perldelta: update module versions
[perl.git] / Porting / todo.pod
1 =head1 NAME
2
3 todo - Perl TO-DO list
4
5 =head1 DESCRIPTION
6
7 This is a list of wishes for Perl. The most up to date version of this file
8 is at L<http://perl5.git.perl.org/perl.git/blob_plain/HEAD:/Porting/todo.pod>
9
10 The tasks we think are smaller or easier are listed first. Anyone is welcome
11 to work on any of these, but it's a good idea to first contact
12 I<perl5-porters@perl.org> to avoid duplication of effort, and to learn from
13 any previous attempts. By all means contact a pumpking privately first if you
14 prefer.
15
16 Whilst patches to make the list shorter are most welcome, ideas to add to
17 the list are also encouraged. Check the perl5-porters archives for past
18 ideas, and any discussion about them. One set of archives may be found at
19 L<http://www.xray.mpe.mpg.de/mailing-lists/perl5-porters/>
20
21 What can we offer you in return? Fame, fortune, and everlasting glory? Maybe
22 not, but if your patch is incorporated, then we'll add your name to the
23 F<AUTHORS> file, which ships in the official distribution. How many other
24 programming languages offer you 1 line of immortality?
25
26 =head1 Tasks that need only a little Perl knowledge
27
28 =head2 Fix POD errors in Perl documentation
29
30 Perl documentation is furnished in POD (Plain Old Documentation); see
31 L<perlpod>.  We also have a utility that checks for various errors in
32 this documentation: F<t/porting/podcheck.t>.  Unfortunately many files
33 have errors in them, and there is a database of known problems, kept in
34 F<t/porting/known_pod_issues.dat>.  The most prevalent errors are lines
35 too wide to fit in a standard terminal window, but there are more
36 serious problems as well; and there are items listed there that are not
37 in fact errors.  The task would be to go through and clean up the
38 documentation.  This would be a good way to learn more about Perl.
39
40 =head1 Tasks that only need Perl knowledge
41
42 =head2 Classify bug tickets by type
43
44 Known bugs in Perl are tracked by L<https://rt.perl.org/> (which also
45 includes Perl 6).  A summary can be found at
46 L<https://rt.perl.org/NoAuth/perl5/Overview.html>.
47 It shows bugs classified by "type".  However, the type of many of the
48 bugs is "unknown".  This greatly lowers the chances of them getting
49 fixed, as the number of open bugs is overwhelming -- too many to wade
50 through for someone to try to find the bugs in the parts of
51 Perl that s/he knows well enough to try to fix.  This task involves
52 going through these bugs and classifying them into one or more types.
53
54 =head2 Ongoing: investigate new bug reports
55
56 When a bug report is filed, it would be very helpful to have someone do
57 a quick investigation to see if it is a real problem, and to reply to
58 the poster about it, asking for example code that reproduces the
59 problem.  Such code should be added to the test suite as TODO tests, and
60 the ticket should be classified by type.  To get started on this task,
61 look at the tickets that are marked as "New Issues" in
62 L<https://rt.perl.org/NoAuth/perl5/Overview.html>.
63
64 =head2 Migrate t/ from custom TAP generation
65
66 Many tests below F<t/> still generate TAP by "hand", rather than using library
67 functions. As explained in L<perlhack/TESTING>, tests in F<t/> are
68 written in a particular way to test that more complex constructions actually
69 work before using them routinely. Hence they don't use C<Test::More>, but
70 instead there is an intentionally simpler library, F<t/test.pl>. However,
71 quite a few tests in F<t/> have not been refactored to use it. Refactoring
72 any of these tests, one at a time, is a useful thing TODO.
73
74 The subdirectories F<base>, F<cmd>, F<comp> and F<opbasic>, that contain the
75 most basic tests, should be excluded from this task.
76
77 =head2 Automate perldelta generation
78
79 The perldelta file accompanying each release summaries the major changes.
80 It's mostly manually generated currently, but some of that could be
81 automated with a bit of perl, specifically the generation of
82
83 =over
84
85 =item Modules and Pragmata
86
87 =item New Documentation
88
89 =item New Tests
90
91 =back
92
93 See F<Porting/how_to_write_a_perldelta.pod> for details.
94
95 =head2 Make Schwern poorer
96
97 We should have tests for everything. When all the core's modules are tested,
98 Schwern has promised to donate to $500 to TPF. We may need volunteers to
99 hold him upside down and shake vigorously in order to actually extract the
100 cash.
101
102 =head2 Write descriptions for all tests
103
104 Many individual tests in the test suite lack descriptions (or names, or labels
105 -- call them what you will).  Many files completely lack descriptions, meaning
106 that the only output you get is the test numbers.  If all tests had
107 descriptions, understanding what the tests are testing and why they sometimes
108 fail would both get a whole lot easier.
109
110 =head2 Improve the coverage of the core tests
111
112 Use Devel::Cover to ascertain the core modules' test coverage, then add
113 tests that are currently missing.
114
115 =head2 test B
116
117 A full test suite for the B module would be nice.
118
119 =head2 A decent benchmark
120
121 C<perlbench> seems impervious to any recent changes made to the perl core. It
122 would be useful to have a reasonable general benchmarking suite that roughly
123 represented what current perl programs do, and measurably reported whether
124 tweaks to the core improve, degrade or don't really affect performance, to
125 guide people attempting to optimise the guts of perl. Gisle would welcome
126 new tests for perlbench. Steffen Schwingon would welcome help with
127 L<Benchmark::Perl::Formance>
128
129 =head2 fix tainting bugs
130
131 Fix the bugs revealed by running the test suite with the C<-t> switch.
132 Setting the TEST_ARGS environment variable to C<-taintwarn> will accomplish
133 this.
134
135 =head2 Dual life everything
136
137 As part of the "dists" plan, anything that doesn't belong in the smallest perl
138 distribution needs to be dual lifed. Anything else can be too. Figure out what
139 changes would be needed to package that module and its tests up for CPAN, and
140 do so. Test it with older perl releases, and fix the problems you find.
141
142 To make a minimal perl distribution, it's useful to look at
143 F<t/lib/commonsense.t>.
144
145 =head2 POSIX memory footprint
146
147 Ilya observed that use POSIX; eats memory like there's no tomorrow, and at
148 various times worked to cut it down. There is probably still fat to cut out -
149 for example POSIX passes Exporter some very memory hungry data structures.
150
151 =head2 makedef.pl and conditional compilation
152
153 The script F<makedef.pl> that generates the list of exported symbols on
154 platforms which need this. Functions are declared in F<embed.fnc>, variables
155 in F<intrpvar.h>. Quite a few of the functions and variables are conditionally
156 declared there, using C<#ifdef>. However, F<makedef.pl> doesn't understand the
157 C macros, so the rules about which symbols are present when is duplicated in
158 the Perl code. Writing things twice is bad, m'kay. It would be good to teach
159 F<.pl> to understand the conditional compilation, and hence remove the
160 duplication, and the mistakes it has caused.
161
162 =head2 use strict; and AutoLoad
163
164 Currently if you write
165
166     package Whack;
167     use AutoLoader 'AUTOLOAD';
168     use strict;
169     1;
170     __END__
171     sub bloop {
172         print join (' ', No, strict, here), "!\n";
173     }
174
175 then C<use strict;> isn't in force within the autoloaded subroutines. It would
176 be more consistent (and less surprising) to arrange for all lexical pragmas
177 in force at the __END__ block to be in force within each autoloaded subroutine.
178
179 There's a similar problem with SelfLoader.
180
181 =head2 profile installman
182
183 The F<installman> script is slow. All it is doing text processing, which we're
184 told is something Perl is good at. So it would be nice to know what it is doing
185 that is taking so much CPU, and where possible address it.
186
187 =head2 enable lexical enabling/disabling of individual warnings
188
189 Currently, warnings can only be enabled or disabled by category. There
190 are times when it would be useful to quash a single warning, not a
191 whole category.
192
193 =head2 document diagnostics
194
195 Many diagnostic messages are not currently documented.  The list is at the end
196 of t/porting/diag.t.
197
198 =head2 Write TODO tests for open bugs
199
200 Sometimes bugs get fixed as a side effect of something else, and
201 the bug remains open because no one realizes that it has been fixed.
202 Ideally, every open bug should have a TODO test in the core test suite.
203
204 =head1 Tasks that need a little sysadmin-type knowledge
205
206 Or if you prefer, tasks that you would learn from, and broaden your skills
207 base...
208
209 =head2 make HTML install work
210
211 There is an C<install.html> target in the Makefile. It's marked as
212 "experimental". It would be good to get this tested, make it work reliably, and
213 remove the "experimental" tag. This would include
214
215 =over 4
216
217 =item 1
218
219 Checking that cross linking between various parts of the documentation works.
220 In particular that links work between the modules (files with POD in F<lib/>)
221 and the core documentation (files in F<pod/>)
222
223 =item 2
224
225 Improving the code that split C<perlfunc> into chunks, preferably with
226 general case code added to L<Pod::Functions> that could be used elsewhere.
227
228 Challenges here are correctly identifying the groups of functions that go
229 together, and making the right named external cross-links point to the right
230 page. Currently this works reasonably well in the general case, and correctly
231 parses two or more C<=items> giving the different parameter lists for the
232 same function, such used by C<substr>. However it fails completely where
233 I<different> functions are listed as a sequence of C<=items> but share the
234 same description. All the functions from C<getpwnam> to C<endprotoent> have
235 individual stub pages, with only the page for C<endservent> holding the
236 description common to all. Likewise C<q>, C<qq> and C<qw> have stub pages,
237 instead of sharing the body of C<qx>.
238
239 Note also the current code isn't ideal with the two forms of C<select>, mushing
240 them both into one F<select.html> with the two descriptions run together.
241 Fixing this may well be a special case.
242
243 =back
244
245 =head2 compressed man pages
246
247 Be able to install them. This would probably need a configure test to see how
248 the system does compressed man pages (same directory/different directory?
249 same filename/different filename), as well as tweaking the F<installman> script
250 to compress as necessary.
251
252 =head2 Add a code coverage target to the Makefile
253
254 Make it easy for anyone to run Devel::Cover on the core's tests. The steps
255 to do this manually are roughly
256
257 =over 4
258
259 =item *
260
261 do a normal C<Configure>, but include Devel::Cover as a module to install
262 (see L<INSTALL> for how to do this)
263
264 =item *
265
266     make perl
267
268 =item *
269
270  cd t; HARNESS_PERL_SWITCHES=-MDevel::Cover ./perl -I../lib harness
271
272 =item *
273
274 Process the resulting Devel::Cover database
275
276 =back
277
278 This just give you the coverage of the F<.pm>s. To also get the C level
279 coverage you need to
280
281 =over 4
282
283 =item *
284
285 Additionally tell C<Configure> to use the appropriate C compiler flags for
286 C<gcov>
287
288 =item *
289
290     make perl.gcov
291
292 (instead of C<make perl>)
293
294 =item *
295
296 After running the tests run C<gcov> to generate all the F<.gcov> files.
297 (Including down in the subdirectories of F<ext/>
298
299 =item *
300
301 (From the top level perl directory) run C<gcov2perl> on all the C<.gcov> files
302 to get their stats into the cover_db directory.
303
304 =item *
305
306 Then process the Devel::Cover database
307
308 =back
309
310 It would be good to add a single switch to C<Configure> to specify that you
311 wanted to perform perl level coverage, and another to specify C level
312 coverage, and have C<Configure> and the F<Makefile> do all the right things
313 automatically.
314
315 =head2 Make Config.pm cope with differences between built and installed perl
316
317 Quite often vendors ship a perl binary compiled with their (pay-for)
318 compilers.  People install a free compiler, such as gcc. To work out how to
319 build extensions, Perl interrogates C<%Config>, so in this situation
320 C<%Config> describes compilers that aren't there, and extension building
321 fails. This forces people into choosing between re-compiling perl themselves
322 using the compiler they have, or only using modules that the vendor ships.
323
324 It would be good to find a way teach C<Config.pm> about the installation setup,
325 possibly involving probing at install time or later, so that the C<%Config> in
326 a binary distribution better describes the installed machine, when the
327 installed machine differs from the build machine in some significant way.
328
329 =head2 linker specification files
330
331 Some platforms mandate that you provide a list of a shared library's external
332 symbols to the linker, so the core already has the infrastructure in place to
333 do this for generating shared perl libraries. Florian Ragwitz has been working
334 to offer this for the GNU toolchain, to  allow Unix users to test that the
335 export list is correct, and to build a perl that does not pollute the global
336 namespace with private symbols, and will fail in the same way as msvc or mingw 
337 builds or when using PERL_DL_NONLAZY=1. See the branch smoke-me/rafl/ld_export
338
339 =head2 Cross-compile support
340
341 We get requests for "how to cross compile Perl". The vast majority of these
342 seem to be for a couple of scenarios:
343
344 =over 4
345
346 =item *
347
348 Platforms that could build natively using F<./Configure> (I<e.g.> Linux or
349 NetBSD on MIPS or ARM) but people want to use a beefier machine (and on the
350 same OS) to build more easily.
351
352 =item *
353
354 Platforms that can't build natively, but no (significant) porting changes
355 are needed to our current source code. Prime example of this is Android.
356
357 =back
358
359 There are several scripts and tools for cross-compiling perl for other
360 platforms. However, these are somewhat inconsistent and scattered across the
361 codebase, none are documented well, none are clearly flexible enough to
362 be confident that they can support any TARGET/HOST platform pair other than
363 that which they were developed on, and it's not clear how bitrotted they are.
364
365 For example, C<Configure> understands C<-Dusecrosscompile> option. This option
366 arranges for building C<miniperl> for TARGET machine, so this C<miniperl> is
367 assumed then to be copied to TARGET machine and used as a replacement of
368 full C<perl> executable. This code is almost 10 years old. Meanwhile, the
369 F<Cross/> directory contains two different approaches for cross compiling to
370 ARM Linux targets, relying on hand curated F<config.sh> files, but that code
371 is getting on for 5 years old, and requires insider knowledge of perl's
372 build system to draft a F<config.sh> for a new platform.
373
374 Jess Robinson has submitted a grant to TPF to work on cleaning this up.
375
376 =head2 Split "linker" from "compiler"
377
378 Right now, Configure probes for two commands, and sets two variables:
379
380 =over 4
381
382 =item * C<cc> (in F<cc.U>)
383
384 This variable holds the name of a command to execute a C compiler which
385 can resolve multiple global references that happen to have the same
386 name.  Usual values are F<cc> and F<gcc>.
387 Fervent ANSI compilers may be called F<c89>.  AIX has F<xlc>.
388
389 =item * C<ld> (in F<dlsrc.U>)
390
391 This variable indicates the program to be used to link
392 libraries for dynamic loading.  On some systems, it is F<ld>.
393 On ELF systems, it should be C<$cc>.  Mostly, we'll try to respect
394 the hint file setting.
395
396 =back
397
398 There is an implicit historical assumption from around Perl5.000alpha
399 something, that C<$cc> is also the correct command for linking object files
400 together to make an executable. This may be true on Unix, but it's not true
401 on other platforms, and there are a maze of work arounds in other places (such
402 as F<Makefile.SH>) to cope with this.
403
404 Ideally, we should create a new variable to hold the name of the executable
405 linker program, probe for it in F<Configure>, and centralise all the special
406 case logic there or in hints files.
407
408 A small bikeshed issue remains - what to call it, given that C<$ld> is already
409 taken (arguably for the wrong thing now, but on SunOS 4.1 it is the command
410 for creating dynamically-loadable modules) and C<$link> could be confused with
411 the Unix command line executable of the same name, which does something
412 completely different. Andy Dougherty makes the counter argument "In parrot, I
413 tried to call the command used to link object files and  libraries into an
414 executable F<link>, since that's what my vaguely-remembered DOS and VMS
415 experience suggested. I don't think any real confusion has ensued, so it's
416 probably a reasonable name for perl5 to use."
417
418 "Alas, I've always worried that introducing it would make things worse, 
419 since now the module building utilities would have to look for 
420 C<$Config{link}> and institute a fall-back plan if it weren't found."
421 Although I can see that as confusing, given that C<$Config{d_link}> is true
422 when (hard) links are available.
423
424 =head2 Configure Windows using PowerShell
425
426 Currently, Windows uses hard-coded config files based to build the
427 config.h for compiling Perl.  Makefiles are also hard-coded and need to be 
428 hand edited prior to building Perl. While this makes it easy to create a perl.exe 
429 that works across multiple Windows versions, being able to accurately
430 configure a perl.exe for a specific Windows versions and VS C++ would be
431 a nice enhancement.  With PowerShell available on Windows XP and up, this 
432 may now be possible.  Step 1 might be to investigate whether this is possible
433 and use this to clean up our current makefile situation.  Step 2 would be to 
434 see if there would be a way to use our existing metaconfig units to configure a
435 Windows Perl or whether we go in a separate direction and make it so.  Of 
436 course, we all know what step 3 is.
437
438 =head1 Tasks that need a little C knowledge
439
440 These tasks would need a little C knowledge, but don't need any specific
441 background or experience with XS, or how the Perl interpreter works
442
443 =head2 Weed out needless PERL_UNUSED_ARG
444
445 The C code uses the macro C<PERL_UNUSED_ARG> to stop compilers warning about
446 unused arguments. Often the arguments can't be removed, as there is an
447 external constraint that determines the prototype of the function, so this
448 approach is valid. However, there are some cases where C<PERL_UNUSED_ARG>
449 could be removed. Specifically
450
451 =over 4
452
453 =item *
454
455 The prototypes of (nearly all) static functions can be changed
456
457 =item *
458
459 Unused arguments generated by short cut macros are wasteful - the short cut
460 macro used can be changed.
461
462 =back
463
464 =head2 -Duse32bit*
465
466 Natively 64-bit systems need neither -Duse64bitint nor -Duse64bitall.
467 On these systems, it might be the default compilation mode, and there
468 is currently no guarantee that passing no use64bitall option to the
469 Configure process will build a 32bit perl. Implementing -Duse32bit*
470 options would be nice for perl 5.24.0.
471
472 =head2 Profile Perl - am I hot or not?
473
474 The Perl source code is stable enough that it makes sense to profile it,
475 identify and optimise the hotspots. It would be good to measure the
476 performance of the Perl interpreter using free tools such as cachegrind,
477 gprof, and dtrace, and work to reduce the bottlenecks they reveal.
478
479 As part of this, the idea of F<pp_hot.c> is that it contains the I<hot> ops,
480 the ops that are most commonly used. The idea is that by grouping them, their
481 object code will be adjacent in the executable, so they have a greater chance
482 of already being in the CPU cache (or swapped in) due to being near another op
483 already in use.
484
485 Except that it's not clear if these really are the most commonly used ops. So
486 as part of exercising your skills with coverage and profiling tools you might
487 want to determine what ops I<really> are the most commonly used. And in turn
488 suggest evictions and promotions to achieve a better F<pp_hot.c>.
489
490 One piece of Perl code that might make a good testbed is F<installman>.
491
492 =head2 Improve win32/wince.c
493
494 Currently, numerous functions look virtually, if not completely,
495 identical in both F<win32/wince.c> and F<win32/win32.c> files, which can't
496 be good.
497
498 =head2 Use secure CRT functions when building with VC8 on Win32
499
500 Visual C++ 2005 (VC++ 8.x) deprecated a number of CRT functions on the basis
501 that they were "unsafe" and introduced differently named secure versions of
502 them as replacements, e.g. instead of writing
503
504     FILE* f = fopen(__FILE__, "r");
505
506 one should now write
507
508     FILE* f;
509     errno_t err = fopen_s(&f, __FILE__, "r"); 
510
511 Currently, the warnings about these deprecations have been disabled by adding
512 -D_CRT_SECURE_NO_DEPRECATE to the CFLAGS. It would be nice to remove that
513 warning suppressant and actually make use of the new secure CRT functions.
514
515 There is also a similar issue with POSIX CRT function names like fileno having
516 been deprecated in favour of ISO C++ conformant names like _fileno. These
517 warnings are also currently suppressed by adding -D_CRT_NONSTDC_NO_DEPRECATE. It
518 might be nice to do as Microsoft suggest here too, although, unlike the secure
519 functions issue, there is presumably little or no benefit in this case.
520
521 =head2 Fix POSIX::access() and chdir() on Win32
522
523 These functions currently take no account of DACLs and therefore do not behave
524 correctly in situations where access is restricted by DACLs (as opposed to the
525 read-only attribute).
526
527 Furthermore, POSIX::access() behaves differently for directories having the
528 read-only attribute set depending on what CRT library is being used. For
529 example, the _access() function in the VC6 and VC7 CRTs (wrongly) claim that
530 such directories are not writable, whereas in fact all directories are writable
531 unless access is denied by DACLs. (In the case of directories, the read-only
532 attribute actually only means that the directory cannot be deleted.) This CRT
533 bug is fixed in the VC8 and VC9 CRTs (but, of course, the directory may still
534 not actually be writable if access is indeed denied by DACLs).
535
536 For the chdir() issue, see ActiveState bug #74552:
537 L<http://bugs.activestate.com/show_bug.cgi?id=74552>
538
539 Therefore, DACLs should be checked both for consistency across CRTs and for
540 the correct answer.
541
542 (Note that perl's -w operator should not be modified to check DACLs. It has
543 been written so that it reflects the state of the read-only attribute, even
544 for directories (whatever CRT is being used), for symmetry with chmod().)
545
546 =head2 strcat(), strcpy(), strncat(), strncpy(), sprintf(), vsprintf()
547
548 Maybe create a utility that checks after each libperl.a creation that
549 none of the above (nor sprintf(), vsprintf(), or *SHUDDER* gets())
550 ever creep back to libperl.a.
551
552  nm libperl.a | ./miniperl -alne '$o = $F[0] if /:$/;
553    print "$o $F[1]" if $F[0] eq "U" && $F[1]
554                               =~ /^(?:strn?c(?:at|py)|v?sprintf|gets)$/'
555
556 Note, of course, that this will only tell whether B<your> platform
557 is using those naughty interfaces.
558
559 =head2 Arenas for GPs? For MAGIC?
560
561 C<struct gp> and C<struct magic> are both currently allocated by C<malloc>.
562 It might be a speed or memory saving to change to using arenas. Or it might
563 not. It would need some suitable benchmarking first. In particular, C<GP>s
564 can probably be changed with minimal compatibility impact (probably nothing
565 outside of the core, or even outside of F<gv.c> allocates them), but they
566 probably aren't allocated/deallocated often enough for a speed saving. Whereas
567 C<MAGIC> is allocated/deallocated more often, but in turn, is also something
568 more externally visible, so changing the rules here may bite external code.
569
570 =head2 Shared arenas
571
572 Several SV body structs are now the same size, notably PVMG and PVGV, PVAV and
573 PVHV, and PVCV and PVFM. It should be possible to allocate and return same
574 sized bodies from the same actual arena, rather than maintaining one arena for
575 each. This could save 4-6K per thread, of memory no longer tied up in the
576 not-yet-allocated part of an arena.
577
578
579 =head1 Tasks that need a knowledge of XS
580
581 These tasks would need C knowledge, and roughly the level of knowledge of
582 the perl API that comes from writing modules that use XS to interface to
583 C.
584
585 =head2 Write an XS cookbook
586
587 Create pod/perlxscookbook.pod with short, task-focused 'recipes' in XS that
588 demonstrate common tasks and good practices.  (Some of these might be
589 extracted from perlguts.) The target audience should be XS novices, who need
590 more examples than perlguts but something less overwhelming than perlapi.
591 Recipes should provide "one pretty good way to do it" instead of TIMTOWTDI.
592
593 Rather than focusing on interfacing Perl to C libraries, such a cookbook
594 should probably focus on how to optimize Perl routines by re-writing them
595 in XS.  This will likely be more motivating to those who mostly work in
596 Perl but are looking to take the next step into XS.
597
598 Deconstructing and explaining some simpler XS modules could be one way to
599 bootstrap a cookbook.  (List::Util? Class::XSAccessor? Tree::Ternary_XS?)
600 Another option could be deconstructing the implementation of some simpler
601 functions in op.c.
602
603 =head2 Document how XSUBs can use C<cv_set_call_checker> to inline themselves as OPs
604
605 For a simple XSUB, often the subroutine dispatch takes more time than the
606 XSUB itself. v5.14.0 now allows XSUBs to register a function which will be
607 called when the parser is finished building an C<entersub> op which calls
608 them.
609
610 Registration is done with C<Perl_cv_set_call_checker>, is documented at the
611 API level in L<perlapi>, and L<perl5140delta/Custom per-subroutine check hooks>
612 notes that it can be used to inline a subroutine, by replacing it with a
613 custom op. However there is no further detail of the code needed to do this.
614 It would be useful to add one or more annotated examples of how to create
615 XSUBs that inline.
616
617 This should provide a measurable speed up to simple XSUBs inside
618 tight loops. Initially one would have to write the OP alternative
619 implementation by hand, but it's likely that this should be reasonably
620 straightforward for the type of XSUB that would benefit the most. Longer
621 term, once the run-time implementation is proven, it should be possible to
622 progressively update ExtUtils::ParseXS to generate OP implementations for
623 some XSUBs.
624
625 =head2 Remove the use of SVs as temporaries in dump.c
626
627 F<dump.c> contains debugging routines to dump out the contains of perl data
628 structures, such as C<SV>s, C<AV>s and C<HV>s. Currently, the dumping code
629 B<uses> C<SV>s for its temporary buffers, which was a logical initial
630 implementation choice, as they provide ready made memory handling.
631
632 However, they also lead to a lot of confusion when it happens that what you're
633 trying to debug is seen by the code in F<dump.c>, correctly or incorrectly, as
634 a temporary scalar it can use for a temporary buffer. It's also not possible
635 to dump scalars before the interpreter is properly set up, such as during
636 ithreads cloning. It would be good to progressively replace the use of scalars
637 as string accumulation buffers with something much simpler, directly allocated
638 by C<malloc>. The F<dump.c> code is (or should be) only producing 7 bit
639 US-ASCII, so output character sets are not an issue.
640
641 Producing and proving an internal simple buffer allocation would make it easier
642 to re-write the internals of the PerlIO subsystem to avoid using C<SV>s for
643 B<its> buffers, use of which can cause problems similar to those of F<dump.c>,
644 at similar times.
645
646 =head2 safely supporting POSIX SA_SIGINFO
647
648 Some years ago Jarkko supplied patches to provide support for the POSIX
649 SA_SIGINFO feature in Perl, passing the extra data to the Perl signal handler.
650
651 Unfortunately, it only works with "unsafe" signals, because under safe
652 signals, by the time Perl gets to run the signal handler, the extra
653 information has been lost. Moreover, it's not easy to store it somewhere,
654 as you can't call mutexs, or do anything else fancy, from inside a signal
655 handler.
656
657 So it strikes me that we could provide safe SA_SIGINFO support
658
659 =over 4
660
661 =item 1
662
663 Provide global variables for two file descriptors
664
665 =item 2
666
667 When the first request is made via C<sigaction> for C<SA_SIGINFO>, create a
668 pipe, store the reader in one, the writer in the other
669
670 =item 3
671
672 In the "safe" signal handler (C<Perl_csighandler()>/C<S_raise_signal()>), if
673 the C<siginfo_t> pointer non-C<NULL>, and the writer file handle is open,
674
675 =over 8
676
677 =item 1
678
679 serialise signal number, C<struct siginfo_t> (or at least the parts we care
680 about) into a small auto char buff
681
682 =item 2
683
684 C<write()> that (non-blocking) to the writer fd
685
686 =over 12
687
688 =item 1
689
690 if it writes 100%, flag the signal in a counter of "signals on the pipe" akin
691 to the current per-signal-number counts
692
693 =item 2
694
695 if it writes 0%, assume the pipe is full. Flag the data as lost?
696
697 =item 3
698
699 if it writes partially, croak a panic, as your OS is broken.
700
701 =back
702
703 =back
704
705 =item 4
706
707 in the regular C<PERL_ASYNC_CHECK()> processing, if there are "signals on
708 the pipe", read the data out, deserialise, build the Perl structures on
709 the stack (code in C<Perl_sighandler()>, the "unsafe" handler), and call as
710 usual.
711
712 =back
713
714 I think that this gets us decent C<SA_SIGINFO> support, without the current risk
715 of running Perl code inside the signal handler context. (With all the dangers
716 of things like C<malloc> corruption that that currently offers us)
717
718 For more information see the thread starting with this message:
719 L<http://www.xray.mpe.mpg.de/mailing-lists/perl5-porters/2008-03/msg00305.html>
720
721 =head2 autovivification
722
723 Make all autovivification consistent w.r.t LVALUE/RVALUE and strict/no strict;
724
725 This task is incremental - even a little bit of work on it will help.
726
727 =head2 Unicode in Filenames
728
729 chdir, chmod, chown, chroot, exec, glob, link, lstat, mkdir, open,
730 opendir, qx, readdir, readlink, rename, rmdir, stat, symlink, sysopen,
731 system, truncate, unlink, utime, -X.  All these could potentially accept
732 Unicode filenames either as input or output (and in the case of system
733 and qx Unicode in general, as input or output to/from the shell).
734 Whether a filesystem - an operating system pair understands Unicode in
735 filenames varies.
736
737 Known combinations that have some level of understanding include
738 Microsoft NTFS, Apple HFS+ (In Mac OS 9 and X) and Apple UFS (in Mac
739 OS X), NFS v4 is rumored to be Unicode, and of course Plan 9.  How to
740 create Unicode filenames, what forms of Unicode are accepted and used
741 (UCS-2, UTF-16, UTF-8), what (if any) is the normalization form used,
742 and so on, varies.  Finding the right level of interfacing to Perl
743 requires some thought.  Remember that an OS does not implicate a
744 filesystem.
745
746 (The Windows -C command flag "wide API support" has been at least
747 temporarily retired in 5.8.1, and the -C has been repurposed, see
748 L<perlrun>.)
749
750 Most probably the right way to do this would be this:
751 L</"Virtualize operating system access">.
752
753 =head2 Unicode in %ENV
754
755 Currently the %ENV entries are always byte strings.
756 See L</"Virtualize operating system access">.
757
758 (See RT ticket #113536 for information on Win32's handling of %ENV,
759 which was fixed to work with native ANSI codepage characters in the
760 environment, but still doesn't work with other characters outside of
761 that codepage present in the environment.)
762
763 =head2 Unicode and glob()
764
765 Currently glob patterns and filenames returned from File::Glob::glob()
766 are always byte strings.  See L</"Virtualize operating system access">.
767
768 =head2 use less 'memory'
769
770 Investigate trade offs to switch out perl's choices on memory usage.
771 Particularly perl should be able to give memory back.
772
773 This task is incremental - even a little bit of work on it will help.
774
775 =head2 Re-implement C<:unique> in a way that is actually thread-safe
776
777 The old implementation made bad assumptions on several levels. A good 90%
778 solution might be just to make C<:unique> work to share the string buffer
779 of SvPVs. That way large constant strings can be shared between ithreads,
780 such as the configuration information in F<Config>.
781
782 =head2 Make tainting consistent
783
784 Tainting would be easier to use if it didn't take documented shortcuts and
785 allow taint to "leak" everywhere within an expression.
786
787 =head2 readpipe(LIST)
788
789 system() accepts a LIST syntax (and a PROGRAM LIST syntax) to avoid
790 running a shell. readpipe() (the function behind qx//) could be similarly
791 extended.
792
793 =head2 Audit the code for destruction ordering assumptions
794
795 Change 25773 notes
796
797  /* Need to check SvMAGICAL, as during global destruction it may be that
798     AvARYLEN(av) has been freed before av, and hence the SvANY() pointer
799     is now part of the linked list of SV heads, rather than pointing to
800     the original body.  */
801  /* FIXME - audit the code for other bugs like this one.  */
802
803 adding the C<SvMAGICAL> check to
804
805     if (AvARYLEN(av) && SvMAGICAL(AvARYLEN(av))) {
806         MAGIC *mg = mg_find (AvARYLEN(av), PERL_MAGIC_arylen);
807
808 Go through the core and look for similar assumptions that SVs have particular
809 types, as all bets are off during global destruction.
810
811 =head2 Extend PerlIO and PerlIO::Scalar
812
813 PerlIO::Scalar doesn't know how to truncate().  Implementing this
814 would require extending the PerlIO vtable.
815
816 Similarly the PerlIO vtable doesn't know about formats (write()), or
817 about stat(), or chmod()/chown(), utime(), or flock().
818
819 (For PerlIO::Scalar it's hard to see what e.g. mode bits or ownership
820 would mean.)
821
822 PerlIO doesn't do directories or symlinks, either: mkdir(), rmdir(),
823 opendir(), closedir(), seekdir(), rewinddir(), glob(); symlink(),
824 readlink().
825
826 See also L</"Virtualize operating system access">.
827
828 =head2 Organize error messages
829
830 Perl's diagnostics (error messages, see L<perldiag>) could use
831 reorganizing and formalizing so that each error message has its
832 stable-for-all-eternity unique id, categorized by severity, type, and
833 subsystem.  (The error messages would be listed in a datafile outside
834 of the Perl source code, and the source code would only refer to the
835 messages by the id.)  This clean-up and regularizing should apply
836 for all croak() messages.
837
838 This would enable all sorts of things: easier translation/localization
839 of the messages (though please do keep in mind the caveats of
840 L<Locale::Maketext> about too straightforward approaches to
841 translation), filtering by severity, and instead of grepping for a
842 particular error message one could look for a stable error id.  (Of
843 course, changing the error messages by default would break all the
844 existing software depending on some particular error message...)
845
846 This kind of functionality is known as I<message catalogs>.  Look for
847 inspiration for example in the catgets() system, possibly even use it
848 if available-- but B<only> if available, all platforms will B<not>
849 have catgets().
850
851 For the really pure at heart, consider extending this item to cover
852 also the warning messages (see L<warnings>, F<regen/warnings.pl>).
853
854 =head1 Tasks that need a knowledge of the interpreter
855
856 These tasks would need C knowledge, and knowledge of how the interpreter works,
857 or a willingness to learn.
858
859 =head2 forbid labels with keyword names
860
861 Currently C<goto keyword> "computes" the label value:
862
863     $ perl -e 'goto print'
864     Can't find label 1 at -e line 1.
865
866 It is controversial if the right way to avoid the confusion is to forbid
867 labels with keyword names, or if it would be better to always treat
868 bareword expressions after a "goto" as a label and never as a keyword.
869
870 =head2 truncate() prototype
871
872 The prototype of truncate() is currently C<$$>. It should probably
873 be C<*$> instead. (This is changed in F<opcode.pl>)
874
875 =head2 error reporting of [$a ; $b]
876
877 Using C<;> inside brackets is a syntax error, and we don't propose to change
878 that by giving it any meaning. However, it's not reported very helpfully:
879
880     $ perl -e '$a = [$b; $c];'
881     syntax error at -e line 1, near "$b;"
882     syntax error at -e line 1, near "$c]"
883     Execution of -e aborted due to compilation errors.
884
885 It should be possible to hook into the tokeniser or the lexer, so that when a
886 C<;> is parsed where it is not legal as a statement terminator (ie inside
887 C<{}> used as a hashref, C<[]> or C<()>) it issues an error something like
888 I<';' isn't legal inside an expression - if you need multiple statements use a
889 do {...} block>. See the thread starting at
890 L<http://www.xray.mpe.mpg.de/mailing-lists/perl5-porters/2008-09/msg00573.html>
891
892 =head2 strict as warnings
893
894 See L<http://markmail.org/message/vbrupaslr3bybmvk>, where Joshua ben Jore
895 writes:  I've been of the opinion that everything strict.pm does ought to be
896 able to considered just warnings that have been promoted to 'FATAL'.
897
898 =head2 lexicals used only once
899
900 This warns:
901
902     $ perl -we '$pie = 42'
903     Name "main::pie" used only once: possible typo at -e line 1.
904
905 This does not:
906
907     $ perl -we 'my $pie = 42'
908
909 Logically all lexicals used only once should warn, if the user asks for
910 warnings.  An unworked RT ticket (#5087) has been open for almost seven
911 years for this discrepancy.
912
913 =head2 UTF-8 revamp
914
915 The handling of Unicode is unclean in many places.  In the regex engine
916 there are especially many problems.  The swash data structure could be
917 replaced my something better.  Inversion lists and maps are likely
918 candidates.  The whole Unicode database could be placed in-core for a
919 huge speed-up.  Only minimal work was done on the optimizer when utf8
920 was added, with the result that the synthetic start class often will
921 fail to narrow down the possible choices when given non-Latin1 input.
922 Karl Williamson has been working on this - talk to him.
923
924 =head2 state variable initialization in list context
925
926 Currently this is illegal:
927
928     state ($a, $b) = foo(); 
929
930 In Perl 6, C<state ($a) = foo();> and C<(state $a) = foo();> have different
931 semantics, which is tricky to implement in Perl 5 as currently they produce
932 the same opcode trees. The Perl 6 design is firm, so it would be good to
933 implement the necessary code in Perl 5. There are comments in
934 C<Perl_newASSIGNOP()> that show the code paths taken by various assignment
935 constructions involving state variables.
936
937 =head2 A does() built-in
938
939 Like ref(), only useful. It would call the C<DOES> method on objects; it
940 would also tell whether something can be dereferenced as an
941 array/hash/etc., or used as a regexp, etc.
942 L<http://www.xray.mpe.mpg.de/mailing-lists/perl5-porters/2007-03/msg00481.html>
943
944 =head2 Tied filehandles and write() don't mix
945
946 There is no method on tied filehandles to allow them to be called back by
947 formats.
948
949 =head2 Propagate compilation hints to the debugger
950
951 Currently a debugger started with -dE on the command-line doesn't see the
952 features enabled by -E. More generally hints (C<$^H> and C<%^H>) aren't
953 propagated to the debugger. Probably it would be a good thing to propagate
954 hints from the innermost non-C<DB::> scope: this would make code eval'ed
955 in the debugger see the features (and strictures, etc.) currently in
956 scope.
957
958 =head2 Attach/detach debugger from running program
959
960 The old perltodo notes "With C<gdb>, you can attach the debugger to a running
961 program if you pass the process ID. It would be good to do this with the Perl
962 debugger on a running Perl program, although I'm not sure how it would be
963 done." ssh and screen do this with named pipes in /tmp. Maybe we can too.
964
965 =head2 LVALUE functions for lists
966
967 The old perltodo notes that lvalue functions don't work for list or hash
968 slices. This would be good to fix.
969
970 =head2 regexp optimizer optional
971
972 The regexp optimizer is not optional. It should be configurable to be optional
973 and to allow its performance to be measured and its bugs to be easily
974 demonstrated.
975
976 =head2 C</w> regex modifier
977
978 That flag would enable to match whole words, and also to interpolate
979 arrays as alternations. With it, C</P/w> would be roughly equivalent to:
980
981     do { local $"='|'; /\b(?:P)\b/ }
982
983 See
984 L<http://www.xray.mpe.mpg.de/mailing-lists/perl5-porters/2007-01/msg00400.html>
985 for the discussion.
986
987 =head2 optional optimizer
988
989 Make the peephole optimizer optional. Currently it performs two tasks as
990 it walks the optree - genuine peephole optimisations, and necessary fixups of
991 ops. It would be good to find an efficient way to switch out the
992 optimisations whilst keeping the fixups.
993
994 =head2 You WANT *how* many
995
996 Currently contexts are void, scalar and list. split has a special mechanism in
997 place to pass in the number of return values wanted. It would be useful to
998 have a general mechanism for this, backwards compatible and little speed hit.
999 This would allow proposals such as short circuiting sort to be implemented
1000 as a module on CPAN.
1001
1002 =head2 lexical aliases
1003
1004 Allow lexical aliases (maybe via the syntax C<my \$alias = \$foo>).
1005
1006 =head2 Self-ties
1007
1008 Self-ties are currently illegal because they caused too many segfaults. Maybe
1009 the causes of these could be tracked down and self-ties on all types
1010 reinstated.
1011
1012 =head2 Optimize away @_
1013
1014 The old perltodo notes "Look at the "reification" code in C<av.c>".
1015
1016 =head2 Virtualize operating system access
1017
1018 Implement a set of "vtables" that virtualizes operating system access
1019 (chdir(), chmod(), dbmopen(), getenv(), glob(), link(), mkdir(), open(),
1020 opendir(), readdir(), rename(), rmdir(), stat(), sysopen(), uname(),
1021 unlink(), etc.)  At the very least these interfaces should take SVs as
1022 "name" arguments instead of bare char pointers; probably the most
1023 flexible and extensible way would be for the Perl-facing interfaces to
1024 accept HVs.  The system needs to be per-operating-system and
1025 per-file-system hookable/filterable, preferably both from XS and Perl
1026 level (L<perlport/"Files and Filesystems"> is good reading at this
1027 point, in fact, all of L<perlport> is.)
1028
1029 This has actually already been implemented (but only for Win32),
1030 take a look at F<iperlsys.h> and F<win32/perlhost.h>.  While all Win32
1031 variants go through a set of "vtables" for operating system access,
1032 non-Win32 systems currently go straight for the POSIX/Unix-style
1033 system/library call.  Similar system as for Win32 should be
1034 implemented for all platforms.  The existing Win32 implementation
1035 probably does not need to survive alongside this proposed new
1036 implementation, the approaches could be merged.
1037
1038 What would this give us?  One often-asked-for feature this would
1039 enable is using Unicode for filenames, and other "names" like %ENV,
1040 usernames, hostnames, and so forth.
1041 (See L<perlunicode/"When Unicode Does Not Happen">.)
1042
1043 But this kind of virtualization would also allow for things like
1044 virtual filesystems, virtual networks, and "sandboxes" (though as long
1045 as dynamic loading of random object code is allowed, not very safe
1046 sandboxes since external code of course know not of Perl's vtables).
1047 An example of a smaller "sandbox" is that this feature can be used to
1048 implement per-thread working directories: Win32 already does this.
1049
1050 See also L</"Extend PerlIO and PerlIO::Scalar">.
1051
1052 =head2 repack the optree
1053
1054 Repacking the optree after execution order is determined could allow
1055 removal of NULL ops, and optimal ordering of OPs with respect to cache-line
1056 filling.  I think that
1057 the best way to do this is to make it an optional step just before the
1058 completed optree is attached to anything else, and to use the slab allocator
1059 unchanged--but allocate a single slab the right size, avoiding partial
1060 slabs--, so that freeing ops is identical whether or not this step runs.
1061 Note that the slab allocator allocates ops downwards in memory, so one would
1062 have to actually "allocate" the ops in reverse-execution order to get them
1063 contiguous in memory in execution order.
1064
1065 See
1066 L<http://www.nntp.perl.org/group/perl.perl5.porters/2007/12/msg131975.html>
1067
1068 Note that running this copy, and then freeing all the old location ops would
1069 cause their slabs to be freed, which would eliminate possible memory wastage if
1070 the previous suggestion is implemented, and we swap slabs more frequently.
1071
1072 =head2 eliminate incorrect line numbers in warnings
1073
1074 This code
1075
1076     use warnings;
1077     my $undef;
1078
1079     if ($undef == 3) {
1080     } elsif ($undef == 0) {
1081     }
1082
1083 used to produce this output:
1084
1085     Use of uninitialized value in numeric eq (==) at wrong.pl line 4.
1086     Use of uninitialized value in numeric eq (==) at wrong.pl line 4.
1087
1088 where the line of the second warning was misreported - it should be line 5.
1089 Rafael fixed this - the problem arose because there was no nextstate OP
1090 between the execution of the C<if> and the C<elsif>, hence C<PL_curcop> still
1091 reports that the currently executing line is line 4. The solution was to inject
1092 a nextstate OPs for each C<elsif>, although it turned out that the nextstate
1093 OP needed to be a nulled OP, rather than a live nextstate OP, else other line
1094 numbers became misreported. (Jenga!)
1095
1096 The problem is more general than C<elsif> (although the C<elsif> case is the
1097 most common and the most confusing). Ideally this code
1098
1099     use warnings;
1100     my $undef;
1101
1102     my $a = $undef + 1;
1103     my $b
1104       = $undef
1105       + 1;
1106
1107 would produce this output
1108
1109  Use of uninitialized value $undef in addition (+) at wrong.pl line 4.
1110  Use of uninitialized value $undef in addition (+) at wrong.pl line 7.
1111
1112 (rather than lines 4 and 5), but this would seem to require every OP to carry
1113 (at least) line number information.
1114
1115 What might work is to have an optional line number in memory just before the
1116 BASEOP structure, with a flag bit in the op to say whether it's present.
1117 Initially during compile every OP would carry its line number. Then add a late
1118 pass to the optimizer (potentially combined with L</repack the optree>) which
1119 looks at the two ops on every edge of the graph of the execution path. If
1120 the line number changes, flags the destination OP with this information.
1121 Once all paths are traced, replace every op with the flag with a
1122 nextstate-light op (that just updates C<PL_curcop>), which in turn then passes
1123 control on to the true op. All ops would then be replaced by variants that
1124 do not store the line number. (Which, logically, why it would work best in
1125 conjunction with L</repack the optree>, as that is already copying/reallocating
1126 all the OPs)
1127
1128 (Although I should note that we're not certain that doing this for the general
1129 case is worth it)
1130
1131 =head2 optimize tail-calls
1132
1133 Tail-calls present an opportunity for broadly applicable optimization;
1134 anywhere that C<< return foo(...) >> is called, the outer return can
1135 be replaced by a goto, and foo will return directly to the outer
1136 caller, saving (conservatively) 25% of perl's call&return cost, which
1137 is relatively higher than in C.  The scheme language is known to do
1138 this heavily.  B::Concise provides good insight into where this
1139 optimization is possible, ie anywhere entersub,leavesub op-sequence
1140 occurs.
1141
1142  perl -MO=Concise,-exec,a,b,-main -e 'sub a{ 1 }; sub b {a()}; b(2)'
1143
1144 Bottom line on this is probably a new pp_tailcall function which
1145 combines the code in pp_entersub, pp_leavesub.  This should probably
1146 be done 1st in XS, and using B::Generate to patch the new OP into the
1147 optrees.
1148
1149 =head2 Add C<0odddd>
1150
1151 It has been proposed that octal constants be specifiable through the syntax
1152 C<0oddddd>, parallel to the existing construct to specify hex constants
1153 C<0xddddd>
1154
1155 =head2 Revisit the regex super-linear cache code
1156
1157 Perl executes regexes using the traditional backtracking algorithm, which
1158 makes it possible to implement a variety of powerful pattern-matching
1159 features (like embedded code blocks), at the cost of taking exponential time
1160 to run on some pathological patterns.  The exponential-time problem is
1161 mitigated by the I<super-linear cache>, which detects when we're processing
1162 such a pathological pattern, and does some additional bookkeeping to avoid
1163 much of the work.  However, that code has bit-rotted a little; some patterns
1164 don't make as much use of it as they should.  The proposal is to analyse
1165 where the current cache code has problems, and extend it to cover those cases.
1166
1167 See also
1168 L<http://www.xray.mpe.mpg.de/mailing-lists/perl5-porters/2013-01/msg00339.html>
1169
1170 =head1 Big projects
1171
1172 Tasks that will get your name mentioned in the description of the "Highlights
1173 of 5.24.0"
1174
1175 =head2 make ithreads more robust
1176
1177 Generally make ithreads more robust.
1178
1179 This task is incremental - even a little bit of work on it will help, and
1180 will be greatly appreciated.
1181
1182 One bit would be to determine how to clone directory handles on systems
1183 without a C<fchdir> function (in sv.c:Perl_dirp_dup).
1184
1185 Fix Perl_sv_dup, et al so that threads can return objects.
1186
1187 =head1 Tasks for microperl
1188
1189
1190 [ Each and every one of these may be obsolete, but they were listed
1191   in the old Todo.micro file]
1192
1193 =head2 do away with fork/exec/wait?
1194
1195 (system, popen should be enough?)
1196
1197 =head2 some of the uconfig.sh really needs to be probed (using cc) in buildtime:
1198
1199 (uConfigure? :-) native datatype widths and endianness come to mind
1200