Lenguajes de Scripting Perlnoell/ILI-253-p2/scripting-perl.pdf · 2006-05-02 · Lenguajes de Scripting Introduccion al lenguaje Perl´ Detalles del lenguaje Orientacion a objetos

Lenguajes de ScriptingIntroduccion al lenguaje Perl

Detalles del lenguajeOrientacion a objetos en Perl

Lenguajes de ScriptingPerl

Horst H. von Brand

Departamento de InformaticaUniversidad Tecnica Federico Santa Marıa

Horst H. von Brand Scripting – Perl

mailto:[email protected]




ContenidoLenguajes de ScriptingIntroduccion al lenguaje PerlDetalles del lenguaje

Tipos de datosContextosOperadoresEstructuras de controlFunciones predefinidasExpresiones regularesSubrutinasEstructuras de datos y referencias

Orientacion a objetos en PerlPaquetesModulosObjetos





Caracterısticas de lenguajes de scripting

I “Script” es guionI Invocar programas automaticamenteI Lenguajes interpretadosI Muy alto nivel

I Caracterısticas generalesI Manejo de strings y expresiones regularesI Sin tipos, variables no se declaranI Administracion automatica de memoria

I Caracterısticas adicionalesI Empotrable: Puede usarse desde dentro de programasI Extensible: Pueden agregarse nuevas funcionalidades





Algunos lenguajes

I Perl: Oficialmente, abreviatura de Practical Extraction andReport Language

I Python: Por Monty PythonI PHP: Abreviatura de PHP: Hypertext ProcessorI Ruby: La piedra preciosa (si hay perlas. . . )I TCL: Es Tool Control Language, creado con la idea de ser

un lenguaje de extension/configuracionI expect: Una extension de TCL, orientada a controlar

programas interactivosI AWK: Lenguaje inventado por Aho, Weinberger,

Kernighan.


http://www.perl.org

http://www.python.org

http://www.php.net

http://www.ruby-language.org

http://http://www.rpi.edu/~toddr/Research/Languages/Tcl/

http://expect.nist.gov

http://cm.bell-labs.com/cm/cs/awkbook/




Perl

I Practical Extracting and Report LanguageI Pathologically Eclectic Rubish Lister

I Lema: “There’s more than one way to do it” (TMTOWTDI)I No pretende ser simple, regular, ortogonalI Si aspira a ser comodo, natural y rapido de usar





Lınea de comandos

El tradicional programa en Perl puede escribirse:

perl -e ’print "Hello, world!\n";’





Lınea de comandos

Repetir un comando sobre cada lınea de los archivosmencionados, que se editan en su lugar, quedando losoriginales en los respectivos .bak:

perl -pi.bak -e ’s/hoy/ayer/g’ uno dos





Ejemplos simplesContar lıneas, palabras, caracteres

# ! / usr / b in / p e r l

while (<>) {$ l i n e s ++;$words += s p l i t ;$chars += length ;

}

pr in t ” $ l i n e s $words $chars\n ” ;





Ejemplos simplesContar lıneas, palabras, caracteres – version “completa”

# ! / usr / b in / p e r l −wuse s t r i c t ;

my( $ l i ne , $ l ines , $words , $chars , @tmp ) ;

while ( $ l i n e = <STDIN>) {$ l i n e s ++;@tmp = s p l i t ( / \ s + / , $ l i n e ) ; $words += @tmp;$chars += length ( $ l i n e ) ;

}pr in t STDOUT ” $ l i n e s $words $chars\n ” ;





Ejemplos simplesReferencias cruzadas

# ! / usr / b in / p e r lwhile (<>) {

foreach $w ( s p l i t ( / \W+ / ) ) {i f ( ! defined ( $r {$w} ) ) {

$r {$w} = $ . ;} else {

$r {$w} .= ” , $ . ” unless $r {$w} =˜ / $ . / ;}

}}foreach $w ( sort keys %r ) {

pr in t ”$w : $r {$w}\n ” i f $w;} Horst H. von Brand Scripting – Perl




Ejemplos simplesEntrada y salida

# ! / usr / b in / p e r lopen ( IN , ”< i npu t ” ) ; chomp( @l i s t = <IN > ) ; close ( IN ) ;

open (PGM, ” s o r t i npu t | ” ) ; open (OUT, ”> output ” ) ;while (<PGM>) {

chomp ;for ( $ i = 0 ; $ i <= $# l i s t ; $ i ++) {

pr in t OUT ” $ i : $ l i s t [ $ i ]\n ” i f ( $ l i s t [ $ i ] eq $ ) ;}

}close (PGM, OUT) ;






Tipos de datos basicos

I $escalar: Strings, numeros, referencias.I @arreglo: Elementos $arreglo[0], . . . , $arreglo[$#arreglo]I %hash: Arreglo asociativo, elementos $hash{”clave”}

I Slices: @arreglo[1, 17, 3], @hash{”uno”, ”doce”, ”nueve”}I Inicializar:

I @a = (”Do”, ”Lu”, ”Ma”, ”Mi”, ”Ju”, ”Vi” , ”Sa”);I %h = (”cero” => 0, ”uno” => 1, ”dos” => 2);






Constantes numericas

I Decimal: 100I Para legibilidad: 1 000I Decimales: 3.141592I Con exponente: 6.024e24I Octal: 0277I Hexadecimal: 0x3ffI Binario: 0b1010 0011






Escapes en strings

Los de C, con algunos adicionales:

Codigo Significado”\cC” Control-C”\x{263a}” Unicode (smiley)”\N{Nombre}” Caracter por nombre






Escapes activos en strings

Codigo Accion”\u” Siguiente es mayuscula (titlecase)”\ l ” Siguiente es minuscula”\U” Mayusculas”\L” Minusculas”\Q” Backslash antes de no-alfanumericos”\E” Fin de ”\U”, ”\L”, ”\Q”






Contextos

Toda expresion se evalua en el contexto dado por como se usa.Hay dos contextos basicos:

Escalar: Arreglos dan su largo, hashes dan estadısticas desu uso, y una variedad de funciones entreganresultados escalares

Lista: Arreglos/listas dan sus valores; hashes dan lospares (clave, valor) en una lista; escalares danuna lista de un elemento






Valores de verdad

Cuando se requiere un valor de verdad, esto proveeimpıcitamente contexto escalar. Perl usa los siguientescriterios:

I Cualquier string, salvo ” ” y ”0”, es verdaderoI Todo numero, salvo 0, es verdaderoI Cualquier referencia es verdaderaI Cualquier valor no definido es falso






Operadores

Basicamente los de C, pero con algunas adiciones:

I Rango: 1..10, \”a0\”..\” z9\”I Concatenacion de strings: $saludo . ” , ” . $nombre

(Claro que se escribirıa ”$saludo, $nombre” mas bien)I Repetir un string: ”\t ” x ($k / 8) . ” ” x ($k % 8)I Potencia: $num ∗∗ 5

Ademas las combinadas con asignacion (salvo rango).






Operadores logicos adicionales

Hay operadores logicos de muy baja precedencia, usados masque nada por la evaluacion en cortocircuito:

open(IN, ”< $file” ) or die ”Can’t open $file” ;

/ˆ #/ and next;






Comparaciones

Comparacion Numero StringMenor que < ltMenor o igual que <= leIgual a == eqMayor o igual que >= geMayor que > gtNo igual a != neComparar <=> cmp






Estructuras de control

i f (CONDITION) {. . .

}e l s i f (CONDITION) {

. . .}else {

. . .}

unless (CONDITION){. . .

}Horst H. von Brand Scripting – Perl






while (CONDITION) {. . .l as t ;. . .next ;. . .

} continue {. . .

}







u n t i l (CONDITION) {. . .l as t ;. . .next ;. . .

} continue {. . .

}







for ( INIT ; CONDITION ; UPDATE) {. . .next ;. . .l as t ;. . .

}







foreach VAR ( LIST ) {. . .next ;. . .l as t ;. . .

}






Modificadores

. . . i f (CONDITION ) ;

. . . unless (CONDITION ) ;

. . . while (CONDITION ) ;

. . . u n t i l (CONDITION ) ;

. . . foreach LIST ;






Modificadores

do {. . .

} while (CONDITION ) ;

do {. . .

} u n t i l (CONDITION ) ;






Rotulos de ciclos

LABEL : {. . .next LABEL ;. . .l as t LABEL ;. . .

}






Funciones predefinidasManejo de arreglos como deque

I push ARRAY, LISTI $var = pop ARRAYI $var = shift ARRAY

Por omision, @ARGV o @I unshift ARRAY, LIST






Funciones predefinidasCombinar/dividir strings

I join EXPR, LISTI split /PATTERN/, EXPR, LIMIT

O sea, se puede hacer algo como:

perl -e ’print join(" ", split //, shift), "\n";’ ’Alguna ch\penalty \@M \hskip \z@skip \unhbox \voidb@x \bgroup \let \unhbox \voidb@x \setbox \@tempboxa \hbox {a\global \mathchardef \accent@spacefactor \spacefactor }\accent 19 a\egroup \spacefactor \accent@spacefactor \penalty \@M \hskip \z@skip \setbox \@tempboxa \hbox {a\global \mathchardef \accent@spacefactor \spacefactor }\spacefactor \accent@spacefactor chara’






Funciones predefinidasManipulacion de arreglos

I sort BLOCK ARRAYBLOCK compara $a con $b

I map BLOCK ARRAY o map EXPR, ARRAYI grep BLOCK ARRAY o grep EXPR, ARRAY






Funciones predefinidasManipulacion de strings

I lc EXPR, uc EXPRI lcfirst EXPR, ucfirst EXPR






Funciones predefinidasOtras clases

I Manipulacion de procesosI Hebras (threads)I NumericasI Llamadas propias de UNIX






Un ejemplo de usoDatos

Supongamos que tenemos un archivo con el siguiente“creativo” formato. Viene ordenado por apellido:

HERNANDEZ:GOMEZ:LUIS:234567-8IN:OUT:GIGO:891234-6LI:CHIANG:DANIEL ALBERTO:345678-9NOGUERA:NORAMBUENA:NELLY NORA:987654-3PEREZ:LOPEZ:JUAN PABLO:123456-7SALGADO:NARDEZ:JOSEFO LUIS ALBERTO JAVIER:456789-KZAMORA:YUMA:ADAN BENJAMIN CARLOS DAVID:132547-6






Un ejemplo de usoSalida deseada

Se requiere un archivo con el rol, seguido por el nombre. Debeestar ordenado por rol:

123456-7: Juan Pablo Perez Lopez132547-6: Adan Benjamin Carlos David Zamora Yuma234567-8: Luis Hernandez Gomez345678-9: Daniel Alberto Li Chiang456789-K: Josefo Luis Alberto Javier Salgado Nardez891234-6: Gigo In Out987654-3: Nelly Nora Noguera Norambuena






Un ejemplo de usoEl programa

# ! / usr / b in / p e r lopen (OUT, ” | s o r t ” ) ;while (<>) {

chomp ;@a = map { jo in ’ ’ , map { u c f i r s t lc } s p l i t }

s p l i t / : / ;pr in t OUT ” \U$a [ 3 ] : ” , jo in ( ’ ’ , @a[2 , 0 , 1 ] ) ,

” \n ” ;}close (OUT) ;






Referencias cruzadasUna version mas sofisticada

# ! / usr / b in / p e r l

while (<>) {foreach ( s p l i t /\W+ / ) {

/ ˆ $ / and next ;$ re f {$ } .= $ re f {$ } ? ” , $ . ” : $ .

unless $ re f {$ } =˜ / $ . / ;}

}pr in t map ” $ : $ re f {$ }\n ” , sort keys %re f ;






Operadores especiales

Comun Gral Int Significa’ ... ’ q{...} No String” ... ” qq{...} Si String‘...‘ qx{...} Si Comando

qw{...} No Palabras/.../ m{...}imosx Si Calza patron

qr {...} imosx Si Patrons {...}{...} egimosx Si Reemplazotr {...}{...} cds No Transliterar

Los delimitadores pueden ser “cualquier cosa”. Parentesisdeben parearse.






Operadores especialesCalce de patron

En m /.../ imosx y qr /.../ imosx:i No distinga mayusculas/minusculasm Multiples lıneaso Compilar una sola vez (once)s Una sola lıneax Expresiones regulares extendidas

qr /.../ retorna un objeto que puede darse en vez de un patronal buscar/reemplazar.






Operadores especialesReemplazo

En s /.../.../ egimosx:

e Lado derecho es expresiong Globalmentei No distinga mayusculas/minusculasm Multiples lıneaso Compilar una sola vez (once)s Una sola lıneax Expresiones regulares extendidas






Operadores especialesTransliterar

En tr /BUSCA/REEMPLAZO/cds:c Complementod Elimine los sin traduccions Secuencias duplicadas se reducen a uno (squash)

tr /A−J/0−9/: Como tr /ABCDEFGHIJ/0123456789/tr /0−9/9/tr /A−Za−z//s: ’Mississippi’ ’Misisipi’






Expresiones regulares

Son patrones de busqueda en texto. Siendo Perl un lenguajebasado en manipular texto, son fundamentales. Muchamanipulacion de texto es “busqueda y reemplazo”, dondeobviamente son parte central.Las de Perl existen tambien como biblioteca aparte para usoen otros programas: PCRE. En rigor, no son expresionesregulares, pero no seremos nosotros quienes cambien el usodel termino. . .







En los patrones hay caracteres “normales” (que se representana sı mismos) y metacaracteres, con significado especial. EnPerl todos los metacaracteres son caracteres no alfanumericos,y todos ellos pierden su significado especial si se preceden conbackslash. Esta es la funcion del escape ”\Q...\E”.







Cada construccion calza con un patron dado, en una posicionespecıfica. A las construcciones que solo registran unaposicion (no calzan con caracteres) les llaman anchor.Las construcciones en general son voraces: Calzan lo mas quepueden. Pero tambien son poco previsoras: Calzan en laprimera oportunidad, aunque hayan calces “mejores” masadelante.






Expresiones regularesCaracteres individuales

. Calza con cualquier caracter (salvo ”\n”, si /s)[...] Conjunto de caracteres.

ˆ niega, – rango.[: ... :] conjunto POSIX






Expresiones regularesCaracteres individuales

”\w” Palabra (alfanumerico y )”\W” No-palabra”\s” Espacio”\S” No-espacio”\d” Dıgito”\D” No-dıgito






Expresiones regularesOperadores

* Repetir lo anterior cero o mas veces+ Repetir lo anterior una o mas veces? Lo anterior es opcional

{m, n} Repetir lo anterior entre m y n veces, {n}exactamente n veces, {n,} al menos n veces

| Alternativas(...) Agrupa (y recuerda en ”\1” y $1, . . . )






Expresiones regularesAnchors

ˆ Principio del string (o la lınea, si /m)$ Fin del string (o la lınea, si /m)






Expresiones regularesAnchors

”\b” Borde de palabra”\B” No-borde de palabra”\A” Principio del string”\Z” Final del string (o antes de ”\n” final)”\z” Final del string






Expresiones regulares extendidas

Permite espacios y comentarios.

(?imsx–imsx) Opciones (– apaga)+?, *? Mınimo posible (no voraz)(?# ...) Comentario(?: ...) Agrupa sin recordar, (?imsx–imsx: ...) con

opciones(?= ...) Lookahead positivo, (?! ...) negativo

Hay mas. . .






Busquedas y reemplazos

m/(\w+) \1/ # Palabras repetidas

($h, $m, $s) = $hms =˜ m/(\d+):(\d+):(\d+)/;

m{ˆ(.∗): GIF}; # Ahora $1 es lo que calza

s<ˆ(?:foo|bar)([0−9]+)>[$1−baz−$1]

s/(\[0−9\]+)/$1 + 3/ge






SubutinasUn ejemplo simple

# ! / usr / b in / p e r lsub Ul{

my $x = s h i f t ;

return u c f i r s t lc $x ;}

while (<>) {pr in t Ul $ ;

}






SubrutinasManejo de arreglos

# ! / usr / b in / p e r lsub acc{

my $s ;

foreach (@ ) {$s += $ ; $ = $s ;}return @ ;

}

while (<>) { pr in t jo in ’ ’ , acc s p l i t ; pr in t ” \n ” ; }






Subrutinas – definicion generalPrototipos

La definicion general de subrutina tiene la forma:

sub NAME(PROTO): ATTRS BLOCK

I El prototipo y los atributos son opcionales.I Si no hay bloque, es declaracion unicamente.I Si no se da nombre, es anonima.






Subrutinas – definicion generalPrototipos

$ Escalar@ Arreglo\@ Referencia a arreglo\% Referencia a hash& Bloque∗ Glob

\[$@] Escalar o arreglo\%;$ Referencia a hash, escalar opcional






Subrutinas – definicion generalAtributos

Mecanismo para limitar acceso o dar informacion sobre lasubrutina. Basicamente definido por el usuario.






Multiples dimensiones

En Perl es posible escribir por ejemplo:

$a [3][4] = $b{’Lu’}[2]{ ’C−201’}

Claro que esto es diferente de lo que parece. . .Tenemos un hash %b que bajo ’Lu’ tiene una referencia a unarreglo anonimo, cuyo tercer elemento es una referencia a unhash anonimo del cual tomamos el valor con clave ’C−201’.






Manejo explıcito de referencias

Podemos depositar una referencia en una variable

$a = \$x; $b = \@y; $c = \%h;

y despues usarla descaradamente

${$a} = 37; push @{$b}, (1, 2, 3); ${$c}{’Lu’} .= ” , FIS”;

desmanes que son aplicables tambien a rutinas

sub una fun; $f = \&una fun; &{$f}(1, 2, 3);

donde nada impide que tengamos arreglos (o hashes) conelementos de diferentes tipos. . .






Objetos anonimos

Podemos crear objetos anonimos de los distintos tipos, yasignar referencias a ellos:

$a[0] = [1, 2, $x, @y]; # Arreglo$a[1] = { ’uno’ => 1, ’dos’ => 2}; # Hash$a[2] = sub {map $ ∗ 3, @ }; # Rutina






Un ejemplo extrano

# ! / usr / b in / p e r l

$a [ 0 ] = [0 , 1 , 2 ] ; $a [ 0 ] [ 3 ] = 3 ; push @{$a [ 0 ] } , 4 , 5 ;

$a [ 1 ] = { ’ uno ’ => 1 , ’ dos ’ => 2} ;$a [ 1 ] { ’ t r e s ’ } = 3;

$a [ 2 ] = sub {map $ ∗ 3 , @ } ;

pr in t ” $ : $a [ 1 ] { $ }\n ” foreach ( sort keys %{$a [ 1 ] } ) ;pr in t jo in ( ’ ’ , $a [ 2 ] (@{$a [ 0 ] } ) ) , ” \n ” ;





PaquetesModulosObjetos

Paquetes

# ! / usr / b in / p e r lpackage Saludos ;$Despedida = ”Chao . . . ” ;$h i = ” Hola ! ” ;sub bye ( ) { $Despedida ; }

package main ;pr in t $Saludos : : h i . ” \n ” ;pr in t Saludos : : bye ( ) . ” \n ” ;






ModulosEl usuario

# ! / usr / b in / p e r l

use Modulo ;

pr in t func @ARGV;pr in t ” \n ” ;






ModulosEl modulo mismo

# Modulo .pmpackage Module ;BEGIN {

use Expor ter ( ) ;our ($VERSION, @ISA,

@EXPORT, @EXPORT OK, %EXPORT TAGS ) ;@ISA = qw( Expor ter ) ;@EXPORT = qw(& func ) ;

}

sub func { ” | ” . ( jo in ’ : ’ , @ ) . ” | ” ; }

1; Horst H. von Brand Scripting – Perl





Objetos en Perl

1. Un objeto es una referencia que sabe a que clasepertenece

2. Una clase es un paquete que provee metodos parareferencias a objetos

3. Un metodo es una subrutina que recibe una referencia aun objeto (o el nombre del paquete, para metodos declase) como primer argumento






Estructura de la herencia

I El arreglo @ISA de la clase contiene los nombres de lasclases base. Busqueda de metodos es en profundidad, dederecha a izquierda.

I Toda clase hereda de UNIVERSAL






Sintaxis de llamadas

$mage = Wizard−>summon( ” Gandalf ” ) ; # Metodo de clase$mage−>speak ( ” f r i e n d ” ) ; # de i n s t a n c i a

$clase = re f ($mage ) ; # Clase a l a que pertenece

$ t r a v e l = $companion eq ” Shadowfax ” ? ” r i d e ” : ” walk ” ;$mage−>$ t r a v e l ( ” seven leagues ” ) ; # Metodo r i d e o walk






Crear objetos

La funcion bless asocia una referencia con un paquete:

$obj = {} ; # Referencia a hash anonimo

bless ( $obj ) ; # En paquete ac tua lbless ( $obj , ” C r i t t e r ” ) ; # En paquete C r i t t e r

Comunmente se usan hashes como almacenamiento de losobjetos, pero puede usarse cualquier tipo de referencia.






Ejemplo de claseDefinicion de la clase

# Clase .pmpackage Clase ;sub new {

my $invocant = s h i f t ;my $class = re f ( $ invocant ) | | $invocant ;my $ s e l f = { @ } ; bless ( $se l f , $c lass ) ;return $ s e l f ;

}sub get name ( ) { ${$ [ 0 ]}{name} ; }

1;






Ejemplo de claseUso de la clase

# ! / usr / b in / p e r l

use Clase ;

$obj = Clase−>new(name => ” i n t i ” ) ;

pr in t $obj−>get name , ” \n ” ;



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