはスカラー扱いできる値のみ配列をそのまま配列に入れることはできません

区別するにはリファレンスを使います @pens = (red_pens, blue_pens);

矢印をたどっていけば目的地につきます ($red_pens_ref, $blue_pens_ref) = @pens; $red_pen = $red_pens_ref->[0]; $blue_pen = $pens[1]->[0]; # = $pens[1][0];

配列のなかのリファレンスから生える矢印はふつう省略できます

自動的にふられる番号ではわかりづらい場合もあります @pens = (red_pens, blue_pens);

青ペンの 1 本目には見えません ! $pens[1][0];

要素が増減したらいちいち順番を直す必要があります

もっと明確に書きたいときはハッシュという特殊な配列を使います # 昔は連想配列と言っていました

ハッシュの場合は届け先を明記します %pens = ( red_pens => red_pens, blue_pens => blue_pens, );

% -> c/o -> care of 「～様方」

使い方はふつうの配列とよく似ています

%pens = (...); $pens{red_pens}; $ pens {blue_pens};

$pens_ref = pens; $pens_ref->{red_pens}; $ pens_ref -> {blue_pens};

それぞれの要素にアクセスしたいとき for (keys %hash){ print $hash{$_} } for (values %hash){ print $_ } while(($key, $value) = each %hash) { ... } # 並び順は不定です

%pens = ( red_pens => red_pens, blue_pens => blue_pens, ); ハッシュのなかの配列に名前は必要？

%pens = ( red_pens => ['mine', 'yours'], # red_pens blue_pens => ['his', 'hers'], # blue_pens ); $red_pens_ref = $pens{red_pens}; 必要なければ省略してしまいましょう

[...] は無名配列のリファレンスです ...) だと別の意味になるので要注意

ふつうの配列にしたいときは「冠詞」をつけて @pens = @{['red_pen', 'blue_pen']};

もちろん無名ハッシュへのリファレンスもつくれます $pens_ref = { red_pens => 2, blue_pens => 3 }; %pens = %{{red_pen => 1, blue_pen => 2}};

どうして @{...} になるのでしょう？

Perl にはシンボルテーブルと呼ばれる特殊なハッシュが用意されています

中身を覗いてみましょう perl -MDevel::Symdump –e "print Devel::Symdump->rnew->as_string"

もう少し詳しく見たいときはこちら perl -MData::Dump=dump -e "print dump(%::)"

グローバル変数パッケージ関数／メソッド

多くのものがこの無名ハッシュのなかに登録されています

$bl{HASH}{"Data::"}{HASH}{"Dump::"}{HASH}{"seen"} = { "16258dc" => ["k", []], "16258e8" => ["bl", ["*{HASH}"]], "1625900" => ["bl", []], "1625918" => ["al", []], } 変数名やリファレンスの ID はハッシュのキーになっています

これまで見た変数はこのようにも書き換えられます

print ${foo}; # $foo print @{"bar"}; # @bar print ${ 'b' . 'az' }{foo}; # $baz{foo}

文字列のなかに変数を埋め込むときに便利なことも $foo = "chars"; print "${foo}bar";

デリファレンスの優先順位を明示したいときにも有効

全部ひっくるめた型グロブというものもあります *{"foo"}

昔はファイルハンドルの受け渡しなどに使っていました

いまはシンボルテーブルをいじるときにしか使いません

型グロブは「無冠詞」の変数もうまくさばいてくれます open FOO, ‘file’; do_something(*FOO); # Perl 4 風

ゆるい世界ではこんな書き方さえできます

@array = (1, 2); print array->[0]; # 警告つき print *array->[0]; # 警告すらでません

今日はあえてゆるい世界の話に終始しました今日取り上げた例のいくつかは、 use strict; するとエラーになります

後付けの説明なので実際の歴史や実装ともずれがあります

Perl 自体、当初のデザインからはさまざまな点で変わってきています

そのすべてを覚えていられる人はおそらくいません

詳しいことを知りたい人は perldoc.jp へ

perldata, perldsc, perlref, perlreftut, perlobj, perllol, perlsub, perlfaq4, perlfaq7

ご静聴ありがとうございました

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