This is a live mirror of the Perl 5 development currently hosted at https://github.com/perl/perl5
don't depend on threads to do a watchdog when testing threads
[perl5.git] / lib / PerlIO.pm
1 package PerlIO;
2
3 our $VERSION = '1.07';
4
5 # Map layer name to package that defines it
6 our %alias;
7
8 sub import
9 {
10  my $class = shift;
11  while (@_)
12   {
13    my $layer = shift;
14    if (exists $alias{$layer})
15     {
16      $layer = $alias{$layer}
17     }
18    else
19     {
20      $layer = "${class}::$layer";
21     }
22    eval "require $layer";
23    warn $@ if $@;
24   }
25 }
26
27 sub F_UTF8 () { 0x8000 }
28
29 1;
30 __END__
31
32 =head1 NAME
33
34 PerlIO - On demand loader for PerlIO layers and root of PerlIO::* name space
35
36 =head1 SYNOPSIS
37
38   open($fh,"<:crlf", "my.txt"); # support platform-native and CRLF text files
39
40   open($fh,"<","his.jpg");      # portably open a binary file for reading
41   binmode($fh);
42
43   Shell:
44     PERLIO=perlio perl ....
45
46 =head1 DESCRIPTION
47
48 When an undefined layer 'foo' is encountered in an C<open> or
49 C<binmode> layer specification then C code performs the equivalent of:
50
51   use PerlIO 'foo';
52
53 The perl code in PerlIO.pm then attempts to locate a layer by doing
54
55   require PerlIO::foo;
56
57 Otherwise the C<PerlIO> package is a place holder for additional
58 PerlIO related functions.
59
60 The following layers are currently defined:
61
62 =over 4
63
64 =item :unix
65
66 Lowest level layer which provides basic PerlIO operations in terms of
67 UNIX/POSIX numeric file descriptor calls
68 (open(), read(), write(), lseek(), close()).
69
70 =item :stdio
71
72 Layer which calls C<fread>, C<fwrite> and C<fseek>/C<ftell> etc.  Note
73 that as this is "real" stdio it will ignore any layers beneath it and
74 go straight to the operating system via the C library as usual.
75
76 =item :perlio
77
78 A from scratch implementation of buffering for PerlIO. Provides fast
79 access to the buffer for C<sv_gets> which implements perl's readline/E<lt>E<gt>
80 and in general attempts to minimize data copying.
81
82 C<:perlio> will insert a C<:unix> layer below itself to do low level IO.
83
84 =item :crlf
85
86 A layer that implements DOS/Windows like CRLF line endings.  On read
87 converts pairs of CR,LF to a single "\n" newline character.  On write
88 converts each "\n" to a CR,LF pair.  Note that this layer will silently
89 refuse to be pushed on top of itself.
90
91 It currently does I<not> mimic MS-DOS as far as treating of Control-Z
92 as being an end-of-file marker.
93
94 Based on the C<:perlio> layer.
95
96 =item :mmap
97
98 A layer which implements "reading" of files by using C<mmap()> to
99 make a (whole) file appear in the process's address space, and then
100 using that as PerlIO's "buffer". This I<may> be faster in certain
101 circumstances for large files, and may result in less physical memory
102 use when multiple processes are reading the same file.
103
104 Files which are not C<mmap()>-able revert to behaving like the C<:perlio>
105 layer. Writes also behave like the C<:perlio> layer, as C<mmap()> for write
106 needs extra house-keeping (to extend the file) which negates any advantage.
107
108 The C<:mmap> layer will not exist if the platform does not support C<mmap()>.
109
110 =item :utf8
111
112 Declares that the stream accepts perl's I<internal> encoding of
113 characters.  (Which really is UTF-8 on ASCII machines, but is
114 UTF-EBCDIC on EBCDIC machines.)  This allows any character perl can
115 represent to be read from or written to the stream. The UTF-X encoding
116 is chosen to render simple text parts (i.e.  non-accented letters,
117 digits and common punctuation) human readable in the encoded file.
118
119 Here is how to write your native data out using UTF-8 (or UTF-EBCDIC)
120 and then read it back in.
121
122         open(F, ">:utf8", "data.utf");
123         print F $out;
124         close(F);
125
126         open(F, "<:utf8", "data.utf");
127         $in = <F>;
128         close(F);
129
130 Note that this layer does not validate byte sequences. For reading
131 input, using C<:encoding(utf8)> instead of bare C<:utf8> is strongly
132 recommended.
133
134 =item :bytes
135
136 This is the inverse of the C<:utf8> layer. It turns off the flag
137 on the layer below so that data read from it is considered to
138 be "octets" i.e. characters in the range 0..255 only. Likewise
139 on output perl will warn if a "wide" character is written
140 to a such a stream.
141
142 =item :raw
143
144 The C<:raw> layer is I<defined> as being identical to calling
145 C<binmode($fh)> - the stream is made suitable for passing binary data,
146 i.e. each byte is passed as-is. The stream will still be
147 buffered.
148
149 In Perl 5.6 and some books the C<:raw> layer (previously sometimes also
150 referred to as a "discipline") is documented as the inverse of the
151 C<:crlf> layer. That is no longer the case - other layers which would
152 alter the binary nature of the stream are also disabled.  If you want UNIX
153 line endings on a platform that normally does CRLF translation, but still
154 want UTF-8 or encoding defaults, the appropriate thing to do is to add
155 C<:perlio> to the PERLIO environment variable.
156
157 The implementation of C<:raw> is as a pseudo-layer which when "pushed"
158 pops itself and then any layers which do not declare themselves as suitable
159 for binary data. (Undoing :utf8 and :crlf are implemented by clearing
160 flags rather than popping layers but that is an implementation detail.)
161
162 As a consequence of the fact that C<:raw> normally pops layers,
163 it usually only makes sense to have it as the only or first element in
164 a layer specification.  When used as the first element it provides
165 a known base on which to build e.g.
166
167     open($fh,":raw:utf8",...)
168
169 will construct a "binary" stream, but then enable UTF-8 translation.
170
171 =item :pop
172
173 A pseudo layer that removes the top-most layer. Gives perl code
174 a way to manipulate the layer stack. Should be considered
175 as experimental. Note that C<:pop> only works on real layers
176 and will not undo the effects of pseudo layers like C<:utf8>.
177 An example of a possible use might be:
178
179     open($fh,...)
180     ...
181     binmode($fh,":encoding(...)");  # next chunk is encoded
182     ...
183     binmode($fh,":pop");            # back to un-encoded
184
185 A more elegant (and safer) interface is needed.
186
187 =item :win32
188
189 On Win32 platforms this I<experimental> layer uses the native "handle" IO
190 rather than the unix-like numeric file descriptor layer. Known to be
191 buggy as of perl 5.8.2.
192
193 =back
194
195 =head2 Custom Layers
196
197 It is possible to write custom layers in addition to the above builtin
198 ones, both in C/XS and Perl.  Two such layers (and one example written
199 in Perl using the latter) come with the Perl distribution.
200
201 =over 4
202
203 =item :encoding
204
205 Use C<:encoding(ENCODING)> either in open() or binmode() to install
206 a layer that transparently does character set and encoding transformations,
207 for example from Shift-JIS to Unicode.  Note that under C<stdio>
208 an C<:encoding> also enables C<:utf8>.  See L<PerlIO::encoding>
209 for more information.
210
211 =item :via
212
213 Use C<:via(MODULE)> either in open() or binmode() to install a layer
214 that does whatever transformation (for example compression /
215 decompression, encryption / decryption) to the filehandle.
216 See L<PerlIO::via> for more information.
217
218 =back
219
220 =head2 Alternatives to raw
221
222 To get a binary stream an alternate method is to use:
223
224     open($fh,"whatever")
225     binmode($fh);
226
227 this has the advantage of being backward compatible with how such things have
228 had to be coded on some platforms for years.
229
230 To get an unbuffered stream specify an unbuffered layer (e.g. C<:unix>)
231 in the open call:
232
233     open($fh,"<:unix",$path)
234
235 =head2 Defaults and how to override them
236
237 If the platform is MS-DOS like and normally does CRLF to "\n"
238 translation for text files then the default layers are :
239
240   unix crlf
241
242 (The low level "unix" layer may be replaced by a platform specific low
243 level layer.)
244
245 Otherwise if C<Configure> found out how to do "fast" IO using the system's
246 stdio, then the default layers are:
247
248   unix stdio
249
250 Otherwise the default layers are
251
252   unix perlio
253
254 These defaults may change once perlio has been better tested and tuned.
255
256 The default can be overridden by setting the environment variable
257 PERLIO to a space separated list of layers (C<unix> or platform low
258 level layer is always pushed first).
259
260 This can be used to see the effect of/bugs in the various layers e.g.
261
262   cd .../perl/t
263   PERLIO=stdio  ./perl harness
264   PERLIO=perlio ./perl harness
265
266 For the various values of PERLIO see L<perlrun/PERLIO>.
267
268 =head2 Querying the layers of filehandles
269
270 The following returns the B<names> of the PerlIO layers on a filehandle.
271
272    my @layers = PerlIO::get_layers($fh); # Or FH, *FH, "FH".
273
274 The layers are returned in the order an open() or binmode() call would
275 use them.  Note that the "default stack" depends on the operating
276 system and on the Perl version, and both the compile-time and
277 runtime configurations of Perl.
278
279 The following table summarizes the default layers on UNIX-like and
280 DOS-like platforms and depending on the setting of C<$ENV{PERLIO}>:
281
282  PERLIO     UNIX-like                   DOS-like
283  ------     ---------                   --------
284  unset / "" unix perlio / stdio [1]     unix crlf
285  stdio      unix perlio / stdio [1]     stdio
286  perlio     unix perlio                 unix perlio
287  mmap       unix mmap                   unix mmap
288
289  # [1] "stdio" if Configure found out how to do "fast stdio" (depends
290  # on the stdio implementation) and in Perl 5.8, otherwise "unix perlio"
291
292 By default the layers from the input side of the filehandle are
293 returned; to get the output side, use the optional C<output> argument:
294
295    my @layers = PerlIO::get_layers($fh, output => 1);
296
297 (Usually the layers are identical on either side of a filehandle but
298 for example with sockets there may be differences, or if you have
299 been using the C<open> pragma.)
300
301 There is no set_layers(), nor does get_layers() return a tied array
302 mirroring the stack, or anything fancy like that.  This is not
303 accidental or unintentional.  The PerlIO layer stack is a bit more
304 complicated than just a stack (see for example the behaviour of C<:raw>).
305 You are supposed to use open() and binmode() to manipulate the stack.
306
307 B<Implementation details follow, please close your eyes.>
308
309 The arguments to layers are by default returned in parentheses after
310 the name of the layer, and certain layers (like C<utf8>) are not real
311 layers but instead flags on real layers; to get all of these returned
312 separately, use the optional C<details> argument:
313
314    my @layer_and_args_and_flags = PerlIO::get_layers($fh, details => 1);
315
316 The result will be up to be three times the number of layers:
317 the first element will be a name, the second element the arguments
318 (unspecified arguments will be C<undef>), the third element the flags,
319 the fourth element a name again, and so forth.
320
321 B<You may open your eyes now.>
322
323 =head1 AUTHOR
324
325 Nick Ing-Simmons E<lt>nick@ing-simmons.netE<gt>
326
327 =head1 SEE ALSO
328
329 L<perlfunc/"binmode">, L<perlfunc/"open">, L<perlunicode>, L<perliol>,
330 L<Encode>
331
332 =cut