This is a live mirror of the Perl 5 development currently hosted at https://github.com/perl/perl5
Eliminate unused BACK regnode
[perl5.git] / pod / perldebguts.pod
1 =head1 NAME
2
3 perldebguts - Guts of Perl debugging 
4
5 =head1 DESCRIPTION
6
7 This is not L<perldebug>, which tells you how to use
8 the debugger.  This manpage describes low-level details concerning
9 the debugger's internals, which range from difficult to impossible
10 to understand for anyone who isn't incredibly intimate with Perl's guts.
11 Caveat lector.
12
13 =head1 Debugger Internals
14
15 Perl has special debugging hooks at compile-time and run-time used
16 to create debugging environments.  These hooks are not to be confused
17 with the I<perl -Dxxx> command described in L<perlrun>, which is
18 usable only if a special Perl is built per the instructions in the
19 F<INSTALL> podpage in the Perl source tree.
20
21 For example, whenever you call Perl's built-in C<caller> function
22 from the package C<DB>, the arguments that the corresponding stack
23 frame was called with are copied to the C<@DB::args> array.  These
24 mechanisms are enabled by calling Perl with the B<-d> switch.
25 Specifically, the following additional features are enabled
26 (cf. L<perlvar/$^P>):
27
28 =over 4
29
30 =item *
31
32 Perl inserts the contents of C<$ENV{PERL5DB}> (or C<BEGIN {require
33 'perl5db.pl'}> if not present) before the first line of your program.
34
35 =item *
36
37 Each array C<@{"_<$filename"}> holds the lines of $filename for a
38 file compiled by Perl.  The same is also true for C<eval>ed strings
39 that contain subroutines, or which are currently being executed.
40 The $filename for C<eval>ed strings looks like C<(eval 34)>.
41
42 Values in this array are magical in numeric context: they compare
43 equal to zero only if the line is not breakable.
44
45 =item *
46
47 Each hash C<%{"_<$filename"}> contains breakpoints and actions keyed
48 by line number.  Individual entries (as opposed to the whole hash)
49 are settable.  Perl only cares about Boolean true here, although
50 the values used by F<perl5db.pl> have the form
51 C<"$break_condition\0$action">.  
52
53 The same holds for evaluated strings that contain subroutines, or
54 which are currently being executed.  The $filename for C<eval>ed strings
55 looks like C<(eval 34)>.
56
57 =item *
58
59 Each scalar C<${"_<$filename"}> contains C<"_<$filename">.  This is
60 also the case for evaluated strings that contain subroutines, or
61 which are currently being executed.  The $filename for C<eval>ed
62 strings looks like C<(eval 34)>.
63
64 =item *
65
66 After each C<require>d file is compiled, but before it is executed,
67 C<DB::postponed(*{"_<$filename"})> is called if the subroutine
68 C<DB::postponed> exists.  Here, the $filename is the expanded name of
69 the C<require>d file, as found in the values of %INC.
70
71 =item *
72
73 After each subroutine C<subname> is compiled, the existence of
74 C<$DB::postponed{subname}> is checked.  If this key exists,
75 C<DB::postponed(subname)> is called if the C<DB::postponed> subroutine
76 also exists.
77
78 =item *
79
80 A hash C<%DB::sub> is maintained, whose keys are subroutine names
81 and whose values have the form C<filename:startline-endline>.
82 C<filename> has the form C<(eval 34)> for subroutines defined inside
83 C<eval>s.
84
85 =item *
86
87 When the execution of your program reaches a point that can hold a
88 breakpoint, the C<DB::DB()> subroutine is called if any of the variables
89 C<$DB::trace>, C<$DB::single>, or C<$DB::signal> is true.  These variables
90 are not C<local>izable.  This feature is disabled when executing
91 inside C<DB::DB()>, including functions called from it 
92 unless C<< $^D & (1<<30) >> is true.
93
94 =item *
95
96 When execution of the program reaches a subroutine call, a call to
97 C<&DB::sub>(I<args>) is made instead, with C<$DB::sub> holding the
98 name of the called subroutine. (This doesn't happen if the subroutine
99 was compiled in the C<DB> package.)
100
101 X<&DB::lsub>If the call is to an lvalue subroutine, and C<&DB::lsub>
102 is defined C<&DB::lsub>(I<args>) is called instead, otherwise falling
103 back to C<&DB::sub>(I<args>).
104
105 =item *
106
107 When execution of the program uses C<goto> to enter a non-XS
108 subroutine and the 0x80 bit is set in C<$^P>, a call to C<&DB::goto>
109 is made, with C<$DB::sub> holding the name of the subroutine being
110 entered.
111
112 =back
113
114 Note that if C<&DB::sub> needs external data for it to work, no
115 subroutine call is possible without it. As an example, the standard
116 debugger's C<&DB::sub> depends on the C<$DB::deep> variable
117 (it defines how many levels of recursion deep into the debugger you can go
118 before a mandatory break).  If C<$DB::deep> is not defined, subroutine
119 calls are not possible, even though C<&DB::sub> exists.
120
121 =head2 Writing Your Own Debugger
122
123 =head3 Environment Variables
124
125 The C<PERL5DB> environment variable can be used to define a debugger.
126 For example, the minimal "working" debugger (it actually doesn't do anything)
127 consists of one line:
128
129   sub DB::DB {}
130
131 It can easily be defined like this:
132
133   $ PERL5DB="sub DB::DB {}" perl -d your-script
134
135 Another brief debugger, slightly more useful, can be created
136 with only the line:
137
138   sub DB::DB {print ++$i; scalar <STDIN>}
139
140 This debugger prints a number which increments for each statement
141 encountered and waits for you to hit a newline before continuing
142 to the next statement.
143
144 The following debugger is actually useful:
145
146   {
147     package DB;
148     sub DB  {}
149     sub sub {print ++$i, " $sub\n"; &$sub}
150   }
151
152 It prints the sequence number of each subroutine call and the name of the
153 called subroutine.  Note that C<&DB::sub> is being compiled into the
154 package C<DB> through the use of the C<package> directive.
155
156 When it starts, the debugger reads your rc file (F<./.perldb> or
157 F<~/.perldb> under Unix), which can set important options.
158 (A subroutine (C<&afterinit>) can be defined here as well; it is executed
159 after the debugger completes its own initialization.)
160
161 After the rc file is read, the debugger reads the PERLDB_OPTS
162 environment variable and uses it to set debugger options. The
163 contents of this variable are treated as if they were the argument
164 of an C<o ...> debugger command (q.v. in L<perldebug/"Configurable Options">).
165
166 =head3 Debugger Internal Variables
167
168 In addition to the file and subroutine-related variables mentioned above,
169 the debugger also maintains various magical internal variables.
170
171 =over 4
172
173 =item *
174
175 C<@DB::dbline> is an alias for C<@{"::_<current_file"}>, which
176 holds the lines of the currently-selected file (compiled by Perl), either
177 explicitly chosen with the debugger's C<f> command, or implicitly by flow
178 of execution.
179
180 Values in this array are magical in numeric context: they compare
181 equal to zero only if the line is not breakable.
182
183 =item *
184
185 C<%DB::dbline> is an alias for C<%{"::_<current_file"}>, which
186 contains breakpoints and actions keyed by line number in
187 the currently-selected file, either explicitly chosen with the
188 debugger's C<f> command, or implicitly by flow of execution.
189
190 As previously noted, individual entries (as opposed to the whole hash)
191 are settable.  Perl only cares about Boolean true here, although
192 the values used by F<perl5db.pl> have the form
193 C<"$break_condition\0$action">.
194
195 =back
196
197 =head3 Debugger Customization Functions
198
199 Some functions are provided to simplify customization.
200
201 =over 4
202
203 =item *
204
205 See L<perldebug/"Configurable Options"> for a description of options parsed by
206 C<DB::parse_options(string)>.
207
208 =item *
209
210 C<DB::dump_trace(skip[,count])> skips the specified number of frames
211 and returns a list containing information about the calling frames (all
212 of them, if C<count> is missing).  Each entry is reference to a hash
213 with keys C<context> (either C<.>, C<$>, or C<@>), C<sub> (subroutine
214 name, or info about C<eval>), C<args> (C<undef> or a reference to
215 an array), C<file>, and C<line>.
216
217 =item *
218
219 C<DB::print_trace(FH, skip[, count[, short]])> prints
220 formatted info about caller frames.  The last two functions may be
221 convenient as arguments to C<< < >>, C<< << >> commands.
222
223 =back
224
225 Note that any variables and functions that are not documented in
226 this manpages (or in L<perldebug>) are considered for internal   
227 use only, and as such are subject to change without notice.
228
229 =head1 Frame Listing Output Examples
230
231 The C<frame> option can be used to control the output of frame 
232 information.  For example, contrast this expression trace:
233
234  $ perl -de 42
235  Stack dump during die enabled outside of evals.
236
237  Loading DB routines from perl5db.pl patch level 0.94
238  Emacs support available.
239
240  Enter h or 'h h' for help.
241
242  main::(-e:1):   0
243    DB<1> sub foo { 14 }
244
245    DB<2> sub bar { 3 }
246
247    DB<3> t print foo() * bar()
248  main::((eval 172):3):   print foo() + bar();
249  main::foo((eval 168):2):
250  main::bar((eval 170):2):
251  42
252
253 with this one, once the C<o>ption C<frame=2> has been set:
254
255    DB<4> o f=2
256                 frame = '2'
257    DB<5> t print foo() * bar()
258  3:      foo() * bar()
259  entering main::foo
260   2:     sub foo { 14 };
261  exited main::foo
262  entering main::bar
263   2:     sub bar { 3 };
264  exited main::bar
265  42
266
267 By way of demonstration, we present below a laborious listing
268 resulting from setting your C<PERLDB_OPTS> environment variable to
269 the value C<f=n N>, and running I<perl -d -V> from the command line.
270 Examples using various values of C<n> are shown to give you a feel
271 for the difference between settings.  Long though it may be, this
272 is not a complete listing, but only excerpts.
273
274 =over 4
275
276 =item 1
277
278   entering main::BEGIN
279    entering Config::BEGIN
280     Package lib/Exporter.pm.
281     Package lib/Carp.pm.
282    Package lib/Config.pm.
283    entering Config::TIEHASH
284    entering Exporter::import
285     entering Exporter::export
286   entering Config::myconfig
287    entering Config::FETCH
288    entering Config::FETCH
289    entering Config::FETCH
290    entering Config::FETCH
291
292 =item 2
293
294   entering main::BEGIN
295    entering Config::BEGIN
296     Package lib/Exporter.pm.
297     Package lib/Carp.pm.
298    exited Config::BEGIN
299    Package lib/Config.pm.
300    entering Config::TIEHASH
301    exited Config::TIEHASH
302    entering Exporter::import
303     entering Exporter::export
304     exited Exporter::export
305    exited Exporter::import
306   exited main::BEGIN
307   entering Config::myconfig
308    entering Config::FETCH
309    exited Config::FETCH
310    entering Config::FETCH
311    exited Config::FETCH
312    entering Config::FETCH
313
314 =item 3
315
316   in  $=main::BEGIN() from /dev/null:0
317    in  $=Config::BEGIN() from lib/Config.pm:2
318     Package lib/Exporter.pm.
319     Package lib/Carp.pm.
320    Package lib/Config.pm.
321    in  $=Config::TIEHASH('Config') from lib/Config.pm:644
322    in  $=Exporter::import('Config', 'myconfig', 'config_vars') from /dev/null:0
323     in  $=Exporter::export('Config', 'main', 'myconfig', 'config_vars') from li
324   in  @=Config::myconfig() from /dev/null:0
325    in  $=Config::FETCH(ref(Config), 'package') from lib/Config.pm:574
326    in  $=Config::FETCH(ref(Config), 'baserev') from lib/Config.pm:574
327    in  $=Config::FETCH(ref(Config), 'PERL_VERSION') from lib/Config.pm:574
328    in  $=Config::FETCH(ref(Config), 'PERL_SUBVERSION') from lib/Config.pm:574
329    in  $=Config::FETCH(ref(Config), 'osname') from lib/Config.pm:574
330    in  $=Config::FETCH(ref(Config), 'osvers') from lib/Config.pm:574
331
332 =item 4
333
334   in  $=main::BEGIN() from /dev/null:0
335    in  $=Config::BEGIN() from lib/Config.pm:2
336     Package lib/Exporter.pm.
337     Package lib/Carp.pm.
338    out $=Config::BEGIN() from lib/Config.pm:0
339    Package lib/Config.pm.
340    in  $=Config::TIEHASH('Config') from lib/Config.pm:644
341    out $=Config::TIEHASH('Config') from lib/Config.pm:644
342    in  $=Exporter::import('Config', 'myconfig', 'config_vars') from /dev/null:0
343     in  $=Exporter::export('Config', 'main', 'myconfig', 'config_vars') from lib/
344     out $=Exporter::export('Config', 'main', 'myconfig', 'config_vars') from lib/
345    out $=Exporter::import('Config', 'myconfig', 'config_vars') from /dev/null:0
346   out $=main::BEGIN() from /dev/null:0
347   in  @=Config::myconfig() from /dev/null:0
348    in  $=Config::FETCH(ref(Config), 'package') from lib/Config.pm:574
349    out $=Config::FETCH(ref(Config), 'package') from lib/Config.pm:574
350    in  $=Config::FETCH(ref(Config), 'baserev') from lib/Config.pm:574
351    out $=Config::FETCH(ref(Config), 'baserev') from lib/Config.pm:574
352    in  $=Config::FETCH(ref(Config), 'PERL_VERSION') from lib/Config.pm:574
353    out $=Config::FETCH(ref(Config), 'PERL_VERSION') from lib/Config.pm:574
354    in  $=Config::FETCH(ref(Config), 'PERL_SUBVERSION') from lib/Config.pm:574
355
356 =item 5
357
358   in  $=main::BEGIN() from /dev/null:0
359    in  $=Config::BEGIN() from lib/Config.pm:2
360     Package lib/Exporter.pm.
361     Package lib/Carp.pm.
362    out $=Config::BEGIN() from lib/Config.pm:0
363    Package lib/Config.pm.
364    in  $=Config::TIEHASH('Config') from lib/Config.pm:644
365    out $=Config::TIEHASH('Config') from lib/Config.pm:644
366    in  $=Exporter::import('Config', 'myconfig', 'config_vars') from /dev/null:0
367     in  $=Exporter::export('Config', 'main', 'myconfig', 'config_vars') from lib/E
368     out $=Exporter::export('Config', 'main', 'myconfig', 'config_vars') from lib/E
369    out $=Exporter::import('Config', 'myconfig', 'config_vars') from /dev/null:0
370   out $=main::BEGIN() from /dev/null:0
371   in  @=Config::myconfig() from /dev/null:0
372    in  $=Config::FETCH('Config=HASH(0x1aa444)', 'package') from lib/Config.pm:574
373    out $=Config::FETCH('Config=HASH(0x1aa444)', 'package') from lib/Config.pm:574
374    in  $=Config::FETCH('Config=HASH(0x1aa444)', 'baserev') from lib/Config.pm:574
375    out $=Config::FETCH('Config=HASH(0x1aa444)', 'baserev') from lib/Config.pm:574
376
377 =item 6
378
379   in  $=CODE(0x15eca4)() from /dev/null:0
380    in  $=CODE(0x182528)() from lib/Config.pm:2
381     Package lib/Exporter.pm.
382    out $=CODE(0x182528)() from lib/Config.pm:0
383    scalar context return from CODE(0x182528): undef
384    Package lib/Config.pm.
385    in  $=Config::TIEHASH('Config') from lib/Config.pm:628
386    out $=Config::TIEHASH('Config') from lib/Config.pm:628
387    scalar context return from Config::TIEHASH:   empty hash
388    in  $=Exporter::import('Config', 'myconfig', 'config_vars') from /dev/null:0
389     in  $=Exporter::export('Config', 'main', 'myconfig', 'config_vars') from lib/Exporter.pm:171
390     out $=Exporter::export('Config', 'main', 'myconfig', 'config_vars') from lib/Exporter.pm:171
391     scalar context return from Exporter::export: ''
392    out $=Exporter::import('Config', 'myconfig', 'config_vars') from /dev/null:0
393    scalar context return from Exporter::import: ''
394
395 =back
396
397 In all cases shown above, the line indentation shows the call tree.
398 If bit 2 of C<frame> is set, a line is printed on exit from a
399 subroutine as well.  If bit 4 is set, the arguments are printed
400 along with the caller info.  If bit 8 is set, the arguments are
401 printed even if they are tied or references.  If bit 16 is set, the
402 return value is printed, too.
403
404 When a package is compiled, a line like this
405
406     Package lib/Carp.pm.
407
408 is printed with proper indentation.
409
410 =head1 Debugging Regular Expressions
411
412 There are two ways to enable debugging output for regular expressions.
413
414 If your perl is compiled with C<-DDEBUGGING>, you may use the
415 B<-Dr> flag on the command line.
416
417 Otherwise, one can C<use re 'debug'>, which has effects at
418 compile time and run time.  Since Perl 5.9.5, this pragma is lexically
419 scoped.
420
421 =head2 Compile-time Output
422
423 The debugging output at compile time looks like this:
424
425   Compiling REx '[bc]d(ef*g)+h[ij]k$'
426   size 45 Got 364 bytes for offset annotations.
427   first at 1
428   rarest char g at 0
429   rarest char d at 0
430      1: ANYOF[bc](12)
431     12: EXACT <d>(14)
432     14: CURLYX[0] {1,32767}(28)
433     16:   OPEN1(18)
434     18:     EXACT <e>(20)
435     20:     STAR(23)
436     21:       EXACT <f>(0)
437     23:     EXACT <g>(25)
438     25:   CLOSE1(27)
439     27:   WHILEM[1/1](0)
440     28: NOTHING(29)
441     29: EXACT <h>(31)
442     31: ANYOF[ij](42)
443     42: EXACT <k>(44)
444     44: EOL(45)
445     45: END(0)
446   anchored 'de' at 1 floating 'gh' at 3..2147483647 (checking floating) 
447         stclass 'ANYOF[bc]' minlen 7 
448   Offsets: [45]
449         1[4] 0[0] 0[0] 0[0] 0[0] 0[0] 0[0] 0[0] 0[0] 0[0] 0[0] 5[1]
450         0[0] 12[1] 0[0] 6[1] 0[0] 7[1] 0[0] 9[1] 8[1] 0[0] 10[1] 0[0]
451         11[1] 0[0] 12[0] 12[0] 13[1] 0[0] 14[4] 0[0] 0[0] 0[0] 0[0]
452         0[0] 0[0] 0[0] 0[0] 0[0] 0[0] 18[1] 0[0] 19[1] 20[0]  
453   Omitting $` $& $' support.
454
455 The first line shows the pre-compiled form of the regex.  The second
456 shows the size of the compiled form (in arbitrary units, usually
457 4-byte words) and the total number of bytes allocated for the
458 offset/length table, usually 4+C<size>*8.  The next line shows the
459 label I<id> of the first node that does a match.
460
461 The 
462
463   anchored 'de' at 1 floating 'gh' at 3..2147483647 (checking floating) 
464         stclass 'ANYOF[bc]' minlen 7 
465
466 line (split into two lines above) contains optimizer
467 information.  In the example shown, the optimizer found that the match 
468 should contain a substring C<de> at offset 1, plus substring C<gh>
469 at some offset between 3 and infinity.  Moreover, when checking for
470 these substrings (to abandon impossible matches quickly), Perl will check
471 for the substring C<gh> before checking for the substring C<de>.  The
472 optimizer may also use the knowledge that the match starts (at the
473 C<first> I<id>) with a character class, and no string 
474 shorter than 7 characters can possibly match.
475
476 The fields of interest which may appear in this line are
477
478 =over 4
479
480 =item C<anchored> I<STRING> C<at> I<POS>
481
482 =item C<floating> I<STRING> C<at> I<POS1..POS2>
483
484 See above.
485
486 =item C<matching floating/anchored>
487
488 Which substring to check first.
489
490 =item C<minlen>
491
492 The minimal length of the match.
493
494 =item C<stclass> I<TYPE>
495
496 Type of first matching node.
497
498 =item C<noscan>
499
500 Don't scan for the found substrings.
501
502 =item C<isall>
503
504 Means that the optimizer information is all that the regular
505 expression contains, and thus one does not need to enter the regex engine at
506 all.
507
508 =item C<GPOS>
509
510 Set if the pattern contains C<\G>.
511
512 =item C<plus> 
513
514 Set if the pattern starts with a repeated char (as in C<x+y>).
515
516 =item C<implicit>
517
518 Set if the pattern starts with C<.*>.
519
520 =item C<with eval> 
521
522 Set if the pattern contain eval-groups, such as C<(?{ code })> and
523 C<(??{ code })>.
524
525 =item C<anchored(TYPE)>
526
527 If the pattern may match only at a handful of places, with C<TYPE>
528 being C<SBOL>, C<MBOL>, or C<GPOS>.  See the table below.
529
530 =back
531
532 If a substring is known to match at end-of-line only, it may be
533 followed by C<$>, as in C<floating 'k'$>.
534
535 The optimizer-specific information is used to avoid entering (a slow) regex
536 engine on strings that will not definitely match.  If the C<isall> flag
537 is set, a call to the regex engine may be avoided even when the optimizer
538 found an appropriate place for the match.
539
540 Above the optimizer section is the list of I<nodes> of the compiled
541 form of the regex.  Each line has format 
542
543 C<   >I<id>: I<TYPE> I<OPTIONAL-INFO> (I<next-id>)
544
545 =head2 Types of Nodes
546
547 Here are the current possible types, with short descriptions:
548
549 =for comment
550 This table is generated by regen/regcomp.pl.  Any changes made here
551 will be lost.
552
553 =for regcomp.pl begin
554
555  # TYPE arg-description [num-args] [longjump-len] DESCRIPTION
556
557  # Exit points
558
559  END             no         End of program.
560  SUCCEED         no         Return from a subroutine, basically.
561
562  # Line Start Anchors:
563  SBOL            no         Match "" at beginning of line: /^/, /\A/
564  MBOL            no         Same, assuming multiline: /^/m
565
566  # Line End Anchors:
567  SEOL            no         Match "" at end of line: /$/
568  MEOL            no         Same, assuming multiline: /$/m
569  EOS             no         Match "" at end of string: /\z/
570
571  # Match Start Anchors:
572  GPOS            no         Matches where last m//g left off.
573
574  # Word Boundary Opcodes:
575  BOUND           no         Match "" at any word boundary using native
576                             charset rules for non-utf8
577  BOUNDL          no         Match "" at any locale word boundary
578  BOUNDU          no         Match "" at any word boundary using Unicode
579                             rules
580  BOUNDA          no         Match "" at any word boundary using ASCII
581                             rules
582  NBOUND          no         Match "" at any word non-boundary using
583                             native charset rules for non-utf8
584  NBOUNDL         no         Match "" at any locale word non-boundary
585  NBOUNDU         no         Match "" at any word non-boundary using
586                             Unicode rules
587  NBOUNDA         no         Match "" at any word non-boundary using
588                             ASCII rules
589
590  # [Special] alternatives:
591  REG_ANY         no         Match any one character (except newline).
592  SANY            no         Match any one character.
593  CANY            no         Match any one byte.
594  ANYOF           sv 1       Match character in (or not in) this class,
595                             single char match only
596
597  # POSIX Character Classes:
598  POSIXD          none       Some [[:class:]] under /d; the FLAGS field
599                             gives which one
600  POSIXL          none       Some [[:class:]] under /l; the FLAGS field
601                             gives which one
602  POSIXU          none       Some [[:class:]] under /u; the FLAGS field
603                             gives which one
604  POSIXA          none       Some [[:class:]] under /a; the FLAGS field
605                             gives which one
606  NPOSIXD         none       complement of POSIXD, [[:^class:]]
607  NPOSIXL         none       complement of POSIXL, [[:^class:]]
608  NPOSIXU         none       complement of POSIXU, [[:^class:]]
609  NPOSIXA         none       complement of POSIXA, [[:^class:]]
610
611  CLUMP           no         Match any extended grapheme cluster sequence
612
613  # Alternation
614
615  # BRANCH        The set of branches constituting a single choice are
616  #               hooked together with their "next" pointers, since
617  #               precedence prevents anything being concatenated to
618  #               any individual branch.  The "next" pointer of the last
619  #               BRANCH in a choice points to the thing following the
620  #               whole choice.  This is also where the final "next"
621  #               pointer of each individual branch points; each branch
622  #               starts with the operand node of a BRANCH node.
623  #
624  BRANCH          node       Match this alternative, or the next...
625
626  # Literals
627
628  EXACT           str        Match this string (preceded by length).
629  EXACTF          str        Match this non-UTF-8 string (not guaranteed
630                             to be folded) using /id rules (w/len).
631  EXACTFL         str        Match this string (not guaranteed to be
632                             folded) using /il rules (w/len).
633  EXACTFU         str        Match this string (folded iff in UTF-8,
634                             length in folding doesn't change if not in
635                             UTF-8) using /iu rules (w/len).
636  EXACTFA         str        Match this string (not guaranteed to be
637                             folded) using /iaa rules (w/len).
638  EXACTFU_SS      str        Match this string (folded iff in UTF-8,
639                             length in folding may change even if not in
640                             UTF-8) using /iu rules (w/len).
641  EXACTFA_NO_TRIE str        Match this string (which is not trie-able;
642                             not guaranteed to be folded) using /iaa
643                             rules (w/len).
644
645  # Do nothing types
646
647  NOTHING         no         Match empty string.
648  # A variant of above which delimits a group, thus stops optimizations
649  TAIL            no         Match empty string. Can jump here from
650                             outside.
651
652  # Loops
653
654  # STAR,PLUS    '?', and complex '*' and '+', are implemented as
655  #               circular BRANCH structures.  Simple cases
656  #               (one character per match) are implemented with STAR
657  #               and PLUS for speed and to minimize recursive plunges.
658  #
659  STAR            node       Match this (simple) thing 0 or more times.
660  PLUS            node       Match this (simple) thing 1 or more times.
661
662  CURLY           sv 2       Match this simple thing {n,m} times.
663  CURLYN          no 2       Capture next-after-this simple thing
664  CURLYM          no 2       Capture this medium-complex thing {n,m}
665                             times.
666  CURLYX          sv 2       Match this complex thing {n,m} times.
667
668  # This terminator creates a loop structure for CURLYX
669  WHILEM          no         Do curly processing and see if rest matches.
670
671  # Buffer related
672
673  # OPEN,CLOSE,GROUPP     ...are numbered at compile time.
674  OPEN            num 1      Mark this point in input as start of #n.
675  CLOSE           num 1      Analogous to OPEN.
676
677  REF             num 1      Match some already matched string
678  REFF            num 1      Match already matched string, folded using
679                             native charset rules for non-utf8
680  REFFL           num 1      Match already matched string, folded in loc.
681  REFFU           num 1      Match already matched string, folded using
682                             unicode rules for non-utf8
683  REFFA           num 1      Match already matched string, folded using
684                             unicode rules for non-utf8, no mixing ASCII,
685                             non-ASCII
686
687  # Named references.  Code in regcomp.c assumes that these all are after
688  # the numbered references
689  NREF            no-sv 1    Match some already matched string
690  NREFF           no-sv 1    Match already matched string, folded using
691                             native charset rules for non-utf8
692  NREFFL          no-sv 1    Match already matched string, folded in loc.
693  NREFFU          num 1      Match already matched string, folded using
694                             unicode rules for non-utf8
695  NREFFA          num 1      Match already matched string, folded using
696                             unicode rules for non-utf8, no mixing ASCII,
697                             non-ASCII
698
699  # Support for long RE
700  LONGJMP         off 1 1    Jump far away.
701  BRANCHJ         off 1 1    BRANCH with long offset.
702
703  # Special Case Regops
704  IFMATCH         off 1 2    Succeeds if the following matches.
705  UNLESSM         off 1 2    Fails if the following matches.
706  SUSPEND         off 1 1    "Independent" sub-RE.
707  IFTHEN          off 1 1    Switch, should be preceded by switcher.
708  GROUPP          num 1      Whether the group matched.
709
710  # The heavy worker
711
712  EVAL            evl/flags  Execute some Perl code.
713                  2L
714
715  # Modifiers
716
717  MINMOD          no         Next operator is not greedy.
718  LOGICAL         no         Next opcode should set the flag only.
719
720  # This is not used yet
721  RENUM           off 1 1    Group with independently numbered parens.
722
723  # Trie Related
724
725  # Behave the same as A|LIST|OF|WORDS would. The '..C' variants
726  # have inline charclass data (ascii only), the 'C' store it in the
727  # structure.
728
729  TRIE            trie 1     Match many EXACT(F[ALU]?)? at once.
730                             flags==type
731  TRIEC           trie       Same as TRIE, but with embedded charclass
732                  charclass  data
733
734  AHOCORASICK     trie 1     Aho Corasick stclass. flags==type
735  AHOCORASICKC    trie       Same as AHOCORASICK, but with embedded
736                  charclass  charclass data
737
738  # Regex Subroutines
739  GOSUB           num/ofs 2L recurse to paren arg1 at (signed) ofs arg2
740  GOSTART         no         recurse to start of pattern
741
742  # Special conditionals
743  NGROUPP         no-sv 1    Whether the group matched.
744  INSUBP          num 1      Whether we are in a specific recurse.
745  DEFINEP         none 1     Never execute directly.
746
747  # Backtracking Verbs
748  ENDLIKE         none       Used only for the type field of verbs
749  OPFAIL          none       Same as (?!)
750  ACCEPT          parno 1    Accepts the current matched string.
751
752  # Verbs With Arguments
753  VERB            no-sv 1    Used only for the type field of verbs
754  PRUNE           no-sv 1    Pattern fails at this startpoint if no-
755                             backtracking through this
756  MARKPOINT       no-sv 1    Push the current location for rollback by
757                             cut.
758  SKIP            no-sv 1    On failure skip forward (to the mark) before
759                             retrying
760  COMMIT          no-sv 1    Pattern fails outright if backtracking
761                             through this
762  CUTGROUP        no-sv 1    On failure go to the next alternation in the
763                             group
764
765  # Control what to keep in $&.
766  KEEPS           no         $& begins here.
767
768  # New charclass like patterns
769  LNBREAK         none       generic newline pattern
770
771  # SPECIAL  REGOPS
772
773  # This is not really a node, but an optimized away piece of a "long"
774  # node.  To simplify debugging output, we mark it as if it were a node
775  OPTIMIZED       off        Placeholder for dump.
776
777  # Special opcode with the property that no opcode in a compiled program
778  # will ever be of this type. Thus it can be used as a flag value that
779  # no other opcode has been seen. END is used similarly, in that an END
780  # node cant be optimized. So END implies "unoptimizable" and PSEUDO
781  # mean "not seen anything to optimize yet".
782  PSEUDO          off        Pseudo opcode for internal use.
783
784 =for regcomp.pl end
785
786 =for unprinted-credits
787 Next section M-J. Dominus (mjd-perl-patch+@plover.com) 20010421
788
789 Following the optimizer information is a dump of the offset/length
790 table, here split across several lines:
791
792   Offsets: [45]
793         1[4] 0[0] 0[0] 0[0] 0[0] 0[0] 0[0] 0[0] 0[0] 0[0] 0[0] 5[1]
794         0[0] 12[1] 0[0] 6[1] 0[0] 7[1] 0[0] 9[1] 8[1] 0[0] 10[1] 0[0]
795         11[1] 0[0] 12[0] 12[0] 13[1] 0[0] 14[4] 0[0] 0[0] 0[0] 0[0]
796         0[0] 0[0] 0[0] 0[0] 0[0] 0[0] 18[1] 0[0] 19[1] 20[0]  
797
798 The first line here indicates that the offset/length table contains 45
799 entries.  Each entry is a pair of integers, denoted by C<offset[length]>.
800 Entries are numbered starting with 1, so entry #1 here is C<1[4]> and
801 entry #12 is C<5[1]>.  C<1[4]> indicates that the node labeled C<1:>
802 (the C<1: ANYOF[bc]>) begins at character position 1 in the
803 pre-compiled form of the regex, and has a length of 4 characters.
804 C<5[1]> in position 12 
805 indicates that the node labeled C<12:>
806 (the C<< 12: EXACT <d> >>) begins at character position 5 in the
807 pre-compiled form of the regex, and has a length of 1 character.
808 C<12[1]> in position 14 
809 indicates that the node labeled C<14:>
810 (the C<< 14: CURLYX[0] {1,32767} >>) begins at character position 12 in the
811 pre-compiled form of the regex, and has a length of 1 character---that
812 is, it corresponds to the C<+> symbol in the precompiled regex.
813
814 C<0[0]> items indicate that there is no corresponding node.
815
816 =head2 Run-time Output
817
818 First of all, when doing a match, one may get no run-time output even
819 if debugging is enabled.  This means that the regex engine was never
820 entered and that all of the job was therefore done by the optimizer.
821
822 If the regex engine was entered, the output may look like this:
823
824   Matching '[bc]d(ef*g)+h[ij]k$' against 'abcdefg__gh__'
825     Setting an EVAL scope, savestack=3
826      2 <ab> <cdefg__gh_>    |  1: ANYOF
827      3 <abc> <defg__gh_>    | 11: EXACT <d>
828      4 <abcd> <efg__gh_>    | 13: CURLYX {1,32767}
829      4 <abcd> <efg__gh_>    | 26:   WHILEM
830                                 0 out of 1..32767  cc=effff31c
831      4 <abcd> <efg__gh_>    | 15:     OPEN1
832      4 <abcd> <efg__gh_>    | 17:     EXACT <e>
833      5 <abcde> <fg__gh_>    | 19:     STAR
834                              EXACT <f> can match 1 times out of 32767...
835     Setting an EVAL scope, savestack=3
836      6 <bcdef> <g__gh__>    | 22:       EXACT <g>
837      7 <bcdefg> <__gh__>    | 24:       CLOSE1
838      7 <bcdefg> <__gh__>    | 26:       WHILEM
839                                     1 out of 1..32767  cc=effff31c
840     Setting an EVAL scope, savestack=12
841      7 <bcdefg> <__gh__>    | 15:         OPEN1
842      7 <bcdefg> <__gh__>    | 17:         EXACT <e>
843        restoring \1 to 4(4)..7
844                                     failed, try continuation...
845      7 <bcdefg> <__gh__>    | 27:         NOTHING
846      7 <bcdefg> <__gh__>    | 28:         EXACT <h>
847                                     failed...
848                                 failed...
849
850 The most significant information in the output is about the particular I<node>
851 of the compiled regex that is currently being tested against the target string.
852 The format of these lines is
853
854 C<    >I<STRING-OFFSET> <I<PRE-STRING>> <I<POST-STRING>>   |I<ID>:  I<TYPE>
855
856 The I<TYPE> info is indented with respect to the backtracking level.
857 Other incidental information appears interspersed within.
858
859 =head1 Debugging Perl Memory Usage
860
861 Perl is a profligate wastrel when it comes to memory use.  There
862 is a saying that to estimate memory usage of Perl, assume a reasonable
863 algorithm for memory allocation, multiply that estimate by 10, and
864 while you still may miss the mark, at least you won't be quite so
865 astonished.  This is not absolutely true, but may provide a good
866 grasp of what happens.
867
868 Assume that an integer cannot take less than 20 bytes of memory, a
869 float cannot take less than 24 bytes, a string cannot take less
870 than 32 bytes (all these examples assume 32-bit architectures, the
871 result are quite a bit worse on 64-bit architectures).  If a variable
872 is accessed in two of three different ways (which require an integer,
873 a float, or a string), the memory footprint may increase yet another
874 20 bytes.  A sloppy malloc(3) implementation can inflate these
875 numbers dramatically.
876
877 On the opposite end of the scale, a declaration like
878
879   sub foo;
880
881 may take up to 500 bytes of memory, depending on which release of Perl
882 you're running.
883
884 Anecdotal estimates of source-to-compiled code bloat suggest an
885 eightfold increase.  This means that the compiled form of reasonable
886 (normally commented, properly indented etc.) code will take
887 about eight times more space in memory than the code took
888 on disk.
889
890 The B<-DL> command-line switch is obsolete since circa Perl 5.6.0
891 (it was available only if Perl was built with C<-DDEBUGGING>).
892 The switch was used to track Perl's memory allocations and possible
893 memory leaks.  These days the use of malloc debugging tools like
894 F<Purify> or F<valgrind> is suggested instead.  See also
895 L<perlhacktips/PERL_MEM_LOG>.
896
897 One way to find out how much memory is being used by Perl data
898 structures is to install the Devel::Size module from CPAN: it gives
899 you the minimum number of bytes required to store a particular data
900 structure.  Please be mindful of the difference between the size()
901 and total_size().
902
903 If Perl has been compiled using Perl's malloc you can analyze Perl
904 memory usage by setting $ENV{PERL_DEBUG_MSTATS}.
905
906 =head2 Using C<$ENV{PERL_DEBUG_MSTATS}>
907
908 If your perl is using Perl's malloc() and was compiled with the
909 necessary switches (this is the default), then it will print memory
910 usage statistics after compiling your code when C<< $ENV{PERL_DEBUG_MSTATS}
911 > 1 >>, and before termination of the program when C<<
912 $ENV{PERL_DEBUG_MSTATS} >= 1 >>.  The report format is similar to
913 the following example:
914
915   $ PERL_DEBUG_MSTATS=2 perl -e "require Carp"
916   Memory allocation statistics after compilation: (buckets 4(4)..8188(8192)
917      14216 free:   130   117    28     7     9   0   2     2   1 0 0
918                 437    61    36     0     5
919      60924 used:   125   137   161    55     7   8   6    16   2 0 1
920                  74   109   304    84    20
921   Total sbrk(): 77824/21:119. Odd ends: pad+heads+chain+tail: 0+636+0+2048.
922   Memory allocation statistics after execution:   (buckets 4(4)..8188(8192)
923      30888 free:   245    78    85    13     6   2   1     3   2 0 1
924                 315   162    39    42    11
925     175816 used:   265   176  1112   111    26  22  11    27   2 1 1
926                 196   178  1066   798    39
927   Total sbrk(): 215040/47:145. Odd ends: pad+heads+chain+tail: 0+2192+0+6144.
928
929 It is possible to ask for such a statistic at arbitrary points in
930 your execution using the mstat() function out of the standard
931 Devel::Peek module.
932
933 Here is some explanation of that format:
934
935 =over 4
936
937 =item C<buckets SMALLEST(APPROX)..GREATEST(APPROX)>
938
939 Perl's malloc() uses bucketed allocations.  Every request is rounded
940 up to the closest bucket size available, and a bucket is taken from
941 the pool of buckets of that size.
942
943 The line above describes the limits of buckets currently in use.
944 Each bucket has two sizes: memory footprint and the maximal size
945 of user data that can fit into this bucket.  Suppose in the above
946 example that the smallest bucket were size 4.  The biggest bucket
947 would have usable size 8188, and the memory footprint would be 8192.
948
949 In a Perl built for debugging, some buckets may have negative usable
950 size.  This means that these buckets cannot (and will not) be used.
951 For larger buckets, the memory footprint may be one page greater
952 than a power of 2.  If so, the corresponding power of two is
953 printed in the C<APPROX> field above.
954
955 =item Free/Used
956
957 The 1 or 2 rows of numbers following that correspond to the number
958 of buckets of each size between C<SMALLEST> and C<GREATEST>.  In
959 the first row, the sizes (memory footprints) of buckets are powers
960 of two--or possibly one page greater.  In the second row, if present,
961 the memory footprints of the buckets are between the memory footprints
962 of two buckets "above".
963
964 For example, suppose under the previous example, the memory footprints
965 were
966
967      free:    8     16    32    64    128  256 512 1024 2048 4096 8192
968            4     12    24    48    80
969
970 With a non-C<DEBUGGING> perl, the buckets starting from C<128> have
971 a 4-byte overhead, and thus an 8192-long bucket may take up to
972 8188-byte allocations.
973
974 =item C<Total sbrk(): SBRKed/SBRKs:CONTINUOUS>
975
976 The first two fields give the total amount of memory perl sbrk(2)ed
977 (ess-broken? :-) and number of sbrk(2)s used.  The third number is
978 what perl thinks about continuity of returned chunks.  So long as
979 this number is positive, malloc() will assume that it is probable
980 that sbrk(2) will provide continuous memory.
981
982 Memory allocated by external libraries is not counted.
983
984 =item C<pad: 0>
985
986 The amount of sbrk(2)ed memory needed to keep buckets aligned.
987
988 =item C<heads: 2192>
989
990 Although memory overhead of bigger buckets is kept inside the bucket, for
991 smaller buckets, it is kept in separate areas.  This field gives the
992 total size of these areas.
993
994 =item C<chain: 0>
995
996 malloc() may want to subdivide a bigger bucket into smaller buckets.
997 If only a part of the deceased bucket is left unsubdivided, the rest
998 is kept as an element of a linked list.  This field gives the total
999 size of these chunks.
1000
1001 =item C<tail: 6144>
1002
1003 To minimize the number of sbrk(2)s, malloc() asks for more memory.  This
1004 field gives the size of the yet unused part, which is sbrk(2)ed, but
1005 never touched.
1006
1007 =back
1008
1009 =head1 SEE ALSO
1010
1011 L<perldebug>,
1012 L<perlguts>,
1013 L<perlrun>
1014 L<re>,
1015 and
1016 L<Devel::DProf>.