Perl

解釋的編程語言

Perl高階通用直譯式動態程式语言家族。最初设计者拉里·沃尔為了讓在UNIX上進行報表處理的工作變得更方便,決定開發一個通用的腳本語言,而在1987年12月18日發表。目前,Perl语言家族包含两个分支Perl 5以及Perl 6。雖然Perl不是正式的首字母縮略詞[8],但仍有各種各樣的逆向首字母缩略词,包括“實用的提取和報告語言”。[9]

Perl
编程范型多重编程范式函數指令式面向对象 (類別為基)、反射过程式事件驅動泛型
設計者拉里·沃尔
實作者拉里·沃尔
发行时间1987年12月18日,​36年前​(1987-12-18
当前版本
  • 5.40.0(2024年6月9日;穩定版本)[1]
編輯維基數據鏈接
型態系統动态
實作語言C语言
操作系统跨平台
許可證艺术许可协 1.0[2][3]
GNU通用公共许可证[4]
文件扩展名.pl, .pm, .t, .pod
網站www.perl.org
啟發語言
AWKC语言C++LispPascal, sedSmalltalk 80Unix shell
影響語言
CoffeeScriptECMAScriptGroovy
JavaScriptJuliaLPCPerl 6PHPPythonRubyWindows PowerShell

Perl借用了Csedawkshell脚本、Lisp以及很多其他程式語言的特性。其中最重要的特性是Perl内部集成了正则表达式的功能,以及巨大的第三方代码库CPAN

2000年开始,拉里·沃尔著手開發Perl 6來作為Perl的後繼,Perl 6語言的語法有很多轉變,也被視為Perl家族中的另一個語言(Perl 6於2019年更名為Raku)。[10]

Perl语言应用广泛,涵盖CGI、图形编程、系统管理、网络编程、金融、生物等领域。由于其灵活性,Perl被称为脚本语言中的瑞士军刀[11]

历史

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早期版本

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拉里·沃尔在1987年开始写作Perl,那时他正在Unisys程序员[12],并且在1987年12月18日把1.0版本发布到了comp.sources.misc新闻组[13]。这个语言在接下来的几年内很快地发展起来。

沃尔最早的确把这个语言称为“Pearl”(珍珠),因为他希望自己开发的语言有一个吉利的名字而且要尽量短小好记,他甚至声称早已考虑过所有三个及四个字母的词汇,以及自己妻子的名字Gloria。然而另一门语言PEARL早已存在,为了防止混淆,沃尔才把它改名Perl。

Perl 2,于1988年发布,特色是有一个更好的正则表达式引擎,Perl 3,于1989年发布,添加了对二进制数据流的支持。

从前,Perl唯一的文档是一个逐渐变长的手册页。在1991年,《Programming Perl》(被许多Perl程序员因封面称为“骆驼书”),出版了,而且变成了一个真正的Perl语言的参考资料。同时,Perl版本号变成了4,不是因为这个语言的重大改变,而是因为这本书的特殊意义。

早期的Perl 5

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Perl 4的一系列维护的版本,最后一版是1993年的Perl 4.036。那时,沃尔废弃了Perl 4,开始开发Perl 5。Perl 5的最初始设计持续到了1994年。《perl5-porters邮件列表于1994年5月为了共同移植Perl 5而建立。这将主要的论坛留给了Perl 5的开发,维护,和移植[14]

Perl 5.000于1994年10月17日发布[15]。这是一个几乎完全重写了的解释器,而且它给这个语言添加了很多新的特性,包括对象,引用,局部变量,和模块。很重要地,模块提供了一个不用修改直译器就可以扩展语言的方法。这使得核心的直译器非常稳定,即使它允许一般的Perl程序员添加新的语言特性。从此,Perl 5的开发就活跃起来了。

Perl 5.001于1995年3月13日发布。Perl 5.002于1996年2月29日发布,带有参数类型的特性。这允许模块的作者写出像Perl内部命令那样智能的子程序。Perl 5.003于1996年6月25日作为一个安全更新的版本发布。

Perl 5历史中最重要的事件之一是支持了模块。在1995年10月26日,CPAN,一个发布Perl模块的网站,建立了;截至2015年11月,它已经有超过12457个作者写的157794多个模块了[16]

Perl 5.004于1997年5月15日发布,添加了UNIVERSAL包,这给了Perl一个所有的类的基础和要求使用模块的特定版本的能力。另一个重要的开发是包括了CGI.pm模块[17],有助于Perl发展为一个CGI脚本语言[18]

Perl现在也支持在Microsoft Windows和其它一些操作系统下运作[17]

Perl 5.005于1998年7月22日发布。这个版本包括了一个更好的正则引擎,一个编译系统(通过B::*模块),qr//正则引用操作符,一个基础模块的选集,并且又支持了一些其它的操作系统,包括BeOS[19]

2000年至今

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主要版本 最后更新[20]
舊版本,不再支援: 5.5 2004年2月23日 (2004-02-23)
舊版本,不再支援: 5.6 2003年11月15日 (2003-11-15)
舊版本,不再支援: 5.8 2008年12月14日 (2008-12-14)
舊版本,不再支援: 5.10 2009年8月23日 (2009-08-23)
舊版本,不再支援: 5.12 2012年11月10日 (2012-11-10)
舊版本,不再支援: 5.14 2013年3月10日 (2013-03-10)
舊版本,不再支援: 5.16 2013年3月11日 (2013-03-11)
舊版本,不再支援: 5.18 2014年10月2日 (2014-10-02)
舊版本,不再支援: 5.20 2015年9月12日 (2015-09-12)
舊版本,不再支援: 5.22 2017年7月15日 (2017-07-15)
舊版本,不再支援: 5.24 2018年4月14日 (2018-04-14)
舊版本,不再支援: 5.26 2018年11月29日 (2018-11-29)
舊版本,不再支援: 5.28 2020年6月1日 (2020-06-01)
舊版本,不再支援: 5.30 2020年6月1日 (2020-06-01)
舊版本,不再支援: 5.32 2021年1月23日 (2021-01-23)
舊版本,不再支援: 5.34 2023年11月29日 (2023-11-29)
舊版本,仍被支援: 5.36 2023年11月29日 (2023-11-29)
當前版本: 5.38 2023年11月29日 (2023-11-29)
格式:
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舊版本,仍被支援
当前版本
最新预览版本
未来版本

Perl 5.6于2000年3月22日发布。大的修改包括64位支持,Unicode字串支持,大文件支持(即:超过2GiB的文件)以及“our”关键字[21][22]。在开发Perl 5.6的时候,开发组决定把版本名称作成类似其它开源项目的;在5.005_63版之后,下一个版本变成了5.5.640,计划是开发版本用奇数,稳定版本用偶数。

2000年时,拉里·沃尔询问社区对Perl新版本的建议。这个进程的结果在361 RFC(评论请求)文件里(这个文件可以指导Perl 6的开发)。2001年[23],工作开始于设计Perl 6,一系列的文件概述了新一代Perl里的改变和设计。它们是作为一期RFC被展示的,而不是一个正式文档。这时,Perl 6的存在还只是一门语言的概述。

Perl 5.8最初于2002年7月18日发布,从此,每年才有一次更新。Perl 5.8的最后一版是5.8.9,发布于2008年12月14日。Perl 5.8改进了Unicode支持,添加了一个新的IO处理机制和新的多线程处理,提高了数字精度,添加了一些新模块[24]

2004年,工作开始于提要——原来的建议文件,但后来变成了Perl 6语言的详述。2005年2月唐凤,开始开发Pugs,一个用Haskell写的Perl 6直译器[25]。这是最初的一个Perl 6实现。这个努力停止于2006年[26]

2007年12月18日,Perl 1.0的20周年纪念日,Perl 5.10.0发布了。Perl 5.10.0包括了显著的新特性,这拉近了Perl 5和6之间的距离。这些特性包括一个switch语句英语switch statement(叫做“given/when”),正则表达式的更新和智能匹配操作符“~~”[27][28]。同时,另一个Perl 6的实现,Rakudo Perl的开发开始了,一起使用Parrot虚拟机开发。从2009年11月开始,Rakudo Perl已经是每月一更新,现在已经是Perl 6的最完整的一个实现了。

Perl 5开发过程中的一次大修改在Perl 5.11;开发社区使用了每月更新的形式,这样就可以提前预知3个月以内的发布日期。

2010年4月12日,Perl 5.12.0发布了。显著的提升包括新的package NAME VERSION语法,Yada Yada操作符(有意地用占位符标记没有实现的代码),默认use strict;(在use 5.012;时)完整的Y2038编译,正则转化重载,DTrace支持,和Unicode5.2[29]。Perl 5.12.3于2011年1月21日发布;它包括了新版的模块和一些文档的改变[30]。版本5.12.4于2011年6月20日发布。

Perl 5.14发布于2011年5月14日。这个分支的最后一版,5.14.2,发布于2011年9月26日。

Perl 5.16发布于2012年5月20日。显著的新特性包括可以指定一个perl的版本来模拟,这允许用户更新perl的版本,但可以运行可能会不兼容的老脚本[31]。Perl 5.16也更新了核心部分来支持Unicode 6.1[31]

名称

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Perl原名叫“Pearl”。拉里·沃尔想给这个语言起一个有正面意思的短的名字;他考虑了(并且否定了)字典里每一个3—4个字母的词。他也考虑用他的妻子Gloria的名字命名。沃尔在Perl官方发布之前发现了现有的PEARL语言,并且改变了这个名字[32]

当指代这个语言的时候,名字通常是大写的(Perl),就像专有名词一样。当指代这个直译器本身的时候,这个名字通常是小写的(perl),因为大部分类Unix文件系统都是区分大小写的。在《Programming Perl英语Programming Perl》的第一版发布之前,用perl指代这个语言也很普遍;Randal L. Schwartz英语Randal L. Schwartz排版时将这个语言的名字在书中写成大写的以便理解。后来,这个大小写的区别就成为正规的了[33]

全大写的“PERL”是有争议的,而文档中说明“PERL”是不对的[33],一些核心的社区成员将其视为外行的标志[34]。这个名字偶尔会被视为“Practical Extraction and Report Language”的缩写,就像文档[32]顶端和一些纸质书本说的那样[35]。一些全称被建议作为正式名称,包括沃尔自己的幽默的“Pathologically Eclectic Rubbish Lister”[36]。的确,沃尔要求这个名字启示许多不同的扩展[37]

骆驼标志

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骆驼标志

Programming Perl》,由奥莱利媒体发布,特色是封面有一张骆驼的图片,因而被称作“骆驼书”[38]。这张骆驼的图片已经成为了Perl非官方的标志和一个黑客的标志,这出现在T恤衫和其它衣服上。

奥莱利擁有此圖像之商標,並且宣稱,唯有在捍衛「符號之完整性」時,才會行使其法律上的權力[39]。奥莱利允許此商標在非商業目的之前提下被使用,並同時供了Programming Republic of Perl的圖像以及Powered by Perl的按鈕圖。[40]Perl的另一個識別符號是羊驼。因为《Intermediate Perl》一书的封面是一只羊驼[41]

洋葱标志

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洋葱标志

Perl基金会拥有一个可选的标志,一个洋葱,允许它的子站点,Perl MongersPerlMonks,Perl.org和其它网站使用[42]

Perl简介

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Perl语言的中心思想

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Perl语言的中心思想可以集成为一句话「TMTOWTDI」:

There's More Than One Way To Do It.
(不只一种方法來做一件事。)

Perl的作者拉里·沃尔建议可以把这个缩写词念成「Tim Toady」。这句话后来被扩充成:

There's more than one way to do it, but sometimes consistency is not a bad thing either.
(不只一种方法來做一件事,但有时保持一致也不错。)

  • TIMTOWTDIBSCINABTE,发音为“Tim Toady Bicarbonate”[43].

另一个Perl程序员常常想起的Perl俗语是:

Easy things should be easy, and hard things should be possible.
(简单的事情应该是简单的,复杂的事情应该尽可能地变得简单。)

优点

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为了实现这样的目标,并且又因为Larry Wall本人也是一个语言学家,他设计Perl语言时使用了很多语言学的思维。相比CPascal这样的“高级”语言而言,Perl语言直接提供泛型變數、动态数组、Hash表等更加便捷的编程元素。Perl具有动态语言的强大灵活的特性,并且还从C/C++、Basic、Pascal等语言中分别借鉴了语法规则,从而提供了许多冗餘语法。使得程序员可以忽略计算机内部資料存储、类型、处理方法、运算规则、甚至内存越界等等的细节,而将思考中心放在所需要的程序逻辑上。就这一点而言,很多Perl程序员认为目前只有Perl、Python泛型语言才能称为“高级”语言,而CPascal甚至C++这些只能称为“中高级”语言而已。可以说,在统一變數类型和掩盖运算细节方面,Perl做得比Python更为出色。

由于从其他语言大量借鉴了语法,使得从其他编程语言转到Perl语言的程序员可以迅速上手写程序并完成任务,这使得Perl语言是一门容易用的语言。

缺点

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也正是因为Perl的灵活性和“过度”的冗余语法,也因此获得了仅写(write-only)的“美誉”,因为Perl程序可以写得很随意(例如,变量不经声明就可以直接使用),但是可能少写一些字母就会得到意想不到的结果(而不报错),许多Perl程序的代码令人难以阅读,实现相同功能的程序代码长度可以相差十倍百倍,这就令程序的维护者(甚至是编写者)难以维护。

同样的,因为Perl这样随意的特点,可能会导致一些Perl程序员遗忘语法,以至于不得不经常查看Perl手册。对此,《Learning Perl》一书里建议经常使用Perl编程。

建议的解决方法是在程序裡使用use strict;以及use warnings;,并统一代码风格,使用库,而不是自己使用「硬编码」。Perl同样可以将代码书写得像PythonRuby等语言一样优雅。

Perl的语法

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Perl的Hello World程式

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下面是一个在標準輸出設備上輸出Hello World的簡單程式,這種程式通常作為開始學習程式語言的第一個範例:

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

如果有perl 5.10以上的版本,也可以这样:

#!/usr/bin/env perl
use 5.010;
say "Hello, world!";

这个程序将输出一行字符串:“Hello, world!”,以及一个换行。

变量

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Perl是一种无类型语言(untyped),换句话说,在语言层面上,Perl和大多数编程语言不同,不把变量分成整数字符浮点数等等,而只有一种能接受各种类型数据的“无类型”变量。Perl的变量以$字符开头。例如$a=5;$b="Hello";$c=3.2;$d='\n这里并不换行';都是合法的Perl语句。

Perl中各种变量的运算也很自由,数和含有数的字符串是等效的,可以把数字字符串参与数学计算,也可以反之,让数字参与字符串的构成和操作。

除单个变量(Perl称为标量「Scalar」)之外,Perl还有两种集合类型,分别是数组(Array,用@字符开头)和关联数组(Associative array,或者称为Hash,用%开头。类似C++11STL 无序表「unordered_map」和Python的字典「Dictionary」)。数组可以内含任意可变数目的变量,并以其存储顺序作为索引以完成常数时间的定位;而Hash表,则可以在变量之间建立一一映射,就像字典一样,把不同的变量按照他们的逻辑关系组织起来,并以作为“键”的变量进行索引,完成常数时间的定位。

另外,Perl还有一种特殊的类型,引用(reference),类似于指针,当作标量处理,可以指向标量(含引用)、数组、Hash等任何类型。如:

$foo = \$bar; print $$foo;
$foo = \@bar; print @$foo;
$foo = \%bar; print %$foo;
$foo = \&bar; print $foo->(); print &$foo;

引用的好处在于,将它传递给函数之后,函数可以修改它指向的变量。而如果传递普通变量,修改的值只在函数内有效。

sub foo
{
    my $var = shift;
    $$var = '1';
}
my $foo = '2';
my $var = \$foo;
print $$var;
foo ($var);
print $foo;

输出“21”,即foo()内改变了$foo。

判断语句

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因为Perl大量的创造冗余的语法,并且从其他语言中大量的借鉴语法,使得Perl的语法极其丰富和灵活。Perl共有下列几种判断语句:

  • if区块
if ($hour > 22) {
    print "should sleep...\n";
}
  • if语句
print "hello" if $guest >= 1;
  • unless区块
unless ($credit > 100) {
    print "You can not graduate!\n";
}
  • unless语句
print "eat\n" unless $food == 0;
  • given/when(语句及区块)
use 5.010;
given ($foo)
{
    say 'a' when 'a';
    when (/b/) { say 'b'; } #when可以写成语句或区块
    default { say 'not match'; } #只可以写成区块。
}

由于逻辑運算元的作用,还可以写出不用关键字ifunless的判断语句,如常用的打开文件语句:

open DATA, '<', $filename or die "Can't open $filename: $!\n";

循环语句

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Perl中的循环语句也是非常的丰富。主要有:

Perl自己的for或者foreach循环(两个完全一样):

@group = 1 .. 10;
for (@group) {
    print "$_\n";
}
print "$_\n" for @group;
foreach (@group) {
    print "$_\n";
}

从C语言借鉴来的for循环(又可写作foreach,两个完全一样):

for ($i = 0; $i < 10; $i++) {
    print "$group[$i]\n";
}

while循环:

$i=0;
while ($i < 10) {
    print "$group[$i]\n";
    $i++;
}

do...while循环:

$i = 0;
do {
    print "$group[$i]\n";
    $i++;
} while ($i < 10);

until循环:

$i = 0;
until ($i == 10) {
    print "$group[$i]\n";
    $i++;
}

从PASCAL语言借鉴来的do...until循环:

$i = 0;
do {
    print "$group[$i]\n";
    $i++;
} until ($i == 10);

甚至还有利用动态语言特性,用map函数也可以做循环:

map { print "$_\n" } @group;

其实还有其他的循环方式。总而言之,就是TMTOWTDI

Perl的应用

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Perl主要应用在Unix平台和网页中(PHPCGI)。Perl拥有海量的模块支持,在解决问题时非常方便。CPAN有很多Perl模块。

以Perl编写的软件

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Perl Data Language

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Perl Data Language(简称PDL)是Perl的一个外接模块,也是对Perl功能的一个重要拓展。它使得Perl语言可以直接对2至多维的矩阵直接操作,进行快速的矩阵运算,完成基础的Perl所不能完成的运算,大大拓展了Perl的适用范围。所以PDL本身也是很多其他模块的基础。

而且PDL提供了与很多其他软件包的接口,例如FFTW(一个快速傅立叶变换的软件包),又或者是MesaLinux上的OpenGL三维图形渲染包),这些包原来往往仅提供C/C++语言接口。这一功能使PDL成为拓展Perl功能的一个中间层。

Perl的社区文化

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Perl诗经

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和C語言一樣,在Perl界,難以讀懂的程式碼大賽是個有名的活動。近似難以讀懂的程式碼,但方向不同,Perl Poetry是可以被perl編譯的詩。新的詩經通常會在[1]页面存档备份,存于互联网档案馆)網站發表。[44]

Just another Perl hacker(另一个Perl黑客)是一个和国际C语言混乱代码大赛有着相同精神的社区文化。Perl程序员通过写JAPH代码,来分享自己的编程技术。[45]

競爭對手

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因為許多Perl程序的代碼難以閱讀,加上它的面向对象功能被視為不是真正的面向对象(只是模組的模擬),於是很多人拿Perl和其他動態語言來比較。

最常見的比較對象是Python,有人寫了篇文章叫《What's wrong with Perl》[46],指出Perl的缺點,鼓勵別人學Python。著名黑客埃里克·斯蒂芬·雷蒙寫了《Why Python?》[47],該文中一個重要的比較對象就是Perl。《A Byte Of Python》[48]里的《Why Not Perl?》[49]也把Python和Perl比较。

Ruby的作者(松本行弘,Matz)甚至直認他想Ruby作為Perl的後繼者。[50]

Raku(旧名Perl 6)

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Camelia,Raku项目的标志[51]

2000年开始,拉里·沃尔著手開發Perl 6來作為Perl的後繼,2019年更名為Raku

在Perl的官网介绍中,Raku不是Perl 5的下一个版本,而是与Perl 5并行开发的另一种编程语言[52] Raku更好地支持面向对象,有专用于定义类的語法:

class Foo is Universal { # inherit form Universal
    has $.member_variable

    method member_function {
        print "some string";
    }
}

Raku可以明确定义变量类型,当类型不匹配,编译时报错[53]

另外,Raku提供了不同的正则表达式语法,新的语法称作「規則」,并且允许使用者在正则表达式中加入空格等以便阅读,还可以命名一个正则表达式方便调用[54]

Raku中的控制流程和循环的判断条件的括号可选:

if $percent > 100  {
    say "weird mathematics";
}
for 1..3 {
    # using $_ as loop variable
    say 2 * $_;
}
for 1..3 -> $x {
    # with explicit loop variable
    say 2 * $x;
}
while $stuff.is_wrong {
    $stuff.try_to_make_right;
}

但是如果加入括號,不能緊跟在关键字后面,而要空一格,因为用foo()這樣的形式,编译器识别为调用函数foo,而不管它是不是关键字[55]

if ($hour > 22) { #正確
    say 'should sleep...';
}
if($hour > 22) { #錯誤
    say 'should sleep...';
}

参考文献

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參見

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外部链接

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