Removal of a bunch of changes that don't merit perldelta integration
[perl.git] / pod / perltie.pod
1 =head1 NAME
2 X<tie>
3
4 perltie - how to hide an object class in a simple variable
5
6 =head1 SYNOPSIS
7
8  tie VARIABLE, CLASSNAME, LIST
9
10  $object = tied VARIABLE
11
12  untie VARIABLE
13
14 =head1 DESCRIPTION
15
16 Prior to release 5.0 of Perl, a programmer could use dbmopen()
17 to connect an on-disk database in the standard Unix dbm(3x)
18 format magically to a %HASH in their program.  However, their Perl was either
19 built with one particular dbm library or another, but not both, and
20 you couldn't extend this mechanism to other packages or types of variables.
21
22 Now you can.
23
24 The tie() function binds a variable to a class (package) that will provide
25 the implementation for access methods for that variable.  Once this magic
26 has been performed, accessing a tied variable automatically triggers
27 method calls in the proper class.  The complexity of the class is
28 hidden behind magic methods calls.  The method names are in ALL CAPS,
29 which is a convention that Perl uses to indicate that they're called
30 implicitly rather than explicitly--just like the BEGIN() and END()
31 functions.
32
33 In the tie() call, C<VARIABLE> is the name of the variable to be
34 enchanted.  C<CLASSNAME> is the name of a class implementing objects of
35 the correct type.  Any additional arguments in the C<LIST> are passed to
36 the appropriate constructor method for that class--meaning TIESCALAR(),
37 TIEARRAY(), TIEHASH(), or TIEHANDLE().  (Typically these are arguments
38 such as might be passed to the dbminit() function of C.) The object
39 returned by the "new" method is also returned by the tie() function,
40 which would be useful if you wanted to access other methods in
41 C<CLASSNAME>. (You don't actually have to return a reference to a right
42 "type" (e.g., HASH or C<CLASSNAME>) so long as it's a properly blessed
43 object.)  You can also retrieve a reference to the underlying object
44 using the tied() function.
45
46 Unlike dbmopen(), the tie() function will not C<use> or C<require> a module
47 for you--you need to do that explicitly yourself.
48
49 =head2 Tying Scalars
50 X<scalar, tying>
51
52 A class implementing a tied scalar should define the following methods:
53 TIESCALAR, FETCH, STORE, and possibly UNTIE and/or DESTROY.
54
55 Let's look at each in turn, using as an example a tie class for
56 scalars that allows the user to do something like:
57
58     tie $his_speed, 'Nice', getppid();
59     tie $my_speed,  'Nice', $$;
60
61 And now whenever either of those variables is accessed, its current
62 system priority is retrieved and returned.  If those variables are set,
63 then the process's priority is changed!
64
65 We'll use Jarkko Hietaniemi <F<jhi@iki.fi>>'s BSD::Resource class (not
66 included) to access the PRIO_PROCESS, PRIO_MIN, and PRIO_MAX constants
67 from your system, as well as the getpriority() and setpriority() system
68 calls.  Here's the preamble of the class.
69
70     package Nice;
71     use Carp;
72     use BSD::Resource;
73     use strict;
74     $Nice::DEBUG = 0 unless defined $Nice::DEBUG;
75
76 =over 4
77
78 =item TIESCALAR classname, LIST
79 X<TIESCALAR>
80
81 This is the constructor for the class.  That means it is
82 expected to return a blessed reference to a new scalar
83 (probably anonymous) that it's creating.  For example:
84
85     sub TIESCALAR {
86         my $class = shift;
87         my $pid = shift || $$; # 0 means me
88
89         if ($pid !~ /^\d+$/) {
90             carp "Nice::Tie::Scalar got non-numeric pid $pid" if $^W;
91             return undef;
92         }
93
94         unless (kill 0, $pid) { # EPERM or ERSCH, no doubt
95             carp "Nice::Tie::Scalar got bad pid $pid: $!" if $^W;
96             return undef;
97         }
98
99         return bless \$pid, $class;
100     }
101
102 This tie class has chosen to return an error rather than raising an
103 exception if its constructor should fail.  While this is how dbmopen() works,
104 other classes may well not wish to be so forgiving.  It checks the global
105 variable C<$^W> to see whether to emit a bit of noise anyway.
106
107 =item FETCH this
108 X<FETCH>
109
110 This method will be triggered every time the tied variable is accessed
111 (read).  It takes no arguments beyond its self reference, which is the
112 object representing the scalar we're dealing with.  Because in this case
113 we're using just a SCALAR ref for the tied scalar object, a simple $$self
114 allows the method to get at the real value stored there.  In our example
115 below, that real value is the process ID to which we've tied our variable.
116
117     sub FETCH {
118         my $self = shift;
119         confess "wrong type" unless ref $self;
120         croak "usage error" if @_;
121         my $nicety;
122         local($!) = 0;
123         $nicety = getpriority(PRIO_PROCESS, $$self);
124         if ($!) { croak "getpriority failed: $!" }
125         return $nicety;
126     }
127
128 This time we've decided to blow up (raise an exception) if the renice
129 fails--there's no place for us to return an error otherwise, and it's
130 probably the right thing to do.
131
132 =item STORE this, value
133 X<STORE>
134
135 This method will be triggered every time the tied variable is set
136 (assigned).  Beyond its self reference, it also expects one (and only one)
137 argument--the new value the user is trying to assign. Don't worry about
138 returning a value from STORE -- the semantic of assignment returning the
139 assigned value is implemented with FETCH.
140
141     sub STORE {
142         my $self = shift;
143         confess "wrong type" unless ref $self;
144         my $new_nicety = shift;
145         croak "usage error" if @_;
146
147         if ($new_nicety < PRIO_MIN) {
148             carp sprintf
149               "WARNING: priority %d less than minimum system priority %d",
150                   $new_nicety, PRIO_MIN if $^W;
151             $new_nicety = PRIO_MIN;
152         }
153
154         if ($new_nicety > PRIO_MAX) {
155             carp sprintf
156               "WARNING: priority %d greater than maximum system priority %d",
157                   $new_nicety, PRIO_MAX if $^W;
158             $new_nicety = PRIO_MAX;
159         }
160
161         unless (defined setpriority(PRIO_PROCESS, $$self, $new_nicety)) {
162             confess "setpriority failed: $!";
163         }
164     }
165
166 =item UNTIE this
167 X<UNTIE>
168
169 This method will be triggered when the C<untie> occurs. This can be useful
170 if the class needs to know when no further calls will be made. (Except DESTROY
171 of course.) See L<The C<untie> Gotcha> below for more details.
172
173 =item DESTROY this
174 X<DESTROY>
175
176 This method will be triggered when the tied variable needs to be destructed.
177 As with other object classes, such a method is seldom necessary, because Perl
178 deallocates its moribund object's memory for you automatically--this isn't
179 C++, you know.  We'll use a DESTROY method here for debugging purposes only.
180
181     sub DESTROY {
182         my $self = shift;
183         confess "wrong type" unless ref $self;
184         carp "[ Nice::DESTROY pid $$self ]" if $Nice::DEBUG;
185     }
186
187 =back
188
189 That's about all there is to it.  Actually, it's more than all there
190 is to it, because we've done a few nice things here for the sake
191 of completeness, robustness, and general aesthetics.  Simpler
192 TIESCALAR classes are certainly possible.
193
194 =head2 Tying Arrays
195 X<array, tying>
196
197 A class implementing a tied ordinary array should define the following
198 methods: TIEARRAY, FETCH, STORE, FETCHSIZE, STORESIZE and perhaps UNTIE and/or DESTROY.
199
200 FETCHSIZE and STORESIZE are used to provide C<$#array> and
201 equivalent C<scalar(@array)> access.
202
203 The methods POP, PUSH, SHIFT, UNSHIFT, SPLICE, DELETE, and EXISTS are
204 required if the perl operator with the corresponding (but lowercase) name
205 is to operate on the tied array. The B<Tie::Array> class can be used as a
206 base class to implement the first five of these in terms of the basic
207 methods above.  The default implementations of DELETE and EXISTS in
208 B<Tie::Array> simply C<croak>.
209
210 In addition EXTEND will be called when perl would have pre-extended
211 allocation in a real array.
212
213 For this discussion, we'll implement an array whose elements are a fixed
214 size at creation.  If you try to create an element larger than the fixed
215 size, you'll take an exception.  For example:
216
217     use FixedElem_Array;
218     tie @array, 'FixedElem_Array', 3;
219     $array[0] = 'cat';  # ok.
220     $array[1] = 'dogs'; # exception, length('dogs') > 3.
221
222 The preamble code for the class is as follows:
223
224     package FixedElem_Array;
225     use Carp;
226     use strict;
227
228 =over 4
229
230 =item TIEARRAY classname, LIST
231 X<TIEARRAY>
232
233 This is the constructor for the class.  That means it is expected to
234 return a blessed reference through which the new array (probably an
235 anonymous ARRAY ref) will be accessed.
236
237 In our example, just to show you that you don't I<really> have to return an
238 ARRAY reference, we'll choose a HASH reference to represent our object.
239 A HASH works out well as a generic record type: the C<{ELEMSIZE}> field will
240 store the maximum element size allowed, and the C<{ARRAY}> field will hold the
241 true ARRAY ref.  If someone outside the class tries to dereference the
242 object returned (doubtless thinking it an ARRAY ref), they'll blow up.
243 This just goes to show you that you should respect an object's privacy.
244
245     sub TIEARRAY {
246       my $class    = shift;
247       my $elemsize = shift;
248       if ( @_ || $elemsize =~ /\D/ ) {
249         croak "usage: tie ARRAY, '" . __PACKAGE__ . "', elem_size";
250       }
251       return bless {
252         ELEMSIZE => $elemsize,
253         ARRAY    => [],
254       }, $class;
255     }
256
257 =item FETCH this, index
258 X<FETCH>
259
260 This method will be triggered every time an individual element the tied array
261 is accessed (read).  It takes one argument beyond its self reference: the
262 index whose value we're trying to fetch.
263
264     sub FETCH {
265       my $self  = shift;
266       my $index = shift;
267       return $self->{ARRAY}->[$index];
268     }
269
270 If a negative array index is used to read from an array, the index
271 will be translated to a positive one internally by calling FETCHSIZE
272 before being passed to FETCH.  You may disable this feature by
273 assigning a true value to the variable C<$NEGATIVE_INDICES> in the
274 tied array class.
275
276 As you may have noticed, the name of the FETCH method (et al.) is the same
277 for all accesses, even though the constructors differ in names (TIESCALAR
278 vs TIEARRAY).  While in theory you could have the same class servicing
279 several tied types, in practice this becomes cumbersome, and it's easiest
280 to keep them at simply one tie type per class.
281
282 =item STORE this, index, value
283 X<STORE>
284
285 This method will be triggered every time an element in the tied array is set
286 (written).  It takes two arguments beyond its self reference: the index at
287 which we're trying to store something and the value we're trying to put
288 there.
289
290 In our example, C<undef> is really C<$self-E<gt>{ELEMSIZE}> number of
291 spaces so we have a little more work to do here:
292
293     sub STORE {
294       my $self = shift;
295       my( $index, $value ) = @_;
296       if ( length $value > $self->{ELEMSIZE} ) {
297         croak "length of $value is greater than $self->{ELEMSIZE}";
298       }
299       # fill in the blanks
300       $self->EXTEND( $index ) if $index > $self->FETCHSIZE();
301       # right justify to keep element size for smaller elements
302       $self->{ARRAY}->[$index] = sprintf "%$self->{ELEMSIZE}s", $value;
303     }
304
305 Negative indexes are treated the same as with FETCH.
306
307 =item FETCHSIZE this
308 X<FETCHSIZE>
309
310 Returns the total number of items in the tied array associated with
311 object I<this>. (Equivalent to C<scalar(@array)>).  For example:
312
313     sub FETCHSIZE {
314       my $self = shift;
315       return scalar @{$self->{ARRAY}};
316     }
317
318 =item STORESIZE this, count
319 X<STORESIZE>
320
321 Sets the total number of items in the tied array associated with
322 object I<this> to be I<count>. If this makes the array larger then
323 class's mapping of C<undef> should be returned for new positions.
324 If the array becomes smaller then entries beyond count should be
325 deleted. 
326
327 In our example, 'undef' is really an element containing
328 C<$self-E<gt>{ELEMSIZE}> number of spaces.  Observe:
329
330     sub STORESIZE {
331       my $self  = shift;
332       my $count = shift;
333       if ( $count > $self->FETCHSIZE() ) {
334         foreach ( $count - $self->FETCHSIZE() .. $count ) {
335           $self->STORE( $_, '' );
336         }
337       } elsif ( $count < $self->FETCHSIZE() ) {
338         foreach ( 0 .. $self->FETCHSIZE() - $count - 2 ) {
339           $self->POP();
340         }
341       }
342     }
343
344 =item EXTEND this, count
345 X<EXTEND>
346
347 Informative call that array is likely to grow to have I<count> entries.
348 Can be used to optimize allocation. This method need do nothing.
349
350 In our example, we want to make sure there are no blank (C<undef>)
351 entries, so C<EXTEND> will make use of C<STORESIZE> to fill elements
352 as needed:
353
354     sub EXTEND {   
355       my $self  = shift;
356       my $count = shift;
357       $self->STORESIZE( $count );
358     }
359
360 =item EXISTS this, key
361 X<EXISTS>
362
363 Verify that the element at index I<key> exists in the tied array I<this>.
364
365 In our example, we will determine that if an element consists of
366 C<$self-E<gt>{ELEMSIZE}> spaces only, it does not exist:
367
368     sub EXISTS {
369       my $self  = shift;
370       my $index = shift;
371       return 0 if ! defined $self->{ARRAY}->[$index] ||
372                   $self->{ARRAY}->[$index] eq ' ' x $self->{ELEMSIZE};
373       return 1;
374     }
375
376 =item DELETE this, key
377 X<DELETE>
378
379 Delete the element at index I<key> from the tied array I<this>.
380
381 In our example, a deleted item is C<$self-E<gt>{ELEMSIZE}> spaces:
382
383     sub DELETE {
384       my $self  = shift;
385       my $index = shift;
386       return $self->STORE( $index, '' );
387     }
388
389 =item CLEAR this
390 X<CLEAR>
391
392 Clear (remove, delete, ...) all values from the tied array associated with
393 object I<this>.  For example:
394
395     sub CLEAR {
396       my $self = shift;
397       return $self->{ARRAY} = [];
398     }
399
400 =item PUSH this, LIST 
401 X<PUSH>
402
403 Append elements of I<LIST> to the array.  For example:
404
405     sub PUSH {  
406       my $self = shift;
407       my @list = @_;
408       my $last = $self->FETCHSIZE();
409       $self->STORE( $last + $_, $list[$_] ) foreach 0 .. $#list;
410       return $self->FETCHSIZE();
411     }   
412
413 =item POP this
414 X<POP>
415
416 Remove last element of the array and return it.  For example:
417
418     sub POP {
419       my $self = shift;
420       return pop @{$self->{ARRAY}};
421     }
422
423 =item SHIFT this
424 X<SHIFT>
425
426 Remove the first element of the array (shifting other elements down)
427 and return it.  For example:
428
429     sub SHIFT {
430       my $self = shift;
431       return shift @{$self->{ARRAY}};
432     }
433
434 =item UNSHIFT this, LIST 
435 X<UNSHIFT>
436
437 Insert LIST elements at the beginning of the array, moving existing elements
438 up to make room.  For example:
439
440     sub UNSHIFT {
441       my $self = shift;
442       my @list = @_;
443       my $size = scalar( @list );
444       # make room for our list
445       @{$self->{ARRAY}}[ $size .. $#{$self->{ARRAY}} + $size ]
446        = @{$self->{ARRAY}};
447       $self->STORE( $_, $list[$_] ) foreach 0 .. $#list;
448     }
449
450 =item SPLICE this, offset, length, LIST
451 X<SPLICE>
452
453 Perform the equivalent of C<splice> on the array. 
454
455 I<offset> is optional and defaults to zero, negative values count back 
456 from the end of the array. 
457
458 I<length> is optional and defaults to rest of the array.
459
460 I<LIST> may be empty.
461
462 Returns a list of the original I<length> elements at I<offset>.
463
464 In our example, we'll use a little shortcut if there is a I<LIST>:
465
466     sub SPLICE {
467       my $self   = shift;
468       my $offset = shift || 0;
469       my $length = shift || $self->FETCHSIZE() - $offset;
470       my @list   = (); 
471       if ( @_ ) {
472         tie @list, __PACKAGE__, $self->{ELEMSIZE};
473         @list   = @_;
474       }
475       return splice @{$self->{ARRAY}}, $offset, $length, @list;
476     }
477
478 =item UNTIE this
479 X<UNTIE>
480
481 Will be called when C<untie> happens. (See L<The C<untie> Gotcha> below.)
482
483 =item DESTROY this
484 X<DESTROY>
485
486 This method will be triggered when the tied variable needs to be destructed.
487 As with the scalar tie class, this is almost never needed in a
488 language that does its own garbage collection, so this time we'll
489 just leave it out.
490
491 =back
492
493 =head2 Tying Hashes
494 X<hash, tying>
495
496 Hashes were the first Perl data type to be tied (see dbmopen()).  A class
497 implementing a tied hash should define the following methods: TIEHASH is
498 the constructor.  FETCH and STORE access the key and value pairs.  EXISTS
499 reports whether a key is present in the hash, and DELETE deletes one.
500 CLEAR empties the hash by deleting all the key and value pairs.  FIRSTKEY
501 and NEXTKEY implement the keys() and each() functions to iterate over all
502 the keys. SCALAR is triggered when the tied hash is evaluated in scalar 
503 context. UNTIE is called when C<untie> happens, and DESTROY is called when
504 the tied variable is garbage collected.
505
506 If this seems like a lot, then feel free to inherit from merely the
507 standard Tie::StdHash module for most of your methods, redefining only the
508 interesting ones.  See L<Tie::Hash> for details.
509
510 Remember that Perl distinguishes between a key not existing in the hash,
511 and the key existing in the hash but having a corresponding value of
512 C<undef>.  The two possibilities can be tested with the C<exists()> and
513 C<defined()> functions.
514
515 Here's an example of a somewhat interesting tied hash class:  it gives you
516 a hash representing a particular user's dot files.  You index into the hash
517 with the name of the file (minus the dot) and you get back that dot file's
518 contents.  For example:
519
520     use DotFiles;
521     tie %dot, 'DotFiles';
522     if ( $dot{profile} =~ /MANPATH/ ||
523          $dot{login}   =~ /MANPATH/ ||
524          $dot{cshrc}   =~ /MANPATH/    )
525     {
526         print "you seem to set your MANPATH\n";
527     }
528
529 Or here's another sample of using our tied class:
530
531     tie %him, 'DotFiles', 'daemon';
532     foreach $f ( keys %him ) {
533         printf "daemon dot file %s is size %d\n",
534             $f, length $him{$f};
535     }
536
537 In our tied hash DotFiles example, we use a regular
538 hash for the object containing several important
539 fields, of which only the C<{LIST}> field will be what the
540 user thinks of as the real hash.
541
542 =over 5
543
544 =item USER
545
546 whose dot files this object represents
547
548 =item HOME
549
550 where those dot files live
551
552 =item CLOBBER
553
554 whether we should try to change or remove those dot files
555
556 =item LIST
557
558 the hash of dot file names and content mappings
559
560 =back
561
562 Here's the start of F<Dotfiles.pm>:
563
564     package DotFiles;
565     use Carp;
566     sub whowasi { (caller(1))[3] . '()' }
567     my $DEBUG = 0;
568     sub debug { $DEBUG = @_ ? shift : 1 }
569
570 For our example, we want to be able to emit debugging info to help in tracing
571 during development.  We keep also one convenience function around
572 internally to help print out warnings; whowasi() returns the function name
573 that calls it.
574
575 Here are the methods for the DotFiles tied hash.
576
577 =over 4
578
579 =item TIEHASH classname, LIST
580 X<TIEHASH>
581
582 This is the constructor for the class.  That means it is expected to
583 return a blessed reference through which the new object (probably but not
584 necessarily an anonymous hash) will be accessed.
585
586 Here's the constructor:
587
588     sub TIEHASH {
589         my $self = shift;
590         my $user = shift || $>;
591         my $dotdir = shift || '';
592         croak "usage: @{[&whowasi]} [USER [DOTDIR]]" if @_;
593         $user = getpwuid($user) if $user =~ /^\d+$/;
594         my $dir = (getpwnam($user))[7]
595                 || croak "@{[&whowasi]}: no user $user";
596         $dir .= "/$dotdir" if $dotdir;
597
598         my $node = {
599             USER    => $user,
600             HOME    => $dir,
601             LIST    => {},
602             CLOBBER => 0,
603         };
604
605         opendir(DIR, $dir)
606                 || croak "@{[&whowasi]}: can't opendir $dir: $!";
607         foreach $dot ( grep /^\./ && -f "$dir/$_", readdir(DIR)) {
608             $dot =~ s/^\.//;
609             $node->{LIST}{$dot} = undef;
610         }
611         closedir DIR;
612         return bless $node, $self;
613     }
614
615 It's probably worth mentioning that if you're going to filetest the
616 return values out of a readdir, you'd better prepend the directory
617 in question.  Otherwise, because we didn't chdir() there, it would
618 have been testing the wrong file.
619
620 =item FETCH this, key
621 X<FETCH>
622
623 This method will be triggered every time an element in the tied hash is
624 accessed (read).  It takes one argument beyond its self reference: the key
625 whose value we're trying to fetch.
626
627 Here's the fetch for our DotFiles example.
628
629     sub FETCH {
630         carp &whowasi if $DEBUG;
631         my $self = shift;
632         my $dot = shift;
633         my $dir = $self->{HOME};
634         my $file = "$dir/.$dot";
635
636         unless (exists $self->{LIST}->{$dot} || -f $file) {
637             carp "@{[&whowasi]}: no $dot file" if $DEBUG;
638             return undef;
639         }
640
641         if (defined $self->{LIST}->{$dot}) {
642             return $self->{LIST}->{$dot};
643         } else {
644             return $self->{LIST}->{$dot} = `cat $dir/.$dot`;
645         }
646     }
647
648 It was easy to write by having it call the Unix cat(1) command, but it
649 would probably be more portable to open the file manually (and somewhat
650 more efficient).  Of course, because dot files are a Unixy concept, we're
651 not that concerned.
652
653 =item STORE this, key, value
654 X<STORE>
655
656 This method will be triggered every time an element in the tied hash is set
657 (written).  It takes two arguments beyond its self reference: the index at
658 which we're trying to store something, and the value we're trying to put
659 there.
660
661 Here in our DotFiles example, we'll be careful not to let
662 them try to overwrite the file unless they've called the clobber()
663 method on the original object reference returned by tie().
664
665     sub STORE {
666         carp &whowasi if $DEBUG;
667         my $self = shift;
668         my $dot = shift;
669         my $value = shift;
670         my $file = $self->{HOME} . "/.$dot";
671         my $user = $self->{USER};
672
673         croak "@{[&whowasi]}: $file not clobberable"
674             unless $self->{CLOBBER};
675
676         open(F, "> $file") || croak "can't open $file: $!";
677         print F $value;
678         close(F);
679     }
680
681 If they wanted to clobber something, they might say:
682
683     $ob = tie %daemon_dots, 'daemon';
684     $ob->clobber(1);
685     $daemon_dots{signature} = "A true daemon\n";
686
687 Another way to lay hands on a reference to the underlying object is to
688 use the tied() function, so they might alternately have set clobber
689 using:
690
691     tie %daemon_dots, 'daemon';
692     tied(%daemon_dots)->clobber(1);
693
694 The clobber method is simply:
695
696     sub clobber {
697         my $self = shift;
698         $self->{CLOBBER} = @_ ? shift : 1;
699     }
700
701 =item DELETE this, key
702 X<DELETE>
703
704 This method is triggered when we remove an element from the hash,
705 typically by using the delete() function.  Again, we'll
706 be careful to check whether they really want to clobber files.
707
708     sub DELETE   {
709         carp &whowasi if $DEBUG;
710
711         my $self = shift;
712         my $dot = shift;
713         my $file = $self->{HOME} . "/.$dot";
714         croak "@{[&whowasi]}: won't remove file $file"
715             unless $self->{CLOBBER};
716         delete $self->{LIST}->{$dot};
717         my $success = unlink($file);
718         carp "@{[&whowasi]}: can't unlink $file: $!" unless $success;
719         $success;
720     }
721
722 The value returned by DELETE becomes the return value of the call
723 to delete().  If you want to emulate the normal behavior of delete(),
724 you should return whatever FETCH would have returned for this key.
725 In this example, we have chosen instead to return a value which tells
726 the caller whether the file was successfully deleted.
727
728 =item CLEAR this
729 X<CLEAR>
730
731 This method is triggered when the whole hash is to be cleared, usually by
732 assigning the empty list to it.
733
734 In our example, that would remove all the user's dot files!  It's such a
735 dangerous thing that they'll have to set CLOBBER to something higher than
736 1 to make it happen.
737
738     sub CLEAR    {
739         carp &whowasi if $DEBUG;
740         my $self = shift;
741         croak "@{[&whowasi]}: won't remove all dot files for $self->{USER}"
742             unless $self->{CLOBBER} > 1;
743         my $dot;
744         foreach $dot ( keys %{$self->{LIST}}) {
745             $self->DELETE($dot);
746         }
747     }
748
749 =item EXISTS this, key
750 X<EXISTS>
751
752 This method is triggered when the user uses the exists() function
753 on a particular hash.  In our example, we'll look at the C<{LIST}>
754 hash element for this:
755
756     sub EXISTS   {
757         carp &whowasi if $DEBUG;
758         my $self = shift;
759         my $dot = shift;
760         return exists $self->{LIST}->{$dot};
761     }
762
763 =item FIRSTKEY this
764 X<FIRSTKEY>
765
766 This method will be triggered when the user is going
767 to iterate through the hash, such as via a keys() or each()
768 call.
769
770     sub FIRSTKEY {
771         carp &whowasi if $DEBUG;
772         my $self = shift;
773         my $a = keys %{$self->{LIST}};          # reset each() iterator
774         each %{$self->{LIST}}
775     }
776
777 =item NEXTKEY this, lastkey
778 X<NEXTKEY>
779
780 This method gets triggered during a keys() or each() iteration.  It has a
781 second argument which is the last key that had been accessed.  This is
782 useful if you're carrying about ordering or calling the iterator from more
783 than one sequence, or not really storing things in a hash anywhere.
784
785 For our example, we're using a real hash so we'll do just the simple
786 thing, but we'll have to go through the LIST field indirectly.
787
788     sub NEXTKEY  {
789         carp &whowasi if $DEBUG;
790         my $self = shift;
791         return each %{ $self->{LIST} }
792     }
793
794 =item SCALAR this
795 X<SCALAR>
796
797 This is called when the hash is evaluated in scalar context. In order
798 to mimic the behaviour of untied hashes, this method should return a
799 false value when the tied hash is considered empty. If this method does
800 not exist, perl will make some educated guesses and return true when
801 the hash is inside an iteration. If this isn't the case, FIRSTKEY is
802 called, and the result will be a false value if FIRSTKEY returns the empty
803 list, true otherwise.
804
805 However, you should B<not> blindly rely on perl always doing the right 
806 thing. Particularly, perl will mistakenly return true when you clear the 
807 hash by repeatedly calling DELETE until it is empty. You are therefore 
808 advised to supply your own SCALAR method when you want to be absolutely 
809 sure that your hash behaves nicely in scalar context.
810
811 In our example we can just call C<scalar> on the underlying hash
812 referenced by C<$self-E<gt>{LIST}>:
813
814     sub SCALAR {
815         carp &whowasi if $DEBUG;
816         my $self = shift;
817         return scalar %{ $self->{LIST} }
818     }
819
820 =item UNTIE this
821 X<UNTIE>
822
823 This is called when C<untie> occurs.  See L<The C<untie> Gotcha> below.
824
825 =item DESTROY this
826 X<DESTROY>
827
828 This method is triggered when a tied hash is about to go out of
829 scope.  You don't really need it unless you're trying to add debugging
830 or have auxiliary state to clean up.  Here's a very simple function:
831
832     sub DESTROY  {
833         carp &whowasi if $DEBUG;
834     }
835
836 =back
837
838 Note that functions such as keys() and values() may return huge lists
839 when used on large objects, like DBM files.  You may prefer to use the
840 each() function to iterate over such.  Example:
841
842     # print out history file offsets
843     use NDBM_File;
844     tie(%HIST, 'NDBM_File', '/usr/lib/news/history', 1, 0);
845     while (($key,$val) = each %HIST) {
846         print $key, ' = ', unpack('L',$val), "\n";
847     }
848     untie(%HIST);
849
850 =head2 Tying FileHandles
851 X<filehandle, tying>
852
853 This is partially implemented now.
854
855 A class implementing a tied filehandle should define the following
856 methods: TIEHANDLE, at least one of PRINT, PRINTF, WRITE, READLINE, GETC,
857 READ, and possibly CLOSE, UNTIE and DESTROY.  The class can also provide: BINMODE,
858 OPEN, EOF, FILENO, SEEK, TELL - if the corresponding perl operators are
859 used on the handle.
860
861 When STDERR is tied, its PRINT method will be called to issue warnings
862 and error messages.  This feature is temporarily disabled during the call, 
863 which means you can use C<warn()> inside PRINT without starting a recursive
864 loop.  And just like C<__WARN__> and C<__DIE__> handlers, STDERR's PRINT
865 method may be called to report parser errors, so the caveats mentioned under 
866 L<perlvar/%SIG> apply.
867
868 All of this is especially useful when perl is embedded in some other 
869 program, where output to STDOUT and STDERR may have to be redirected 
870 in some special way.  See nvi and the Apache module for examples.
871
872 In our example we're going to create a shouting handle.
873
874     package Shout;
875
876 =over 4
877
878 =item TIEHANDLE classname, LIST
879 X<TIEHANDLE>
880
881 This is the constructor for the class.  That means it is expected to
882 return a blessed reference of some sort. The reference can be used to
883 hold some internal information.
884
885     sub TIEHANDLE { print "<shout>\n"; my $i; bless \$i, shift }
886
887 =item WRITE this, LIST
888 X<WRITE>
889
890 This method will be called when the handle is written to via the
891 C<syswrite> function.
892
893     sub WRITE {
894         $r = shift;
895         my($buf,$len,$offset) = @_;
896         print "WRITE called, \$buf=$buf, \$len=$len, \$offset=$offset";
897     }
898
899 =item PRINT this, LIST
900 X<PRINT>
901
902 This method will be triggered every time the tied handle is printed to
903 with the C<print()> or C<say()> functions.  Beyond its self reference
904 it also expects the list that was passed to the print function.
905
906     sub PRINT { $r = shift; $$r++; print join($,,map(uc($_),@_)),$\ }
907
908 C<say()> acts just like C<print()> except $\ will be localized to C<\n> so
909 you need do nothing special to handle C<say()> in C<PRINT()>.
910
911 =item PRINTF this, LIST
912 X<PRINTF>
913
914 This method will be triggered every time the tied handle is printed to
915 with the C<printf()> function.
916 Beyond its self reference it also expects the format and list that was
917 passed to the printf function.
918
919     sub PRINTF {
920         shift;
921         my $fmt = shift;
922         print sprintf($fmt, @_);
923     }
924
925 =item READ this, LIST
926 X<READ>
927
928 This method will be called when the handle is read from via the C<read>
929 or C<sysread> functions.
930
931     sub READ {
932         my $self = shift;
933         my $bufref = \$_[0];
934         my(undef,$len,$offset) = @_;
935         print "READ called, \$buf=$bufref, \$len=$len, \$offset=$offset";
936         # add to $$bufref, set $len to number of characters read
937         $len;
938     }
939
940 =item READLINE this
941 X<READLINE>
942
943 This method will be called when the handle is read from via <HANDLE>.
944 The method should return undef when there is no more data.
945
946     sub READLINE { $r = shift; "READLINE called $$r times\n"; }
947
948 =item GETC this
949 X<GETC>
950
951 This method will be called when the C<getc> function is called.
952
953     sub GETC { print "Don't GETC, Get Perl"; return "a"; }
954
955 =item EOF this
956 X<EOF>
957
958 This method will be called when the C<eof> function is called.
959
960 Starting with Perl 5.12, an additional integer parameter will be passed.  It
961 will be zero if C<eof> is called without parameter; C<1> if C<eof> is given
962 a filehandle as a parameter, e.g. C<eof(FH)>; and C<2> in the very special
963 case that the tied filehandle is C<ARGV> and C<eof> is called with an empty
964 parameter list, e.g. C<eof()>.
965
966     sub EOF { not length $stringbuf }
967
968 =item CLOSE this
969 X<CLOSE>
970
971 This method will be called when the handle is closed via the C<close>
972 function.
973
974     sub CLOSE { print "CLOSE called.\n" }
975
976 =item UNTIE this
977 X<UNTIE>
978
979 As with the other types of ties, this method will be called when C<untie> happens.
980 It may be appropriate to "auto CLOSE" when this occurs.  See
981 L<The C<untie> Gotcha> below.
982
983 =item DESTROY this
984 X<DESTROY>
985
986 As with the other types of ties, this method will be called when the
987 tied handle is about to be destroyed. This is useful for debugging and
988 possibly cleaning up.
989
990     sub DESTROY { print "</shout>\n" }
991
992 =back
993
994 Here's how to use our little example:
995
996     tie(*FOO,'Shout');
997     print FOO "hello\n";
998     $a = 4; $b = 6;
999     print FOO $a, " plus ", $b, " equals ", $a + $b, "\n";
1000     print <FOO>;
1001
1002 =head2 UNTIE this
1003 X<UNTIE>
1004
1005 You can define for all tie types an UNTIE method that will be called
1006 at untie().  See L<The C<untie> Gotcha> below.
1007
1008 =head2 The C<untie> Gotcha
1009 X<untie>
1010
1011 If you intend making use of the object returned from either tie() or
1012 tied(), and if the tie's target class defines a destructor, there is a
1013 subtle gotcha you I<must> guard against.
1014
1015 As setup, consider this (admittedly rather contrived) example of a
1016 tie; all it does is use a file to keep a log of the values assigned to
1017 a scalar.
1018
1019     package Remember;
1020
1021     use strict;
1022     use warnings;
1023     use IO::File;
1024
1025     sub TIESCALAR {
1026         my $class = shift;
1027         my $filename = shift;
1028         my $handle = IO::File->new( "> $filename" )
1029                          or die "Cannot open $filename: $!\n";
1030
1031         print $handle "The Start\n";
1032         bless {FH => $handle, Value => 0}, $class;
1033     }
1034
1035     sub FETCH {
1036         my $self = shift;
1037         return $self->{Value};
1038     }
1039
1040     sub STORE {
1041         my $self = shift;
1042         my $value = shift;
1043         my $handle = $self->{FH};
1044         print $handle "$value\n";
1045         $self->{Value} = $value;
1046     }
1047
1048     sub DESTROY {
1049         my $self = shift;
1050         my $handle = $self->{FH};
1051         print $handle "The End\n";
1052         close $handle;
1053     }
1054
1055     1;
1056
1057 Here is an example that makes use of this tie:
1058
1059     use strict;
1060     use Remember;
1061
1062     my $fred;
1063     tie $fred, 'Remember', 'myfile.txt';
1064     $fred = 1;
1065     $fred = 4;
1066     $fred = 5;
1067     untie $fred;
1068     system "cat myfile.txt";
1069
1070 This is the output when it is executed:
1071
1072     The Start
1073     1
1074     4
1075     5
1076     The End
1077
1078 So far so good.  Those of you who have been paying attention will have
1079 spotted that the tied object hasn't been used so far.  So lets add an
1080 extra method to the Remember class to allow comments to be included in
1081 the file -- say, something like this:
1082
1083     sub comment {
1084         my $self = shift;
1085         my $text = shift;
1086         my $handle = $self->{FH};
1087         print $handle $text, "\n";
1088     }
1089
1090 And here is the previous example modified to use the C<comment> method
1091 (which requires the tied object):
1092
1093     use strict;
1094     use Remember;
1095
1096     my ($fred, $x);
1097     $x = tie $fred, 'Remember', 'myfile.txt';
1098     $fred = 1;
1099     $fred = 4;
1100     comment $x "changing...";
1101     $fred = 5;
1102     untie $fred;
1103     system "cat myfile.txt";
1104
1105 When this code is executed there is no output.  Here's why:
1106
1107 When a variable is tied, it is associated with the object which is the
1108 return value of the TIESCALAR, TIEARRAY, or TIEHASH function.  This
1109 object normally has only one reference, namely, the implicit reference
1110 from the tied variable.  When untie() is called, that reference is
1111 destroyed.  Then, as in the first example above, the object's
1112 destructor (DESTROY) is called, which is normal for objects that have
1113 no more valid references; and thus the file is closed.
1114
1115 In the second example, however, we have stored another reference to
1116 the tied object in $x.  That means that when untie() gets called
1117 there will still be a valid reference to the object in existence, so
1118 the destructor is not called at that time, and thus the file is not
1119 closed.  The reason there is no output is because the file buffers
1120 have not been flushed to disk.
1121
1122 Now that you know what the problem is, what can you do to avoid it?
1123 Prior to the introduction of the optional UNTIE method the only way
1124 was the good old C<-w> flag. Which will spot any instances where you call
1125 untie() and there are still valid references to the tied object.  If
1126 the second script above this near the top C<use warnings 'untie'>
1127 or was run with the C<-w> flag, Perl prints this
1128 warning message:
1129
1130     untie attempted while 1 inner references still exist
1131
1132 To get the script to work properly and silence the warning make sure
1133 there are no valid references to the tied object I<before> untie() is
1134 called:
1135
1136     undef $x;
1137     untie $fred;
1138
1139 Now that UNTIE exists the class designer can decide which parts of the
1140 class functionality are really associated with C<untie> and which with
1141 the object being destroyed. What makes sense for a given class depends
1142 on whether the inner references are being kept so that non-tie-related
1143 methods can be called on the object. But in most cases it probably makes
1144 sense to move the functionality that would have been in DESTROY to the UNTIE
1145 method.
1146
1147 If the UNTIE method exists then the warning above does not occur. Instead the
1148 UNTIE method is passed the count of "extra" references and can issue its own
1149 warning if appropriate. e.g. to replicate the no UNTIE case this method can
1150 be used:
1151
1152     sub UNTIE
1153     {
1154      my ($obj,$count) = @_;
1155      carp "untie attempted while $count inner references still exist" if $count;
1156     }
1157
1158 =head1 SEE ALSO
1159
1160 See L<DB_File> or L<Config> for some interesting tie() implementations.
1161 A good starting point for many tie() implementations is with one of the
1162 modules L<Tie::Scalar>, L<Tie::Array>, L<Tie::Hash>, or L<Tie::Handle>.
1163
1164 =head1 BUGS
1165
1166 The bucket usage information provided by C<scalar(%hash)> is not
1167 available.  What this means is that using %tied_hash in boolean
1168 context doesn't work right (currently this always tests false,
1169 regardless of whether the hash is empty or hash elements).
1170
1171 Localizing tied arrays or hashes does not work.  After exiting the
1172 scope the arrays or the hashes are not restored.
1173
1174 Counting the number of entries in a hash via C<scalar(keys(%hash))>
1175 or C<scalar(values(%hash)>) is inefficient since it needs to iterate
1176 through all the entries with FIRSTKEY/NEXTKEY.
1177
1178 Tied hash/array slices cause multiple FETCH/STORE pairs, there are no
1179 tie methods for slice operations.
1180
1181 You cannot easily tie a multilevel data structure (such as a hash of
1182 hashes) to a dbm file.  The first problem is that all but GDBM and
1183 Berkeley DB have size limitations, but beyond that, you also have problems
1184 with how references are to be represented on disk.  One
1185 module that does attempt to address this need is DBM::Deep.  Check your
1186 nearest CPAN site as described in L<perlmodlib> for source code.  Note
1187 that despite its name, DBM::Deep does not use dbm.  Another earlier attempt
1188 at solving the problem is MLDBM, which is also available on the CPAN, but
1189 which has some fairly serious limitations.
1190
1191 Tied filehandles are still incomplete.  sysopen(), truncate(),
1192 flock(), fcntl(), stat() and -X can't currently be trapped.
1193
1194 =head1 AUTHOR
1195
1196 Tom Christiansen
1197
1198 TIEHANDLE by Sven Verdoolaege <F<skimo@dns.ufsia.ac.be>> and Doug MacEachern <F<dougm@osf.org>>
1199
1200 UNTIE by Nick Ing-Simmons <F<nick@ing-simmons.net>>
1201
1202 SCALAR by Tassilo von Parseval <F<tassilo.von.parseval@rwth-aachen.de>>
1203
1204 Tying Arrays by Casey West <F<casey@geeknest.com>>