This is a live mirror of the Perl 5 development currently hosted at https://github.com/perl/perl5
Doc patches: assorted minor nits
[perl5.git] / pod / perlfaq4.pod
1 =head1 NAME
2
3 perlfaq4 - Data Manipulation ($Revision: 1.25 $, $Date: 2002/05/30 07:04:25 $)
4
5 =head1 DESCRIPTION
6
7 This section of the FAQ answers questions related to manipulating
8 numbers, dates, strings, arrays, hashes, and miscellaneous data issues.
9
10 =head1 Data: Numbers
11
12 =head2 Why am I getting long decimals (eg, 19.9499999999999) instead of the numbers I should be getting (eg, 19.95)?
13
14 The infinite set that a mathematician thinks of as the real numbers can
15 only be approximated on a computer, since the computer only has a finite
16 number of bits to store an infinite number of, um, numbers.
17
18 Internally, your computer represents floating-point numbers in binary.
19 Floating-point numbers read in from a file or appearing as literals
20 in your program are converted from their decimal floating-point
21 representation (eg, 19.95) to an internal binary representation.
22
23 However, 19.95 can't be precisely represented as a binary
24 floating-point number, just like 1/3 can't be exactly represented as a
25 decimal floating-point number.  The computer's binary representation
26 of 19.95, therefore, isn't exactly 19.95.
27
28 When a floating-point number gets printed, the binary floating-point
29 representation is converted back to decimal.  These decimal numbers
30 are displayed in either the format you specify with printf(), or the
31 current output format for numbers.  (See L<perlvar/"$#"> if you use
32 print.  C<$#> has a different default value in Perl5 than it did in
33 Perl4.  Changing C<$#> yourself is deprecated.)
34
35 This affects B<all> computer languages that represent decimal
36 floating-point numbers in binary, not just Perl.  Perl provides
37 arbitrary-precision decimal numbers with the Math::BigFloat module
38 (part of the standard Perl distribution), but mathematical operations
39 are consequently slower.
40
41 If precision is important, such as when dealing with money, it's good
42 to work with integers and then divide at the last possible moment.
43 For example, work in pennies (1995) instead of dollars and cents
44 (19.95) and divide by 100 at the end.
45
46 To get rid of the superfluous digits, just use a format (eg,
47 C<printf("%.2f", 19.95)>) to get the required precision.
48 See L<perlop/"Floating-point Arithmetic">.  
49
50 =head2 Why isn't my octal data interpreted correctly?
51
52 Perl only understands octal and hex numbers as such when they occur
53 as literals in your program.  Octal literals in perl must start with 
54 a leading "0" and hexadecimal literals must start with a leading "0x".
55 If they are read in from somewhere and assigned, no automatic 
56 conversion takes place.  You must explicitly use oct() or hex() if you 
57 want the values converted to decimal.  oct() interprets
58 both hex ("0x350") numbers and octal ones ("0350" or even without the
59 leading "0", like "377"), while hex() only converts hexadecimal ones,
60 with or without a leading "0x", like "0x255", "3A", "ff", or "deadbeef".
61 The inverse mapping from decimal to octal can be done with either the
62 "%o" or "%O" sprintf() formats.  To get from decimal to hex try either 
63 the "%x" or the "%X" formats to sprintf().
64
65 This problem shows up most often when people try using chmod(), mkdir(),
66 umask(), or sysopen(), which by widespread tradition typically take 
67 permissions in octal.
68
69     chmod(644,  $file); # WRONG
70     chmod(0644, $file); # right
71
72 Note the mistake in the first line was specifying the decimal literal 
73 644, rather than the intended octal literal 0644.  The problem can
74 be seen with:
75
76     printf("%#o",644); # prints 01204
77
78 Surely you had not intended C<chmod(01204, $file);> - did you?  If you
79 want to use numeric literals as arguments to chmod() et al. then please
80 try to express them as octal constants, that is with a leading zero and 
81 with the following digits restricted to the set 0..7.
82
83 =head2 Does Perl have a round() function?  What about ceil() and floor()?  Trig functions?
84
85 Remember that int() merely truncates toward 0.  For rounding to a
86 certain number of digits, sprintf() or printf() is usually the easiest
87 route.
88
89     printf("%.3f", 3.1415926535);       # prints 3.142
90
91 The POSIX module (part of the standard Perl distribution) implements
92 ceil(), floor(), and a number of other mathematical and trigonometric
93 functions.
94
95     use POSIX;
96     $ceil   = ceil(3.5);                        # 4
97     $floor  = floor(3.5);                       # 3
98
99 In 5.000 to 5.003 perls, trigonometry was done in the Math::Complex
100 module.  With 5.004, the Math::Trig module (part of the standard Perl
101 distribution) implements the trigonometric functions. Internally it
102 uses the Math::Complex module and some functions can break out from
103 the real axis into the complex plane, for example the inverse sine of
104 2.
105
106 Rounding in financial applications can have serious implications, and
107 the rounding method used should be specified precisely.  In these
108 cases, it probably pays not to trust whichever system rounding is
109 being used by Perl, but to instead implement the rounding function you
110 need yourself.
111
112 To see why, notice how you'll still have an issue on half-way-point
113 alternation:
114
115     for ($i = 0; $i < 1.01; $i += 0.05) { printf "%.1f ",$i}
116
117     0.0 0.1 0.1 0.2 0.2 0.2 0.3 0.3 0.4 0.4 0.5 0.5 0.6 0.7 0.7 
118     0.8 0.8 0.9 0.9 1.0 1.0
119
120 Don't blame Perl.  It's the same as in C.  IEEE says we have to do this.
121 Perl numbers whose absolute values are integers under 2**31 (on 32 bit
122 machines) will work pretty much like mathematical integers.  Other numbers
123 are not guaranteed.
124
125 =head2 How do I convert between numeric representations?
126
127 As always with Perl there is more than one way to do it.  Below
128 are a few examples of approaches to making common conversions
129 between number representations.  This is intended to be representational
130 rather than exhaustive.
131
132 Some of the examples below use the Bit::Vector module from CPAN.
133 The reason you might choose Bit::Vector over the perl built in
134 functions is that it works with numbers of ANY size, that it is
135 optimized for speed on some operations, and for at least some
136 programmers the notation might be familiar.
137
138 =over 4
139
140 =item How do I convert hexadecimal into decimal
141
142 Using perl's built in conversion of 0x notation:
143
144     $int = 0xDEADBEEF;
145     $dec = sprintf("%d", $int);
146
147 Using the hex function:
148
149     $int = hex("DEADBEEF");
150     $dec = sprintf("%d", $int);
151
152 Using pack:
153
154     $int = unpack("N", pack("H8", substr("0" x 8 . "DEADBEEF", -8)));
155     $dec = sprintf("%d", $int);
156
157 Using the CPAN module Bit::Vector:
158
159     use Bit::Vector;
160     $vec = Bit::Vector->new_Hex(32, "DEADBEEF");
161     $dec = $vec->to_Dec();
162
163 =item How do I convert from decimal to hexadecimal
164
165 Using sprint:
166
167     $hex = sprintf("%X", 3735928559);
168
169 Using unpack
170
171     $hex = unpack("H*", pack("N", 3735928559));
172
173 Using Bit::Vector
174
175     use Bit::Vector;
176     $vec = Bit::Vector->new_Dec(32, -559038737);
177     $hex = $vec->to_Hex();
178
179 And Bit::Vector supports odd bit counts:
180
181     use Bit::Vector;
182     $vec = Bit::Vector->new_Dec(33, 3735928559);
183     $vec->Resize(32); # suppress leading 0 if unwanted
184     $hex = $vec->to_Hex();
185
186 =item How do I convert from octal to decimal
187
188 Using Perl's built in conversion of numbers with leading zeros:
189
190     $int = 033653337357; # note the leading 0!
191     $dec = sprintf("%d", $int);
192
193 Using the oct function:
194
195     $int = oct("33653337357");
196     $dec = sprintf("%d", $int);
197
198 Using Bit::Vector:
199
200     use Bit::Vector;
201     $vec = Bit::Vector->new(32);
202     $vec->Chunk_List_Store(3, split(//, reverse "33653337357"));
203     $dec = $vec->to_Dec();
204
205 =item How do I convert from decimal to octal
206
207 Using sprintf:
208
209     $oct = sprintf("%o", 3735928559);
210
211 Using Bit::Vector
212
213     use Bit::Vector;
214     $vec = Bit::Vector->new_Dec(32, -559038737);
215     $oct = reverse join('', $vec->Chunk_List_Read(3));
216
217 =item How do I convert from binary to decimal
218
219 Perl 5.6 lets you write binary numbers directly with
220 the 0b notation:
221
222         $number = 0b10110110;
223
224 Using pack and ord
225
226     $decimal = ord(pack('B8', '10110110'));
227
228 Using pack and unpack for larger strings
229
230     $int = unpack("N", pack("B32",
231         substr("0" x 32 . "11110101011011011111011101111", -32)));
232     $dec = sprintf("%d", $int);
233
234     # substr() is used to left pad a 32 character string with zeros.
235
236 Using Bit::Vector:
237
238     $vec = Bit::Vector->new_Bin(32, "11011110101011011011111011101111");
239     $dec = $vec->to_Dec();
240
241 =item How do I convert from decimal to binary
242
243 Using unpack;
244
245     $bin = unpack("B*", pack("N", 3735928559));
246
247 Using Bit::Vector:
248
249     use Bit::Vector;
250     $vec = Bit::Vector->new_Dec(32, -559038737);
251     $bin = $vec->to_Bin();
252
253 The remaining transformations (e.g. hex -> oct, bin -> hex, etc.)
254 are left as an exercise to the inclined reader.
255
256 =back
257
258 =head2 Why doesn't & work the way I want it to?
259
260 The behavior of binary arithmetic operators depends on whether they're
261 used on numbers or strings.  The operators treat a string as a series
262 of bits and work with that (the string C<"3"> is the bit pattern
263 C<00110011>).  The operators work with the binary form of a number
264 (the number C<3> is treated as the bit pattern C<00000011>).
265
266 So, saying C<11 & 3> performs the "and" operation on numbers (yielding
267 C<1>).  Saying C<"11" & "3"> performs the "and" operation on strings
268 (yielding C<"1">).
269
270 Most problems with C<&> and C<|> arise because the programmer thinks
271 they have a number but really it's a string.  The rest arise because
272 the programmer says:
273
274     if ("\020\020" & "\101\101") {
275         # ...
276     }
277
278 but a string consisting of two null bytes (the result of C<"\020\020"
279 & "\101\101">) is not a false value in Perl.  You need:
280
281     if ( ("\020\020" & "\101\101") !~ /[^\000]/) {
282         # ...
283     }
284
285 =head2 How do I multiply matrices?
286
287 Use the Math::Matrix or Math::MatrixReal modules (available from CPAN)
288 or the PDL extension (also available from CPAN).
289
290 =head2 How do I perform an operation on a series of integers?
291
292 To call a function on each element in an array, and collect the
293 results, use:
294
295     @results = map { my_func($_) } @array;
296
297 For example:
298
299     @triple = map { 3 * $_ } @single;
300
301 To call a function on each element of an array, but ignore the
302 results:
303
304     foreach $iterator (@array) {
305         some_func($iterator);
306     }
307
308 To call a function on each integer in a (small) range, you B<can> use:
309
310     @results = map { some_func($_) } (5 .. 25);
311
312 but you should be aware that the C<..> operator creates an array of
313 all integers in the range.  This can take a lot of memory for large
314 ranges.  Instead use:
315
316     @results = ();
317     for ($i=5; $i < 500_005; $i++) {
318         push(@results, some_func($i));
319     }
320
321 This situation has been fixed in Perl5.005. Use of C<..> in a C<for>
322 loop will iterate over the range, without creating the entire range.
323
324     for my $i (5 .. 500_005) {
325         push(@results, some_func($i));
326     }
327
328 will not create a list of 500,000 integers.
329
330 =head2 How can I output Roman numerals?
331
332 Get the http://www.cpan.org/modules/by-module/Roman module.
333
334 =head2 Why aren't my random numbers random?
335
336 If you're using a version of Perl before 5.004, you must call C<srand>
337 once at the start of your program to seed the random number generator.
338 5.004 and later automatically call C<srand> at the beginning.  Don't
339 call C<srand> more than once--you make your numbers less random, rather
340 than more.
341
342 Computers are good at being predictable and bad at being random
343 (despite appearances caused by bugs in your programs :-).  see the
344 F<random> artitcle in the "Far More Than You Ever Wanted To Know"
345 collection in http://www.cpan.org/olddoc/FMTEYEWTK.tgz , courtesy of
346 Tom Phoenix, talks more about this.  John von Neumann said, ``Anyone
347 who attempts to generate random numbers by deterministic means is, of
348 course, living in a state of sin.''
349
350 If you want numbers that are more random than C<rand> with C<srand>
351 provides, you should also check out the Math::TrulyRandom module from
352 CPAN.  It uses the imperfections in your system's timer to generate
353 random numbers, but this takes quite a while.  If you want a better
354 pseudorandom generator than comes with your operating system, look at
355 ``Numerical Recipes in C'' at http://www.nr.com/ .
356
357 =head2 How do I get a random number between X and Y?
358
359 Use the following simple function.  It selects a random integer between
360 (and possibly including!) the two given integers, e.g.,
361 C<random_int_in(50,120)>
362
363    sub random_int_in ($$) {
364      my($min, $max) = @_;
365       # Assumes that the two arguments are integers themselves!
366      return $min if $min == $max;
367      ($min, $max) = ($max, $min)  if  $min > $max;
368      return $min + int rand(1 + $max - $min);
369    }
370
371 =head1 Data: Dates
372
373 =head2 How do I find the week-of-the-year/day-of-the-year?
374
375 The day of the year is in the array returned by localtime() (see
376 L<perlfunc/"localtime">):
377
378     $day_of_year = (localtime(time()))[7];
379
380 =head2 How do I find the current century or millennium?
381
382 Use the following simple functions:
383
384     sub get_century    { 
385         return int((((localtime(shift || time))[5] + 1999))/100);
386     } 
387     sub get_millennium { 
388         return 1+int((((localtime(shift || time))[5] + 1899))/1000);
389     } 
390
391 On some systems, you'll find that the POSIX module's strftime() function
392 has been extended in a non-standard way to use a C<%C> format, which they
393 sometimes claim is the "century".  It isn't, because on most such systems,
394 this is only the first two digits of the four-digit year, and thus cannot
395 be used to reliably determine the current century or millennium.
396
397 =head2 How can I compare two dates and find the difference?
398
399 If you're storing your dates as epoch seconds then simply subtract one
400 from the other.  If you've got a structured date (distinct year, day,
401 month, hour, minute, seconds values), then for reasons of accessibility,
402 simplicity, and efficiency, merely use either timelocal or timegm (from
403 the Time::Local module in the standard distribution) to reduce structured
404 dates to epoch seconds.  However, if you don't know the precise format of
405 your dates, then you should probably use either of the Date::Manip and
406 Date::Calc modules from CPAN before you go hacking up your own parsing
407 routine to handle arbitrary date formats.
408
409 =head2 How can I take a string and turn it into epoch seconds?
410
411 If it's a regular enough string that it always has the same format,
412 you can split it up and pass the parts to C<timelocal> in the standard
413 Time::Local module.  Otherwise, you should look into the Date::Calc
414 and Date::Manip modules from CPAN.
415
416 =head2 How can I find the Julian Day?
417
418 Use the Time::JulianDay module (part of the Time-modules bundle
419 available from CPAN.)
420
421 Before you immerse yourself too deeply in this, be sure to verify that
422 it is the I<Julian> Day you really want.  Are you interested in a way
423 of getting serial days so that you just can tell how many days they
424 are apart or so that you can do also other date arithmetic?  If you
425 are interested in performing date arithmetic, this can be done using
426 modules Date::Manip or Date::Calc.
427
428 There is too many details and much confusion on this issue to cover in
429 this FAQ, but the term is applied (correctly) to a calendar now
430 supplanted by the Gregorian Calendar, with the Julian Calendar failing
431 to adjust properly for leap years on centennial years (among other
432 annoyances).  The term is also used (incorrectly) to mean: [1] days in
433 the Gregorian Calendar; and [2] days since a particular starting time
434 or `epoch', usually 1970 in the Unix world and 1980 in the
435 MS-DOS/Windows world.  If you find that it is not the first meaning
436 that you really want, then check out the Date::Manip and Date::Calc
437 modules.  (Thanks to David Cassell for most of this text.)
438
439 =head2 How do I find yesterday's date?
440
441 The C<time()> function returns the current time in seconds since the
442 epoch.  Take twenty-four hours off that:
443
444     $yesterday = time() - ( 24 * 60 * 60 );
445
446 Then you can pass this to C<localtime()> and get the individual year,
447 month, day, hour, minute, seconds values.
448
449 Note very carefully that the code above assumes that your days are
450 twenty-four hours each.  For most people, there are two days a year
451 when they aren't: the switch to and from summer time throws this off.
452 A solution to this issue is offered by Russ Allbery.
453
454     sub yesterday {
455         my $now  = defined $_[0] ? $_[0] : time;
456         my $then = $now - 60 * 60 * 24;
457         my $ndst = (localtime $now)[8] > 0;
458         my $tdst = (localtime $then)[8] > 0;
459         $then - ($tdst - $ndst) * 60 * 60;
460     }
461     # Should give you "this time yesterday" in seconds since epoch relative to
462     # the first argument or the current time if no argument is given and
463     # suitable for passing to localtime or whatever else you need to do with
464     # it.  $ndst is whether we're currently in daylight savings time; $tdst is
465     # whether the point 24 hours ago was in daylight savings time.  If $tdst
466     # and $ndst are the same, a boundary wasn't crossed, and the correction
467     # will subtract 0.  If $tdst is 1 and $ndst is 0, subtract an hour more
468     # from yesterday's time since we gained an extra hour while going off
469     # daylight savings time.  If $tdst is 0 and $ndst is 1, subtract a
470     # negative hour (add an hour) to yesterday's time since we lost an hour.
471     #
472     # All of this is because during those days when one switches off or onto
473     # DST, a "day" isn't 24 hours long; it's either 23 or 25.
474     #
475     # The explicit settings of $ndst and $tdst are necessary because localtime
476     # only says it returns the system tm struct, and the system tm struct at
477     # least on Solaris doesn't guarantee any particular positive value (like,
478     # say, 1) for isdst, just a positive value.  And that value can
479     # potentially be negative, if DST information isn't available (this sub
480     # just treats those cases like no DST).
481     #
482     # Note that between 2am and 3am on the day after the time zone switches
483     # off daylight savings time, the exact hour of "yesterday" corresponding
484     # to the current hour is not clearly defined.  Note also that if used
485     # between 2am and 3am the day after the change to daylight savings time,
486     # the result will be between 3am and 4am of the previous day; it's
487     # arguable whether this is correct.
488     #
489     # This sub does not attempt to deal with leap seconds (most things don't).
490     #
491     # Copyright relinquished 1999 by Russ Allbery <rra@stanford.edu>
492     # This code is in the public domain
493
494 =head2 Does Perl have a Year 2000 problem?  Is Perl Y2K compliant?
495
496 Short answer: No, Perl does not have a Year 2000 problem.  Yes, Perl is
497 Y2K compliant (whatever that means).  The programmers you've hired to
498 use it, however, probably are not.
499
500 Long answer: The question belies a true understanding of the issue.
501 Perl is just as Y2K compliant as your pencil--no more, and no less.
502 Can you use your pencil to write a non-Y2K-compliant memo?  Of course
503 you can.  Is that the pencil's fault?  Of course it isn't.
504
505 The date and time functions supplied with Perl (gmtime and localtime)
506 supply adequate information to determine the year well beyond 2000
507 (2038 is when trouble strikes for 32-bit machines).  The year returned
508 by these functions when used in a list context is the year minus 1900.
509 For years between 1910 and 1999 this I<happens> to be a 2-digit decimal
510 number. To avoid the year 2000 problem simply do not treat the year as
511 a 2-digit number.  It isn't.
512
513 When gmtime() and localtime() are used in scalar context they return
514 a timestamp string that contains a fully-expanded year.  For example,
515 C<$timestamp = gmtime(1005613200)> sets $timestamp to "Tue Nov 13 01:00:00
516 2001".  There's no year 2000 problem here.
517
518 That doesn't mean that Perl can't be used to create non-Y2K compliant
519 programs.  It can.  But so can your pencil.  It's the fault of the user,
520 not the language.  At the risk of inflaming the NRA: ``Perl doesn't
521 break Y2K, people do.''  See http://language.perl.com/news/y2k.html for
522 a longer exposition.
523
524 =head1 Data: Strings
525
526 =head2 How do I validate input?
527
528 The answer to this question is usually a regular expression, perhaps
529 with auxiliary logic.  See the more specific questions (numbers, mail
530 addresses, etc.) for details.
531
532 =head2 How do I unescape a string?
533
534 It depends just what you mean by ``escape''.  URL escapes are dealt
535 with in L<perlfaq9>.  Shell escapes with the backslash (C<\>)
536 character are removed with
537
538     s/\\(.)/$1/g;
539
540 This won't expand C<"\n"> or C<"\t"> or any other special escapes.
541
542 =head2 How do I remove consecutive pairs of characters?
543
544 To turn C<"abbcccd"> into C<"abccd">:
545
546     s/(.)\1/$1/g;       # add /s to include newlines
547
548 Here's a solution that turns "abbcccd" to "abcd":
549
550     y///cs;     # y == tr, but shorter :-)
551
552 =head2 How do I expand function calls in a string?
553
554 This is documented in L<perlref>.  In general, this is fraught with
555 quoting and readability problems, but it is possible.  To interpolate
556 a subroutine call (in list context) into a string:
557
558     print "My sub returned @{[mysub(1,2,3)]} that time.\n";
559
560 If you prefer scalar context, similar chicanery is also useful for
561 arbitrary expressions:
562
563     print "That yields ${\($n + 5)} widgets\n";
564
565 Version 5.004 of Perl had a bug that gave list context to the
566 expression in C<${...}>, but this is fixed in version 5.005.
567
568 See also ``How can I expand variables in text strings?'' in this
569 section of the FAQ.
570
571 =head2 How do I find matching/nesting anything?
572
573 This isn't something that can be done in one regular expression, no
574 matter how complicated.  To find something between two single
575 characters, a pattern like C</x([^x]*)x/> will get the intervening
576 bits in $1. For multiple ones, then something more like
577 C</alpha(.*?)omega/> would be needed.  But none of these deals with
578 nested patterns, nor can they.  For that you'll have to write a
579 parser.
580
581 If you are serious about writing a parser, there are a number of
582 modules or oddities that will make your life a lot easier.  There are
583 the CPAN modules Parse::RecDescent, Parse::Yapp, and Text::Balanced;
584 and the byacc program.   Starting from perl 5.8 the Text::Balanced
585 is part of the standard distribution.
586
587 One simple destructive, inside-out approach that you might try is to
588 pull out the smallest nesting parts one at a time:
589
590     while (s/BEGIN((?:(?!BEGIN)(?!END).)*)END//gs) {
591         # do something with $1
592     } 
593
594 A more complicated and sneaky approach is to make Perl's regular
595 expression engine do it for you.  This is courtesy Dean Inada, and
596 rather has the nature of an Obfuscated Perl Contest entry, but it
597 really does work:
598
599     # $_ contains the string to parse
600     # BEGIN and END are the opening and closing markers for the
601     # nested text.
602
603     @( = ('(','');
604     @) = (')','');
605     ($re=$_)=~s/((BEGIN)|(END)|.)/$)[!$3]\Q$1\E$([!$2]/gs;
606     @$ = (eval{/$re/},$@!~/unmatched/i);
607     print join("\n",@$[0..$#$]) if( $$[-1] );
608
609 =head2 How do I reverse a string?
610
611 Use reverse() in scalar context, as documented in
612 L<perlfunc/reverse>.
613
614     $reversed = reverse $string;
615
616 =head2 How do I expand tabs in a string?
617
618 You can do it yourself:
619
620     1 while $string =~ s/\t+/' ' x (length($&) * 8 - length($`) % 8)/e;
621
622 Or you can just use the Text::Tabs module (part of the standard Perl
623 distribution).
624
625     use Text::Tabs;
626     @expanded_lines = expand(@lines_with_tabs);
627
628 =head2 How do I reformat a paragraph?
629
630 Use Text::Wrap (part of the standard Perl distribution):
631
632     use Text::Wrap;
633     print wrap("\t", '  ', @paragraphs);
634
635 The paragraphs you give to Text::Wrap should not contain embedded
636 newlines.  Text::Wrap doesn't justify the lines (flush-right).
637
638 Or use the CPAN module Text::Autoformat.  Formatting files can be easily
639 done by making a shell alias, like so:
640
641     alias fmt="perl -i -MText::Autoformat -n0777 \
642         -e 'print autoformat $_, {all=>1}' $*"
643
644 See the documentation for Text::Autoformat to appreciate its many
645 capabilities.
646
647 =head2 How can I access/change the first N letters of a string?
648
649 There are many ways.  If you just want to grab a copy, use
650 substr():
651
652     $first_byte = substr($a, 0, 1);
653
654 If you want to modify part of a string, the simplest way is often to
655 use substr() as an lvalue:
656
657     substr($a, 0, 3) = "Tom";
658
659 Although those with a pattern matching kind of thought process will
660 likely prefer
661
662     $a =~ s/^.../Tom/;
663
664 =head2 How do I change the Nth occurrence of something?
665
666 You have to keep track of N yourself.  For example, let's say you want
667 to change the fifth occurrence of C<"whoever"> or C<"whomever"> into
668 C<"whosoever"> or C<"whomsoever">, case insensitively.  These
669 all assume that $_ contains the string to be altered.
670
671     $count = 0;
672     s{((whom?)ever)}{
673         ++$count == 5           # is it the 5th?
674             ? "${2}soever"      # yes, swap
675             : $1                # renege and leave it there
676     }ige;
677
678 In the more general case, you can use the C</g> modifier in a C<while>
679 loop, keeping count of matches.
680
681     $WANT = 3;
682     $count = 0;
683     $_ = "One fish two fish red fish blue fish";
684     while (/(\w+)\s+fish\b/gi) {
685         if (++$count == $WANT) {
686             print "The third fish is a $1 one.\n";
687         }
688     }
689
690 That prints out: C<"The third fish is a red one.">  You can also use a
691 repetition count and repeated pattern like this:
692
693     /(?:\w+\s+fish\s+){2}(\w+)\s+fish/i;
694
695 =head2 How can I count the number of occurrences of a substring within a string?
696
697 There are a number of ways, with varying efficiency.  If you want a
698 count of a certain single character (X) within a string, you can use the
699 C<tr///> function like so:
700
701     $string = "ThisXlineXhasXsomeXx'sXinXit";
702     $count = ($string =~ tr/X//);
703     print "There are $count X characters in the string";
704
705 This is fine if you are just looking for a single character.  However,
706 if you are trying to count multiple character substrings within a
707 larger string, C<tr///> won't work.  What you can do is wrap a while()
708 loop around a global pattern match.  For example, let's count negative
709 integers:
710
711     $string = "-9 55 48 -2 23 -76 4 14 -44";
712     while ($string =~ /-\d+/g) { $count++ }
713     print "There are $count negative numbers in the string";
714
715 Another version uses a global match in list context, then assigns the
716 result to a scalar, producing a count of the number of matches.
717
718         $count = () = $string =~ /-\d+/g;
719
720 =head2 How do I capitalize all the words on one line?
721
722 To make the first letter of each word upper case:
723
724         $line =~ s/\b(\w)/\U$1/g;
725
726 This has the strange effect of turning "C<don't do it>" into "C<Don'T
727 Do It>".  Sometimes you might want this.  Other times you might need a
728 more thorough solution (Suggested by brian d foy):
729
730     $string =~ s/ (
731                  (^\w)    #at the beginning of the line
732                    |      # or
733                  (\s\w)   #preceded by whitespace
734                    )
735                 /\U$1/xg;
736     $string =~ /([\w']+)/\u\L$1/g;
737
738 To make the whole line upper case:
739
740         $line = uc($line);
741
742 To force each word to be lower case, with the first letter upper case:
743
744         $line =~ s/(\w+)/\u\L$1/g;
745
746 You can (and probably should) enable locale awareness of those
747 characters by placing a C<use locale> pragma in your program.
748 See L<perllocale> for endless details on locales.
749
750 This is sometimes referred to as putting something into "title
751 case", but that's not quite accurate.  Consider the proper
752 capitalization of the movie I<Dr. Strangelove or: How I Learned to
753 Stop Worrying and Love the Bomb>, for example.
754
755 =head2 How can I split a [character] delimited string except when inside
756 [character]? (Comma-separated files)
757
758 Take the example case of trying to split a string that is comma-separated
759 into its different fields.  (We'll pretend you said comma-separated, not
760 comma-delimited, which is different and almost never what you mean.) You
761 can't use C<split(/,/)> because you shouldn't split if the comma is inside
762 quotes.  For example, take a data line like this:
763
764     SAR001,"","Cimetrix, Inc","Bob Smith","CAM",N,8,1,0,7,"Error, Core Dumped"
765
766 Due to the restriction of the quotes, this is a fairly complex
767 problem.  Thankfully, we have Jeffrey Friedl, author of a highly
768 recommended book on regular expressions, to handle these for us.  He
769 suggests (assuming your string is contained in $text):
770
771      @new = ();
772      push(@new, $+) while $text =~ m{
773          "([^\"\\]*(?:\\.[^\"\\]*)*)",?  # groups the phrase inside the quotes
774        | ([^,]+),?
775        | ,
776      }gx;
777      push(@new, undef) if substr($text,-1,1) eq ',';
778
779 If you want to represent quotation marks inside a
780 quotation-mark-delimited field, escape them with backslashes (eg,
781 C<"like \"this\"">.  Unescaping them is a task addressed earlier in
782 this section.
783
784 Alternatively, the Text::ParseWords module (part of the standard Perl
785 distribution) lets you say:
786
787     use Text::ParseWords;
788     @new = quotewords(",", 0, $text);
789
790 There's also a Text::CSV (Comma-Separated Values) module on CPAN.
791
792 =head2 How do I strip blank space from the beginning/end of a string?
793
794 Although the simplest approach would seem to be
795
796     $string =~ s/^\s*(.*?)\s*$/$1/;
797
798 not only is this unnecessarily slow and destructive, it also fails with
799 embedded newlines.  It is much faster to do this operation in two steps:
800
801     $string =~ s/^\s+//;
802     $string =~ s/\s+$//;
803
804 Or more nicely written as:
805
806     for ($string) {
807         s/^\s+//;
808         s/\s+$//;
809     }
810
811 This idiom takes advantage of the C<foreach> loop's aliasing
812 behavior to factor out common code.  You can do this
813 on several strings at once, or arrays, or even the 
814 values of a hash if you use a slice:
815
816     # trim whitespace in the scalar, the array, 
817     # and all the values in the hash
818     foreach ($scalar, @array, @hash{keys %hash}) {
819         s/^\s+//;
820         s/\s+$//;
821     }
822
823 =head2 How do I pad a string with blanks or pad a number with zeroes?
824
825 (This answer contributed by Uri Guttman, with kibitzing from
826 Bart Lateur.) 
827
828 In the following examples, C<$pad_len> is the length to which you wish
829 to pad the string, C<$text> or C<$num> contains the string to be padded,
830 and C<$pad_char> contains the padding character. You can use a single
831 character string constant instead of the C<$pad_char> variable if you
832 know what it is in advance. And in the same way you can use an integer in
833 place of C<$pad_len> if you know the pad length in advance.
834
835 The simplest method uses the C<sprintf> function. It can pad on the left
836 or right with blanks and on the left with zeroes and it will not
837 truncate the result. The C<pack> function can only pad strings on the
838 right with blanks and it will truncate the result to a maximum length of
839 C<$pad_len>.
840
841     # Left padding a string with blanks (no truncation):
842     $padded = sprintf("%${pad_len}s", $text);
843
844     # Right padding a string with blanks (no truncation):
845     $padded = sprintf("%-${pad_len}s", $text);
846
847     # Left padding a number with 0 (no truncation): 
848     $padded = sprintf("%0${pad_len}d", $num);
849
850     # Right padding a string with blanks using pack (will truncate):
851     $padded = pack("A$pad_len",$text);
852
853 If you need to pad with a character other than blank or zero you can use
854 one of the following methods.  They all generate a pad string with the
855 C<x> operator and combine that with C<$text>. These methods do
856 not truncate C<$text>.
857
858 Left and right padding with any character, creating a new string:
859
860     $padded = $pad_char x ( $pad_len - length( $text ) ) . $text;
861     $padded = $text . $pad_char x ( $pad_len - length( $text ) );
862
863 Left and right padding with any character, modifying C<$text> directly:
864
865     substr( $text, 0, 0 ) = $pad_char x ( $pad_len - length( $text ) );
866     $text .= $pad_char x ( $pad_len - length( $text ) );
867
868 =head2 How do I extract selected columns from a string?
869
870 Use substr() or unpack(), both documented in L<perlfunc>.
871 If you prefer thinking in terms of columns instead of widths, 
872 you can use this kind of thing:
873
874     # determine the unpack format needed to split Linux ps output
875     # arguments are cut columns
876     my $fmt = cut2fmt(8, 14, 20, 26, 30, 34, 41, 47, 59, 63, 67, 72);
877
878     sub cut2fmt { 
879         my(@positions) = @_;
880         my $template  = '';
881         my $lastpos   = 1;
882         for my $place (@positions) {
883             $template .= "A" . ($place - $lastpos) . " "; 
884             $lastpos   = $place;
885         }
886         $template .= "A*";
887         return $template;
888     }
889
890 =head2 How do I find the soundex value of a string?
891
892 Use the standard Text::Soundex module distributed with Perl.
893 Before you do so, you may want to determine whether `soundex' is in
894 fact what you think it is.  Knuth's soundex algorithm compresses words
895 into a small space, and so it does not necessarily distinguish between
896 two words which you might want to appear separately.  For example, the
897 last names `Knuth' and `Kant' are both mapped to the soundex code K530.
898 If Text::Soundex does not do what you are looking for, you might want
899 to consider the String::Approx module available at CPAN.
900
901 =head2 How can I expand variables in text strings?
902
903 Let's assume that you have a string like:
904
905     $text = 'this has a $foo in it and a $bar';
906
907 If those were both global variables, then this would
908 suffice:
909
910     $text =~ s/\$(\w+)/${$1}/g;  # no /e needed
911
912 But since they are probably lexicals, or at least, they could
913 be, you'd have to do this:
914
915     $text =~ s/(\$\w+)/$1/eeg;
916     die if $@;                  # needed /ee, not /e
917
918 It's probably better in the general case to treat those
919 variables as entries in some special hash.  For example:
920
921     %user_defs = ( 
922         foo  => 23,
923         bar  => 19,
924     );
925     $text =~ s/\$(\w+)/$user_defs{$1}/g;
926
927 See also ``How do I expand function calls in a string?'' in this section
928 of the FAQ.
929
930 =head2 What's wrong with always quoting "$vars"?
931
932 The problem is that those double-quotes force stringification--
933 coercing numbers and references into strings--even when you
934 don't want them to be strings.  Think of it this way: double-quote
935 expansion is used to produce new strings.  If you already 
936 have a string, why do you need more?
937
938 If you get used to writing odd things like these:
939
940     print "$var";       # BAD
941     $new = "$old";      # BAD
942     somefunc("$var");   # BAD
943
944 You'll be in trouble.  Those should (in 99.8% of the cases) be
945 the simpler and more direct:
946
947     print $var;
948     $new = $old;
949     somefunc($var);
950
951 Otherwise, besides slowing you down, you're going to break code when
952 the thing in the scalar is actually neither a string nor a number, but
953 a reference:
954
955     func(\@array);
956     sub func {
957         my $aref = shift;
958         my $oref = "$aref";  # WRONG
959     }
960
961 You can also get into subtle problems on those few operations in Perl
962 that actually do care about the difference between a string and a
963 number, such as the magical C<++> autoincrement operator or the
964 syscall() function.
965
966 Stringification also destroys arrays.  
967
968     @lines = `command`;
969     print "@lines";             # WRONG - extra blanks
970     print @lines;               # right
971
972 =head2 Why don't my <<HERE documents work?
973
974 Check for these three things:
975
976 =over 4
977
978 =item 1. There must be no space after the << part.
979
980 =item 2. There (probably) should be a semicolon at the end.
981
982 =item 3. You can't (easily) have any space in front of the tag.
983
984 =back
985
986 If you want to indent the text in the here document, you 
987 can do this:
988
989     # all in one
990     ($VAR = <<HERE_TARGET) =~ s/^\s+//gm;
991         your text
992         goes here
993     HERE_TARGET
994
995 But the HERE_TARGET must still be flush against the margin.
996 If you want that indented also, you'll have to quote 
997 in the indentation.
998
999     ($quote = <<'    FINIS') =~ s/^\s+//gm;
1000             ...we will have peace, when you and all your works have
1001             perished--and the works of your dark master to whom you
1002             would deliver us. You are a liar, Saruman, and a corrupter
1003             of men's hearts.  --Theoden in /usr/src/perl/taint.c
1004         FINIS
1005     $quote =~ s/\s+--/\n--/;
1006
1007 A nice general-purpose fixer-upper function for indented here documents
1008 follows.  It expects to be called with a here document as its argument.
1009 It looks to see whether each line begins with a common substring, and
1010 if so, strips that substring off.  Otherwise, it takes the amount of leading
1011 whitespace found on the first line and removes that much off each
1012 subsequent line.
1013
1014     sub fix {
1015         local $_ = shift;
1016         my ($white, $leader);  # common whitespace and common leading string
1017         if (/^\s*(?:([^\w\s]+)(\s*).*\n)(?:\s*\1\2?.*\n)+$/) {
1018             ($white, $leader) = ($2, quotemeta($1));
1019         } else {
1020             ($white, $leader) = (/^(\s+)/, '');
1021         }
1022         s/^\s*?$leader(?:$white)?//gm;
1023         return $_;
1024     }
1025
1026 This works with leading special strings, dynamically determined:
1027
1028     $remember_the_main = fix<<'    MAIN_INTERPRETER_LOOP';
1029         @@@ int
1030         @@@ runops() {
1031         @@@     SAVEI32(runlevel);
1032         @@@     runlevel++;
1033         @@@     while ( op = (*op->op_ppaddr)() );
1034         @@@     TAINT_NOT;
1035         @@@     return 0;
1036         @@@ }
1037     MAIN_INTERPRETER_LOOP
1038
1039 Or with a fixed amount of leading whitespace, with remaining
1040 indentation correctly preserved:
1041
1042     $poem = fix<<EVER_ON_AND_ON;
1043        Now far ahead the Road has gone,
1044           And I must follow, if I can,
1045        Pursuing it with eager feet,
1046           Until it joins some larger way
1047        Where many paths and errands meet.
1048           And whither then? I cannot say.
1049                 --Bilbo in /usr/src/perl/pp_ctl.c
1050     EVER_ON_AND_ON
1051
1052 =head1 Data: Arrays
1053
1054 =head2 What is the difference between a list and an array?
1055
1056 An array has a changeable length.  A list does not.  An array is something
1057 you can push or pop, while a list is a set of values.  Some people make
1058 the distinction that a list is a value while an array is a variable.
1059 Subroutines are passed and return lists, you put things into list
1060 context, you initialize arrays with lists, and you foreach() across
1061 a list.  C<@> variables are arrays, anonymous arrays are arrays, arrays
1062 in scalar context behave like the number of elements in them, subroutines
1063 access their arguments through the array C<@_>, and push/pop/shift only work
1064 on arrays.
1065
1066 As a side note, there's no such thing as a list in scalar context.
1067 When you say
1068
1069     $scalar = (2, 5, 7, 9);
1070
1071 you're using the comma operator in scalar context, so it uses the scalar
1072 comma operator.  There never was a list there at all!  This causes the
1073 last value to be returned: 9.
1074
1075 =head2 What is the difference between $array[1] and @array[1]?
1076
1077 The former is a scalar value; the latter an array slice, making
1078 it a list with one (scalar) value.  You should use $ when you want a
1079 scalar value (most of the time) and @ when you want a list with one
1080 scalar value in it (very, very rarely; nearly never, in fact).
1081
1082 Sometimes it doesn't make a difference, but sometimes it does.
1083 For example, compare:
1084
1085     $good[0] = `some program that outputs several lines`;
1086
1087 with
1088
1089     @bad[0]  = `same program that outputs several lines`;
1090
1091 The C<use warnings> pragma and the B<-w> flag will warn you about these 
1092 matters.
1093
1094 =head2 How can I remove duplicate elements from a list or array?
1095
1096 There are several possible ways, depending on whether the array is
1097 ordered and whether you wish to preserve the ordering.
1098
1099 =over 4
1100
1101 =item a)
1102
1103 If @in is sorted, and you want @out to be sorted:
1104 (this assumes all true values in the array)
1105
1106     $prev = "not equal to $in[0]";
1107     @out = grep($_ ne $prev && ($prev = $_, 1), @in);
1108
1109 This is nice in that it doesn't use much extra memory, simulating
1110 uniq(1)'s behavior of removing only adjacent duplicates.  The ", 1"
1111 guarantees that the expression is true (so that grep picks it up)
1112 even if the $_ is 0, "", or undef.
1113
1114 =item b)
1115
1116 If you don't know whether @in is sorted:
1117
1118     undef %saw;
1119     @out = grep(!$saw{$_}++, @in);
1120
1121 =item c)
1122
1123 Like (b), but @in contains only small integers:
1124
1125     @out = grep(!$saw[$_]++, @in);
1126
1127 =item d)
1128
1129 A way to do (b) without any loops or greps:
1130
1131     undef %saw;
1132     @saw{@in} = ();
1133     @out = sort keys %saw;  # remove sort if undesired
1134
1135 =item e)
1136
1137 Like (d), but @in contains only small positive integers:
1138
1139     undef @ary;
1140     @ary[@in] = @in;
1141     @out = grep {defined} @ary;
1142
1143 =back
1144
1145 But perhaps you should have been using a hash all along, eh?
1146
1147 =head2 How can I tell whether a certain element is contained in a list or array?
1148
1149 Hearing the word "in" is an I<in>dication that you probably should have
1150 used a hash, not a list or array, to store your data.  Hashes are
1151 designed to answer this question quickly and efficiently.  Arrays aren't.
1152
1153 That being said, there are several ways to approach this.  If you
1154 are going to make this query many times over arbitrary string values,
1155 the fastest way is probably to invert the original array and maintain a
1156 hash whose keys are the first array's values.
1157
1158     @blues = qw/azure cerulean teal turquoise lapis-lazuli/;
1159     %is_blue = ();
1160     for (@blues) { $is_blue{$_} = 1 }
1161
1162 Now you can check whether $is_blue{$some_color}.  It might have been a
1163 good idea to keep the blues all in a hash in the first place.
1164
1165 If the values are all small integers, you could use a simple indexed
1166 array.  This kind of an array will take up less space:
1167
1168     @primes = (2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31);
1169     @is_tiny_prime = ();
1170     for (@primes) { $is_tiny_prime[$_] = 1 }
1171     # or simply  @istiny_prime[@primes] = (1) x @primes;
1172
1173 Now you check whether $is_tiny_prime[$some_number].
1174
1175 If the values in question are integers instead of strings, you can save
1176 quite a lot of space by using bit strings instead:
1177
1178     @articles = ( 1..10, 150..2000, 2017 );
1179     undef $read;
1180     for (@articles) { vec($read,$_,1) = 1 }
1181
1182 Now check whether C<vec($read,$n,1)> is true for some C<$n>.
1183
1184 Please do not use
1185
1186     ($is_there) = grep $_ eq $whatever, @array;
1187
1188 or worse yet
1189
1190     ($is_there) = grep /$whatever/, @array;
1191
1192 These are slow (checks every element even if the first matches),
1193 inefficient (same reason), and potentially buggy (what if there are
1194 regex characters in $whatever?).  If you're only testing once, then
1195 use:
1196
1197     $is_there = 0;
1198     foreach $elt (@array) {
1199         if ($elt eq $elt_to_find) {
1200             $is_there = 1;
1201             last;
1202         }
1203     }
1204     if ($is_there) { ... }
1205
1206 =head2 How do I compute the difference of two arrays?  How do I compute the intersection of two arrays?
1207
1208 Use a hash.  Here's code to do both and more.  It assumes that
1209 each element is unique in a given array:
1210
1211     @union = @intersection = @difference = ();
1212     %count = ();
1213     foreach $element (@array1, @array2) { $count{$element}++ }
1214     foreach $element (keys %count) {
1215         push @union, $element;
1216         push @{ $count{$element} > 1 ? \@intersection : \@difference }, $element;
1217     }
1218
1219 Note that this is the I<symmetric difference>, that is, all elements in
1220 either A or in B but not in both.  Think of it as an xor operation.
1221
1222 =head2 How do I test whether two arrays or hashes are equal?
1223
1224 The following code works for single-level arrays.  It uses a stringwise
1225 comparison, and does not distinguish defined versus undefined empty
1226 strings.  Modify if you have other needs.
1227
1228     $are_equal = compare_arrays(\@frogs, \@toads);
1229
1230     sub compare_arrays {
1231         my ($first, $second) = @_;
1232         no warnings;  # silence spurious -w undef complaints
1233         return 0 unless @$first == @$second;
1234         for (my $i = 0; $i < @$first; $i++) {
1235             return 0 if $first->[$i] ne $second->[$i];
1236         }
1237         return 1;
1238     }
1239
1240 For multilevel structures, you may wish to use an approach more
1241 like this one.  It uses the CPAN module FreezeThaw:
1242
1243     use FreezeThaw qw(cmpStr);
1244     @a = @b = ( "this", "that", [ "more", "stuff" ] );
1245
1246     printf "a and b contain %s arrays\n",
1247         cmpStr(\@a, \@b) == 0 
1248             ? "the same" 
1249             : "different";
1250
1251 This approach also works for comparing hashes.  Here
1252 we'll demonstrate two different answers:
1253
1254     use FreezeThaw qw(cmpStr cmpStrHard);
1255
1256     %a = %b = ( "this" => "that", "extra" => [ "more", "stuff" ] );
1257     $a{EXTRA} = \%b;
1258     $b{EXTRA} = \%a;                    
1259
1260     printf "a and b contain %s hashes\n",
1261         cmpStr(\%a, \%b) == 0 ? "the same" : "different";
1262
1263     printf "a and b contain %s hashes\n",
1264         cmpStrHard(\%a, \%b) == 0 ? "the same" : "different";
1265
1266
1267 The first reports that both those the hashes contain the same data,
1268 while the second reports that they do not.  Which you prefer is left as
1269 an exercise to the reader.
1270
1271 =head2 How do I find the first array element for which a condition is true?
1272
1273 You can use this if you care about the index:
1274
1275     for ($i= 0; $i < @array; $i++) {
1276         if ($array[$i] eq "Waldo") {
1277             $found_index = $i;
1278             last;
1279         }
1280     }
1281
1282 Now C<$found_index> has what you want.
1283
1284 =head2 How do I handle linked lists?
1285
1286 In general, you usually don't need a linked list in Perl, since with
1287 regular arrays, you can push and pop or shift and unshift at either end,
1288 or you can use splice to add and/or remove arbitrary number of elements at
1289 arbitrary points.  Both pop and shift are both O(1) operations on Perl's
1290 dynamic arrays.  In the absence of shifts and pops, push in general
1291 needs to reallocate on the order every log(N) times, and unshift will
1292 need to copy pointers each time.
1293
1294 If you really, really wanted, you could use structures as described in
1295 L<perldsc> or L<perltoot> and do just what the algorithm book tells you
1296 to do.  For example, imagine a list node like this:
1297
1298     $node = {
1299         VALUE => 42,
1300         LINK  => undef,
1301     };
1302
1303 You could walk the list this way:
1304
1305     print "List: ";
1306     for ($node = $head;  $node; $node = $node->{LINK}) {
1307         print $node->{VALUE}, " ";
1308     }
1309     print "\n";
1310
1311 You could add to the list this way:
1312
1313     my ($head, $tail);
1314     $tail = append($head, 1);       # grow a new head
1315     for $value ( 2 .. 10 ) {
1316         $tail = append($tail, $value);
1317     }
1318
1319     sub append {
1320         my($list, $value) = @_;
1321         my $node = { VALUE => $value };
1322         if ($list) {
1323             $node->{LINK} = $list->{LINK};
1324             $list->{LINK} = $node;
1325         } else {
1326             $_[0] = $node;      # replace caller's version
1327         }
1328         return $node;
1329     }
1330
1331 But again, Perl's built-in are virtually always good enough.
1332
1333 =head2 How do I handle circular lists?
1334
1335 Circular lists could be handled in the traditional fashion with linked
1336 lists, or you could just do something like this with an array:
1337
1338     unshift(@array, pop(@array));  # the last shall be first
1339     push(@array, shift(@array));   # and vice versa
1340
1341 =head2 How do I shuffle an array randomly?
1342
1343 If you either have Perl 5.8.0 or later installed, or if you have
1344 Scalar-List-Utils 1.03 or later installed, you can say:
1345
1346     use List::Util 'shuffle';
1347
1348         @shuffled = shuffle(@list);
1349
1350 If not, you can use a Fisher-Yates shuffle.
1351
1352     sub fisher_yates_shuffle {
1353         my $deck = shift;  # $deck is a reference to an array
1354         my $i = @$deck;
1355         while ($i--) {
1356             my $j = int rand ($i+1);
1357             @$deck[$i,$j] = @$deck[$j,$i];
1358         }
1359     }
1360
1361     # shuffle my mpeg collection
1362     #
1363     my @mpeg = <audio/*/*.mp3>;
1364     fisher_yates_shuffle( \@mpeg );    # randomize @mpeg in place
1365     print @mpeg;
1366
1367 Note that the above implementation shuffles an array in place,
1368 unlike the List::Util::shuffle() which takes a list and returns
1369 a new shuffled list.
1370
1371 You've probably seen shuffling algorithms that work using splice,
1372 randomly picking another element to swap the current element with
1373
1374     srand;
1375     @new = ();
1376     @old = 1 .. 10;  # just a demo
1377     while (@old) {
1378         push(@new, splice(@old, rand @old, 1));
1379     }
1380
1381 This is bad because splice is already O(N), and since you do it N times,
1382 you just invented a quadratic algorithm; that is, O(N**2).  This does
1383 not scale, although Perl is so efficient that you probably won't notice
1384 this until you have rather largish arrays.
1385
1386 =head2 How do I process/modify each element of an array?
1387
1388 Use C<for>/C<foreach>:
1389
1390     for (@lines) {
1391         s/foo/bar/;     # change that word
1392         y/XZ/ZX/;       # swap those letters
1393     }
1394
1395 Here's another; let's compute spherical volumes:
1396
1397     for (@volumes = @radii) {   # @volumes has changed parts
1398         $_ **= 3;
1399         $_ *= (4/3) * 3.14159;  # this will be constant folded
1400     }
1401
1402 If you want to do the same thing to modify the values of the
1403 hash, you can use the C<values> function.  As of Perl 5.6
1404 the values are not copied, so if you modify $orbit (in this
1405 case), you modify the value.
1406
1407     for $orbit ( values %orbits ) {
1408         ($orbit **= 3) *= (4/3) * 3.14159; 
1409     }
1410
1411 Prior to perl 5.6 C<values> returned copies of the values,
1412 so older perl code often contains constructions such as
1413 C<@orbits{keys %orbits}> instead of C<values %orbits> where
1414 the hash is to be modified.
1415
1416 =head2 How do I select a random element from an array?
1417
1418 Use the rand() function (see L<perlfunc/rand>):
1419
1420     # at the top of the program:
1421     srand;                      # not needed for 5.004 and later
1422
1423     # then later on
1424     $index   = rand @array;
1425     $element = $array[$index];
1426
1427 Make sure you I<only call srand once per program, if then>.
1428 If you are calling it more than once (such as before each 
1429 call to rand), you're almost certainly doing something wrong.
1430
1431 =head2 How do I permute N elements of a list?
1432
1433 Here's a little program that generates all permutations
1434 of all the words on each line of input.  The algorithm embodied
1435 in the permute() function should work on any list:
1436
1437     #!/usr/bin/perl -n
1438     # tsc-permute: permute each word of input
1439     permute([split], []);
1440     sub permute {
1441         my @items = @{ $_[0] };
1442         my @perms = @{ $_[1] };
1443         unless (@items) {
1444             print "@perms\n";
1445         } else {
1446             my(@newitems,@newperms,$i);
1447             foreach $i (0 .. $#items) {
1448                 @newitems = @items;
1449                 @newperms = @perms;
1450                 unshift(@newperms, splice(@newitems, $i, 1));
1451                 permute([@newitems], [@newperms]);
1452             }
1453         }
1454     }
1455
1456 Unfortunately, this algorithm is very inefficient. The Algorithm::Permute
1457 module from CPAN runs at least an order of magnitude faster. If you don't
1458 have a C compiler (or a binary distribution of Algorithm::Permute), then
1459 you can use List::Permutor which is written in pure Perl, and is still
1460 several times faster than the algorithm above.
1461
1462 =head2 How do I sort an array by (anything)?
1463
1464 Supply a comparison function to sort() (described in L<perlfunc/sort>):
1465
1466     @list = sort { $a <=> $b } @list;
1467
1468 The default sort function is cmp, string comparison, which would
1469 sort C<(1, 2, 10)> into C<(1, 10, 2)>.  C<< <=> >>, used above, is
1470 the numerical comparison operator.
1471
1472 If you have a complicated function needed to pull out the part you
1473 want to sort on, then don't do it inside the sort function.  Pull it
1474 out first, because the sort BLOCK can be called many times for the
1475 same element.  Here's an example of how to pull out the first word
1476 after the first number on each item, and then sort those words
1477 case-insensitively.
1478
1479     @idx = ();
1480     for (@data) {
1481         ($item) = /\d+\s*(\S+)/;
1482         push @idx, uc($item);
1483     }
1484     @sorted = @data[ sort { $idx[$a] cmp $idx[$b] } 0 .. $#idx ];
1485
1486 which could also be written this way, using a trick
1487 that's come to be known as the Schwartzian Transform:
1488
1489     @sorted = map  { $_->[0] }
1490               sort { $a->[1] cmp $b->[1] }
1491               map  { [ $_, uc( (/\d+\s*(\S+)/)[0]) ] } @data;
1492
1493 If you need to sort on several fields, the following paradigm is useful.
1494
1495     @sorted = sort { field1($a) <=> field1($b) ||
1496                      field2($a) cmp field2($b) ||
1497                      field3($a) cmp field3($b)
1498                    }     @data;
1499
1500 This can be conveniently combined with precalculation of keys as given
1501 above.
1502
1503 See the F<sort> artitcle article in the "Far More Than You Ever Wanted
1504 To Know" collection in http://www.cpan.org/olddoc/FMTEYEWTK.tgz for
1505 more about this approach.
1506
1507 See also the question below on sorting hashes.
1508
1509 =head2 How do I manipulate arrays of bits?
1510
1511 Use pack() and unpack(), or else vec() and the bitwise operations.
1512
1513 For example, this sets $vec to have bit N set if $ints[N] was set:
1514
1515     $vec = '';
1516     foreach(@ints) { vec($vec,$_,1) = 1 }
1517
1518 Here's how, given a vector in $vec, you can
1519 get those bits into your @ints array:
1520
1521     sub bitvec_to_list {
1522         my $vec = shift;
1523         my @ints;
1524         # Find null-byte density then select best algorithm
1525         if ($vec =~ tr/\0// / length $vec > 0.95) {
1526             use integer;
1527             my $i;
1528             # This method is faster with mostly null-bytes
1529             while($vec =~ /[^\0]/g ) {
1530                 $i = -9 + 8 * pos $vec;
1531                 push @ints, $i if vec($vec, ++$i, 1);
1532                 push @ints, $i if vec($vec, ++$i, 1);
1533                 push @ints, $i if vec($vec, ++$i, 1);
1534                 push @ints, $i if vec($vec, ++$i, 1);
1535                 push @ints, $i if vec($vec, ++$i, 1);
1536                 push @ints, $i if vec($vec, ++$i, 1);
1537                 push @ints, $i if vec($vec, ++$i, 1);
1538                 push @ints, $i if vec($vec, ++$i, 1);
1539             }
1540         } else {
1541             # This method is a fast general algorithm
1542             use integer;
1543             my $bits = unpack "b*", $vec;
1544             push @ints, 0 if $bits =~ s/^(\d)// && $1;
1545             push @ints, pos $bits while($bits =~ /1/g);
1546         }
1547         return \@ints;
1548     }
1549
1550 This method gets faster the more sparse the bit vector is.
1551 (Courtesy of Tim Bunce and Winfried Koenig.)
1552
1553 You can make the while loop a lot shorter with this suggestion
1554 from Benjamin Goldberg:
1555
1556         while($vec =~ /[^\0]+/g ) {
1557            push @ints, grep vec($vec, $_, 1), $-[0] * 8 .. $+[0] * 8;
1558         }
1559
1560 Or use the CPAN module Bit::Vector:
1561
1562     $vector = Bit::Vector->new($num_of_bits);
1563     $vector->Index_List_Store(@ints);
1564     @ints = $vector->Index_List_Read();
1565
1566 Bit::Vector provides efficient methods for bit vector, sets of small integers
1567 and "big int" math. 
1568
1569 Here's a more extensive illustration using vec():
1570
1571     # vec demo
1572     $vector = "\xff\x0f\xef\xfe";
1573     print "Ilya's string \\xff\\x0f\\xef\\xfe represents the number ", 
1574         unpack("N", $vector), "\n";
1575     $is_set = vec($vector, 23, 1);
1576     print "Its 23rd bit is ", $is_set ? "set" : "clear", ".\n";
1577     pvec($vector);
1578
1579     set_vec(1,1,1);
1580     set_vec(3,1,1);
1581     set_vec(23,1,1);
1582
1583     set_vec(3,1,3);
1584     set_vec(3,2,3);
1585     set_vec(3,4,3);
1586     set_vec(3,4,7);
1587     set_vec(3,8,3);
1588     set_vec(3,8,7);
1589
1590     set_vec(0,32,17);
1591     set_vec(1,32,17);
1592
1593     sub set_vec { 
1594         my ($offset, $width, $value) = @_;
1595         my $vector = '';
1596         vec($vector, $offset, $width) = $value;
1597         print "offset=$offset width=$width value=$value\n";
1598         pvec($vector);
1599     }
1600
1601     sub pvec {
1602         my $vector = shift;
1603         my $bits = unpack("b*", $vector);
1604         my $i = 0;
1605         my $BASE = 8;
1606
1607         print "vector length in bytes: ", length($vector), "\n";
1608         @bytes = unpack("A8" x length($vector), $bits);
1609         print "bits are: @bytes\n\n";
1610     } 
1611
1612 =head2 Why does defined() return true on empty arrays and hashes?
1613
1614 The short story is that you should probably only use defined on scalars or
1615 functions, not on aggregates (arrays and hashes).  See L<perlfunc/defined>
1616 in the 5.004 release or later of Perl for more detail.
1617
1618 =head1 Data: Hashes (Associative Arrays)
1619
1620 =head2 How do I process an entire hash?
1621
1622 Use the each() function (see L<perlfunc/each>) if you don't care
1623 whether it's sorted:
1624
1625     while ( ($key, $value) = each %hash) {
1626         print "$key = $value\n";
1627     }
1628
1629 If you want it sorted, you'll have to use foreach() on the result of
1630 sorting the keys as shown in an earlier question.
1631
1632 =head2 What happens if I add or remove keys from a hash while iterating over it?
1633
1634 Don't do that. :-)
1635
1636 [lwall] In Perl 4, you were not allowed to modify a hash at all while
1637 iterating over it.  In Perl 5 you can delete from it, but you still
1638 can't add to it, because that might cause a doubling of the hash table,
1639 in which half the entries get copied up to the new top half of the
1640 table, at which point you've totally bamboozled the iterator code.
1641 Even if the table doesn't double, there's no telling whether your new
1642 entry will be inserted before or after the current iterator position.
1643
1644 Either treasure up your changes and make them after the iterator finishes
1645 or use keys to fetch all the old keys at once, and iterate over the list
1646 of keys.
1647
1648 =head2 How do I look up a hash element by value?
1649
1650 Create a reverse hash:
1651
1652     %by_value = reverse %by_key;
1653     $key = $by_value{$value};
1654
1655 That's not particularly efficient.  It would be more space-efficient
1656 to use:
1657
1658     while (($key, $value) = each %by_key) {
1659         $by_value{$value} = $key;
1660     }
1661
1662 If your hash could have repeated values, the methods above will only find
1663 one of the associated keys.   This may or may not worry you.  If it does
1664 worry you, you can always reverse the hash into a hash of arrays instead:
1665
1666      while (($key, $value) = each %by_key) {
1667          push @{$key_list_by_value{$value}}, $key;
1668      }
1669
1670 =head2 How can I know how many entries are in a hash?
1671
1672 If you mean how many keys, then all you have to do is
1673 use the keys() function in a scalar context:
1674
1675     $num_keys = keys %hash;
1676
1677 The keys() function also resets the iterator, which means that you may 
1678 see strange results if you use this between uses of other hash operators 
1679 such as each().
1680
1681 =head2 How do I sort a hash (optionally by value instead of key)?
1682
1683 Internally, hashes are stored in a way that prevents you from imposing
1684 an order on key-value pairs.  Instead, you have to sort a list of the
1685 keys or values:
1686
1687     @keys = sort keys %hash;    # sorted by key
1688     @keys = sort {
1689                     $hash{$a} cmp $hash{$b}
1690             } keys %hash;       # and by value
1691
1692 Here we'll do a reverse numeric sort by value, and if two keys are
1693 identical, sort by length of key, or if that fails, by straight ASCII
1694 comparison of the keys (well, possibly modified by your locale--see
1695 L<perllocale>).
1696
1697     @keys = sort {
1698                 $hash{$b} <=> $hash{$a}
1699                           ||
1700                 length($b) <=> length($a)
1701                           ||
1702                       $a cmp $b
1703     } keys %hash;
1704
1705 =head2 How can I always keep my hash sorted?
1706
1707 You can look into using the DB_File module and tie() using the
1708 $DB_BTREE hash bindings as documented in L<DB_File/"In Memory Databases">.
1709 The Tie::IxHash module from CPAN might also be instructive.
1710
1711 =head2 What's the difference between "delete" and "undef" with hashes?
1712
1713 Hashes contain pairs of scalars: the first is the key, the
1714 second is the value.  The key will be coerced to a string,
1715 although the value can be any kind of scalar: string,
1716 number, or reference.  If a key $key is present in
1717 %hash, C<exists($hash{$key})> will return true.  The value
1718 for a given key can be C<undef>, in which case
1719 C<$hash{$key}> will be C<undef> while C<exists $hash{$key}>
1720 will return true.  This corresponds to (C<$key>, C<undef>)
1721 being in the hash.
1722
1723 Pictures help...  here's the %hash table:
1724
1725           keys  values
1726         +------+------+
1727         |  a   |  3   |
1728         |  x   |  7   |
1729         |  d   |  0   |
1730         |  e   |  2   |
1731         +------+------+
1732
1733 And these conditions hold
1734
1735         $hash{'a'}                       is true
1736         $hash{'d'}                       is false
1737         defined $hash{'d'}               is true
1738         defined $hash{'a'}               is true
1739         exists $hash{'a'}                is true (Perl5 only)
1740         grep ($_ eq 'a', keys %hash)     is true
1741
1742 If you now say
1743
1744         undef $hash{'a'}
1745
1746 your table now reads:
1747
1748
1749           keys  values
1750         +------+------+
1751         |  a   | undef|
1752         |  x   |  7   |
1753         |  d   |  0   |
1754         |  e   |  2   |
1755         +------+------+
1756
1757 and these conditions now hold; changes in caps:
1758
1759         $hash{'a'}                       is FALSE
1760         $hash{'d'}                       is false
1761         defined $hash{'d'}               is true
1762         defined $hash{'a'}               is FALSE
1763         exists $hash{'a'}                is true (Perl5 only)
1764         grep ($_ eq 'a', keys %hash)     is true
1765
1766 Notice the last two: you have an undef value, but a defined key!
1767
1768 Now, consider this:
1769
1770         delete $hash{'a'}
1771
1772 your table now reads:
1773
1774           keys  values
1775         +------+------+
1776         |  x   |  7   |
1777         |  d   |  0   |
1778         |  e   |  2   |
1779         +------+------+
1780
1781 and these conditions now hold; changes in caps:
1782
1783         $hash{'a'}                       is false
1784         $hash{'d'}                       is false
1785         defined $hash{'d'}               is true
1786         defined $hash{'a'}               is false
1787         exists $hash{'a'}                is FALSE (Perl5 only)
1788         grep ($_ eq 'a', keys %hash)     is FALSE
1789
1790 See, the whole entry is gone!
1791
1792 =head2 Why don't my tied hashes make the defined/exists distinction?
1793
1794 This depends on the tied hash's implementation of EXISTS().
1795 For example, there isn't the concept of undef with hashes
1796 that are tied to DBM* files. It also means that exists() and
1797 defined() do the same thing with a DBM* file, and what they
1798 end up doing is not what they do with ordinary hashes.
1799
1800 =head2 How do I reset an each() operation part-way through?
1801
1802 Using C<keys %hash> in scalar context returns the number of keys in
1803 the hash I<and> resets the iterator associated with the hash.  You may
1804 need to do this if you use C<last> to exit a loop early so that when you
1805 re-enter it, the hash iterator has been reset.
1806
1807 =head2 How can I get the unique keys from two hashes?
1808
1809 First you extract the keys from the hashes into lists, then solve
1810 the "removing duplicates" problem described above.  For example:
1811
1812     %seen = ();
1813     for $element (keys(%foo), keys(%bar)) {
1814         $seen{$element}++;
1815     }
1816     @uniq = keys %seen;
1817
1818 Or more succinctly:
1819
1820     @uniq = keys %{{%foo,%bar}};
1821
1822 Or if you really want to save space:
1823
1824     %seen = ();
1825     while (defined ($key = each %foo)) {
1826         $seen{$key}++;
1827     }
1828     while (defined ($key = each %bar)) {
1829         $seen{$key}++;
1830     }
1831     @uniq = keys %seen;
1832
1833 =head2 How can I store a multidimensional array in a DBM file?
1834
1835 Either stringify the structure yourself (no fun), or else
1836 get the MLDBM (which uses Data::Dumper) module from CPAN and layer
1837 it on top of either DB_File or GDBM_File.
1838
1839 =head2 How can I make my hash remember the order I put elements into it?
1840
1841 Use the Tie::IxHash from CPAN.
1842
1843     use Tie::IxHash;
1844     tie(%myhash, Tie::IxHash);
1845     for ($i=0; $i<20; $i++) {
1846         $myhash{$i} = 2*$i;
1847     }
1848     @keys = keys %myhash;
1849     # @keys = (0,1,2,3,...)
1850
1851 =head2 Why does passing a subroutine an undefined element in a hash create it?
1852
1853 If you say something like:
1854
1855     somefunc($hash{"nonesuch key here"});
1856
1857 Then that element "autovivifies"; that is, it springs into existence
1858 whether you store something there or not.  That's because functions
1859 get scalars passed in by reference.  If somefunc() modifies C<$_[0]>,
1860 it has to be ready to write it back into the caller's version.
1861
1862 This has been fixed as of Perl5.004.
1863
1864 Normally, merely accessing a key's value for a nonexistent key does
1865 I<not> cause that key to be forever there.  This is different than
1866 awk's behavior.
1867
1868 =head2 How can I make the Perl equivalent of a C structure/C++ class/hash or array of hashes or arrays?
1869
1870 Usually a hash ref, perhaps like this:
1871
1872     $record = {
1873         NAME   => "Jason",
1874         EMPNO  => 132,
1875         TITLE  => "deputy peon",
1876         AGE    => 23,
1877         SALARY => 37_000,
1878         PALS   => [ "Norbert", "Rhys", "Phineas"],
1879     };
1880
1881 References are documented in L<perlref> and the upcoming L<perlreftut>.
1882 Examples of complex data structures are given in L<perldsc> and
1883 L<perllol>.  Examples of structures and object-oriented classes are
1884 in L<perltoot>.
1885
1886 =head2 How can I use a reference as a hash key?
1887
1888 You can't do this directly, but you could use the standard Tie::RefHash
1889 module distributed with Perl.
1890
1891 =head1 Data: Misc
1892
1893 =head2 How do I handle binary data correctly?
1894
1895 Perl is binary clean, so this shouldn't be a problem.  For example,
1896 this works fine (assuming the files are found):
1897
1898     if (`cat /vmunix` =~ /gzip/) {
1899         print "Your kernel is GNU-zip enabled!\n";
1900     }
1901
1902 On less elegant (read: Byzantine) systems, however, you have
1903 to play tedious games with "text" versus "binary" files.  See
1904 L<perlfunc/"binmode"> or L<perlopentut>.  Most of these ancient-thinking
1905 systems are curses out of Microsoft, who seem to be committed to putting
1906 the backward into backward compatibility.
1907
1908 If you're concerned about 8-bit ASCII data, then see L<perllocale>.
1909
1910 If you want to deal with multibyte characters, however, there are
1911 some gotchas.  See the section on Regular Expressions.
1912
1913 =head2 How do I determine whether a scalar is a number/whole/integer/float?
1914
1915 Assuming that you don't care about IEEE notations like "NaN" or
1916 "Infinity", you probably just want to use a regular expression.
1917
1918    if (/\D/)            { print "has nondigits\n" }
1919    if (/^\d+$/)         { print "is a whole number\n" }
1920    if (/^-?\d+$/)       { print "is an integer\n" }
1921    if (/^[+-]?\d+$/)    { print "is a +/- integer\n" }
1922    if (/^-?\d+\.?\d*$/) { print "is a real number\n" }
1923    if (/^-?(?:\d+(?:\.\d*)?|\.\d+)$/) { print "is a decimal number\n" }
1924    if (/^([+-]?)(?=\d|\.\d)\d*(\.\d*)?([Ee]([+-]?\d+))?$/)
1925                         { print "a C float\n" }
1926
1927 You can also use the L<Data::Types|Data::Types> module on
1928 the CPAN, which exports functions that validate data types
1929 using these and other regular expressions.
1930
1931 If you're on a POSIX system, Perl's supports the C<POSIX::strtod>
1932 function.  Its semantics are somewhat cumbersome, so here's a C<getnum>
1933 wrapper function for more convenient access.  This function takes
1934 a string and returns the number it found, or C<undef> for input that
1935 isn't a C float.  The C<is_numeric> function is a front end to C<getnum>
1936 if you just want to say, ``Is this a float?''
1937
1938     sub getnum {
1939         use POSIX qw(strtod);
1940         my $str = shift;
1941         $str =~ s/^\s+//;
1942         $str =~ s/\s+$//;
1943         $! = 0;
1944         my($num, $unparsed) = strtod($str);
1945         if (($str eq '') || ($unparsed != 0) || $!) {
1946             return undef;
1947         } else {
1948             return $num;
1949         } 
1950     } 
1951
1952     sub is_numeric { defined getnum($_[0]) } 
1953
1954 Or you could check out the L<String::Scanf|String::Scanf> module on the CPAN
1955 instead. The POSIX module (part of the standard Perl distribution) provides
1956 the C<strtod> and C<strtol> for converting strings to double and longs,
1957 respectively.
1958
1959 =head2 How do I keep persistent data across program calls?
1960
1961 For some specific applications, you can use one of the DBM modules.
1962 See L<AnyDBM_File>.  More generically, you should consult the FreezeThaw
1963 or Storable modules from CPAN.  Starting from Perl 5.8 Storable is part
1964 of the standard distribution.  Here's one example using Storable's C<store>
1965 and C<retrieve> functions:
1966
1967     use Storable; 
1968     store(\%hash, "filename");
1969
1970     # later on...  
1971     $href = retrieve("filename");        # by ref
1972     %hash = %{ retrieve("filename") };   # direct to hash
1973
1974 =head2 How do I print out or copy a recursive data structure?
1975
1976 The Data::Dumper module on CPAN (or the 5.005 release of Perl) is great
1977 for printing out data structures.  The Storable module, found on CPAN,
1978 provides a function called C<dclone> that recursively copies its argument.
1979
1980     use Storable qw(dclone); 
1981     $r2 = dclone($r1);
1982
1983 Where $r1 can be a reference to any kind of data structure you'd like.
1984 It will be deeply copied.  Because C<dclone> takes and returns references,
1985 you'd have to add extra punctuation if you had a hash of arrays that
1986 you wanted to copy.
1987
1988     %newhash = %{ dclone(\%oldhash) };
1989
1990 =head2 How do I define methods for every class/object?
1991
1992 Use the UNIVERSAL class (see L<UNIVERSAL>).
1993
1994 =head2 How do I verify a credit card checksum?
1995
1996 Get the Business::CreditCard module from CPAN.
1997
1998 =head2 How do I pack arrays of doubles or floats for XS code?
1999
2000 The kgbpack.c code in the PGPLOT module on CPAN does just this.
2001 If you're doing a lot of float or double processing, consider using
2002 the PDL module from CPAN instead--it makes number-crunching easy.
2003
2004 =head1 AUTHOR AND COPYRIGHT
2005
2006 Copyright (c) 1997-2002 Tom Christiansen and Nathan Torkington.
2007 All rights reserved.
2008
2009 This documentation is free; you can redistribute it and/or modify it
2010 under the same terms as Perl itself.
2011
2012 Irrespective of its distribution, all code examples in this file
2013 are hereby placed into the public domain.  You are permitted and
2014 encouraged to use this code in your own programs for fun
2015 or for profit as you see fit.  A simple comment in the code giving
2016 credit would be courteous but is not required.