Learning Perl 4ed Reading Notes – Chapter3 Lists and Arrays

1. List and Array. 本書中所講的List是一種資料結構，Array是Perl中用來存放List的資料類型。大部分情況下，這兩個單詞可以互換，意思是一樣的。和C不一樣 的是，Perl的Array不用定義元素的類型，也就是說，Perl中的Array中的每個元素可以是Number，也可以是String，元素的類型沒 必要都一樣。和C相同的就是，對Array的訪問都是通過下標進行的，第一個元素的數組下標是0。

2. Perl中的Array用起來和C中的沒什麼區別：

$fred[0] = "yabba";
$fred[1] = "dabba";
$fred[2] = "doo";
print $fred[0];
$fred[2] = "diddley";
$fred[1] .= "whatsis";

如果給定的下標不正確，那麼將得到undef：

$blank = $fred[ 142_857 ]; # unused array element gives undef
$blanc = $mel; # unused scalar $mel also gives undef

3. Special Array Indices. Perl中的Array有一個比較有意思的事情就是，如果訪問的數組下標越界了（超過數組大小了），那麼Perl不會出錯，Perl會自動為我們將數組擴容：

$rocks[0] = 'bedrock'; # One element...
$rocks[1] = 'slate'; # another...
$rocks[2] = 'lava'; # and another...
$rocks[3] = 'crushed rock'; # and another...
$rocks[99] = 'schist'; # now there are 95 undef elements

上面的例子中，rocks這個數組最後就變成有100個元素了，中間有95個undef的元素。

4. 我們可以用$#rocks來取得數組最後一個元素的index值，比如$#rocks就會得到99，注意這個值實際比數組元素的個數要小1，因為第一個元素是從0開始的，$#rocks返回的是最後一個元素的index值，而不是數組大小5. List Literals. 本節介紹用hard code的方式定義一個List。Perl定義一個List的方式非常靈活，如：

(1, 2, 3) # list of three values 1, 2, and 3
(1, 2, 3,) # the same three values (the trailing comma is ignored)
("fred", 4.5) # two values, "fred" and 4.5
( ) # empty list - zero elements
(1..100) # list of 100 integers

(1..5) # same as (1, 2, 3, 4, 5)
(1.7..5.7) # same thing - both values are truncated
(5..1) # empty list - .. only counts "uphill"
(0, 2..6, 10, 12) # same as (0, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12)
($m..$n) # range determined by current values of $m and $n
(0..$#rocks) # the indices of the rocks array from the previous section
("fred", "barney", "betty", "wilma", "dino")

從上面的例子可以看到，定義List的時候也可以使用變數，這樣的話，一個List的值就不完全是靜態了，也可以是動態。

此外，注意，使用..的時候，只能是uphill的，也就是說(5..1)這樣是不行的。後面會介紹reverse operator，可以把List中的內容翻轉過來。

6. "qw" shortcut. qw是一個shortcut，意思是"quoted words" or "quoted by whitespace"，使用qw可以讓我們快速的定義一個字串List，使用qw的話，每個String可以不用引號，這樣可以省略一些typing 的工作：

qw( fred barney betty wilma dino )
就等同於
("fred" "barney" "betty" "wilma" "dino")

而且非常不錯的是，在Perl中用qw定義一個字串List，delimiter可以自由選擇：

qw! fred barney betty wilma dino !
qw# fred barney betty wilma dino # # like in a comment!
qw( fred barney betty wilma dino )
qw{ fred barney betty wilma dino }
qw[ fred barney betty wilma dino ]
qw< fred barney betty wilma dino >

這裡可以看到，不一定要用()來把字串括起來，完全可以用其他的字元，只要保證兩個delimiter是一對符號或是一樣的char就可以。

但是需要注意的是，用qw申明的List Literals，每個字串相當於是用單引號括起來的，所以不能在字串中使用變數，很多用backslash的轉義也不能使用。此外，如果我們的字串中要包含delimiter本身的話，請用backslash轉義：

qw! yahoo\! google excite lycos ! # include yahoo! as an element

能夠使用多種多樣的字元作為delimiter是非常不錯的，比如：

Code: Select all

qw{
  /usr/dict/words
  /home/rootbeer/.ispell_english
}

如上，我們要把一串UNIX的路徑作為字串，那麼，就可以用非/的字元作為delimiter，如果Perl規定只能用/作為delimiter的話，那麼上面的代碼將會非常的不好讀。

。此外，為了方便，Perl還定義了一些特殊的數組下標，比如負值的數組index，最常用的就是-1，這表示數組的最後一個元素，所以下面兩句代碼效果是一樣的：

$rocks[ -1 ] = 'hard rock';
$rocks[ $#rocks ] = 'hard rock';

-2, -3...依次類推，不過一般我們只會用一個-1，其他的實用意義就不大了。

7. List Assignment. 本節講述如何給List賦值，注意這裡講的是List，不是Array。比如：

($fred, $barney, $dino) = ("flintstone", "rubble", undef);

這樣就可以給三個變數賦值，這三個變數就可以理解成組成了一個List，於是，我們可以這樣很方便的交換兩個變數的值而不用通過一個中間變數：

($fred, $barney) = ($barney, $fred); # swap those values
($betty[0], $betty[1]) = ($betty[1], $betty[0]);

當右邊賦值的清單比左邊的變數多了或是少了，會怎麼樣呢？很簡單，值多了會被ignore，變數多了，多出來的變數將全部被賦成undef：

($fred, $barney) = qw< flintstone rubble slate granite >; # two ignored items
($wilma, $dino) = qw[flintstone]; # $dino gets undef

注意上面的qw後面的<>,[]都是delimiter，沒有什麼其他的特別含義。

8. @ 符號。Perl提供了一個@符號，用來訪問整個Array/List。比如：

@rocks = qw/ bedrock slate lava /;
@tiny = ( ); # the empty list
@giant = 1..1e5; # a list with 100,000 elements
@stuff = (@giant, undef, @giant); # a list with 200,001 elements
$dino = "granite";
@quarry = (@rocks, "crushed rock", @tiny, $dino);

如上，使用@就可以訪問整個Array，非常方便。所以，用@copy = @quarry; 就表示將數組quarry中的所有元素賦給copy數組。

9. pop and push Operators. pop就是刪除數組的最後一個元素並返回這個元素；push就是將一個元素加到數組的最後，數組長度加1。前面已經說了，用數組的index也可以做到這 一點（訪問超過數組長度的index的時候Perl會自動為我們將數組擴充到這個大小，不會出錯），為什麼不用index，要專門發明pop和push 呢？很簡單，第一，用push和pop更好理解；第二，用push和pop效能更高，因為在使用index的時候，特別是訪問一個超過數組長度的 index的時候，Perl內部會觸發異常，然後再處理這個異常，這中間做的事情很多，導致效能很低。所以，和C不一樣，Perl中鼓勵我們用push和 pop來運算元組末尾的元素。

@array = 5..9;
$fred = pop(@array); # $fred gets 9, @array now has (5, 6, 7,
$barney = pop @array; # $barney gets 8, @array now has (5, 6, 7)
pop @array; # @array now has (5, 6). (The 7 is discarded.)

push(@array, 0); # @array now has (5, 6, 0)
push @array, 8; # @array now has (5, 6, 0,
push @array, 1..10; # @array now has those 10 new elements
@others = qw/ 9 0 2 1 0 /;
push @array, @others; # @array now has those five new elements (19 total)

如果我們pop一個empty的array，那麼將返回undef。

10. shift and unshift Operators. 和push、pop一樣，不同的是shift/unshift操作的是數組開頭的元素。

@array = qw# dino fred barney #;
$m = shift(@array); # $m gets "dino", @array now has ("fred", "barney")
$n = shift @array; # $n gets "fred", @array now has ("barney")
shift @array; # @array is now empty
$o = shift @array; # $o gets undef, @array is still empty
unshift(@array, 5); # @array now has the one-element list (5)
unshift @array, 4; # @array now has (4, 5)
@others = 1..3;
unshift @array, @others; # @array now has (1, 2, 3, 4, 5)

shift一個empty的array的時候，會返回undef。

11. Interpolating Arrays into Strings. 本節講述在字串中引用數組－當然是在雙引號的字串中。

@rocks = qw{ flintstone slate rubble };
print "quartz @rocks limestone\n"; # prints five rocks separated by spaces

很簡單，用@符號就可以引用整個數組，用$array[index]引用數組中的一個元素。

這裡插一句：再給list賦值的時候，預設都是用空格來分割各個元素，我們可以改變這一預設行為，和shell編程一樣的，在Perl中，通過重定義$"就可以設定預設以什麼字元為分隔字元來區分list中的各個元素。

回過來，再引用整個數組的時候，列印出來的字串前後都是沒有空格的，所以，我們要手動在String中加入空格。

12. 前面看到了，我們用@符號引用了整個Array，那麼，很自然會碰到的問題是，當我們的String是一個EMail地址的時候（含有@符號），那麼，我 們要用backslash轉義一下，否則Perl會認為我們在這個String中引用了一個數組，而不是一個EMail地址，如：

$email = "fred@bedrock.edu"; # WRONG! Tries to interpolate @bedrock
$email = "fred\@bedrock.edu"; # Correct
$email = 'fred@bedrock.edu'; # Another way to do that

13. 綜述。看例子：

@fred = qw(hello dolly);
$y = 2;
$x = "This is $fred[1]'s place"; # "This is dolly's place"
$x = "This is $fred[$y-1]'s place"; # same thing

這裡我們引用了數組中的一個元素，這裡需要注意的是，$fred[$y-1]中，Perl 只會機械的將$y替換成2，如果這裡的$y=2*4，那麼Perl也只會機械的將$y替換成2*4，而不是8，然後如果我們開啟了Warning的話，會 看到Perl把2*4解釋成了2（因為Perl需要一個Number做-1的運算，按照我們前面學的，Perl在做自動類型轉換）。千萬注意。

@fred = qw(eating rocks is wrong);
$fred = "right"; # we are trying to say "this is right[3]"
print "this is $fred[3]\n"; # prints "wrong" using $fred[3]
print "this is ${fred}[3]\n"; # prints "right" (protected by braces)
print "this is $fred"."[3]\n"; # right again (different string)
print "this is $fred\[3]\n"; # right again (backslash hides it)

還有這裡的例子，我們用{}強行顯示定義了變數，從而將數組fred和變數fred分開了（Perl中數組和變數的名字是可以一樣的，因為他們類型不同，但是我們強烈建議不要這樣做，因為這樣是在自找麻煩）。

 

14. foreach Control Structure. foreach可以迴圈遍曆一個List，和shell編程中的迴圈有點類似。比如：

Code: Select all

foreach $rock (qw/ bedrock slate lava /) {
  print "One rock is $rock.\n";  # Prints names of three rocks
}

foreach 中有個非常重要的關鍵點：就是foreach中的control variable（上面例子中的$rock），不是List中變數的一個copy，而就是這個變數本身，換言之，在foreach中如果我們修改了 control variable，就會對List中的資料產生修改，千萬注意。比如這個例子，就把List中每個元素都加上了\t和\n:

Code: Select all

@rocks = qw/ bedrock slate lava /;
foreach $rock (@rocks) {
  $rock = "\t$rock";       # put a tab in front of each element of @rocks
  $rock .= "\n";           # put a newline on the end of each
}
print "The rocks are:\n", @rocks; # Each one is indented, on its own line

15. 此外，foreach的control variable還有一個注意點，就是Perl會在foreach迴圈開始之前自動將control variable備份起來，當foreach迴圈結束後，Perl會自動將control variable的值恢複成foreach迴圈前的值，這一點和C都是不一樣。換句話說，我們不用擔心control variable的值在迴圈開始和結束後會有變化，但是如上面14點所描述的一樣，在foreach迴圈體中對control variable的修改會直接影響List中的相應變數的值。

16. Perl's Favorite Default: $_ 。$_這個變數在Perl中很重要，也很常用，他是Perl中的預設變數－－當我們的代碼中沒有指定變數的時候，$_就成了預設的變數。如：

Code: Select all

foreach (1..10) {  # Uses $_ by default
  print "I can count to $_!\n";
}

如上，在foreach中沒有指定control variable，那麼$_就成了control variable. 又如：

$_ = "Yabba dabba doo\n";
print; # prints $_ by default

由於print沒有指定print什麼變數，那麼Perl就會列印$_變數的值。

17. reverse Operator. reverse用來反轉一個List，有關reverse只需要記住一點：reverse不會修改List本身，reverse會把翻轉後的結果作為返回 值傳回，如果我們要修改List本身，那麼只需要reverse的傳回值再賦給List本身就可以了。

@fred = 6..10;
@barney = reverse(@fred); # gets 10, 9, 8, 7, 6
@wilma = reverse 6..10; # gets the same thing, without the other array
@fred = reverse @fred; # puts the result back into the original array

reverse @fred; # WRONG - doesn't change @fred
@fred = reverse @fred; # that's better

18. sort Operator. sort用來將一個List中的東西排序，預設情況下，sort是按照ASCII碼錶來排序的，那就是－－大寫字母排在小寫字母前面，數字排在字母前面， 標點符號充斥在ASCII碼錶的各處。在第13章會描述如何自訂sort的排序邏輯。和reverse一樣，sort不會修改List本身，sort是 把排序後的結果作為傳回值返回，要想修改List本身，要把sort的傳回值重新賦給List本身就可以了。

@rocks = qw/ bedrock slate rubble granite /;
@sorted = sort(@rocks); # gets bedrock, granite, rubble, slate
@back = reverse sort @rocks; # these go from slate to bedrock
@rocks = sort @rocks; # puts sorted result back into @rocks
@numbers = sort 97..102; # gets 100, 101, 102, 97, 98, 99

注意最後一個例子，排序的結果是100排在第一個哦，因為這是按照ASCII碼錶來排序的。

sort @rocks; # WRONG, doesn't modify @rocks
@rocks = sort @rocks; # Now the rock collection is in order

 19. Scalar and List Context. 書上說本節是本章，甚至是本書最重要的一節，其實本節就是描述在不同的context上，scalar和list類型的變數的不同行為，就好像語言中一個 單詞在不同的語境下會有不同意思的含義一樣。這裡的context指的就是變數所處的一個環境，一個expression。

20. 比如:

42 + something # The something must be a scalar
sort something # The something must be a list

@people = qw( fred barney betty );
@sorted = sort @people; # list context: barney, betty, fred
$number = 42 + @people; # scalar context: 42 + 3 gives 45

看這個例子，people是一個List，在最後一句代碼中，我們將一個scalar變數和people相加，此時@people返回的是這個List中element的數量，而不是表示List本身，這就是同一個變數在不同的context下的不同表現。
一般來說，確定一個變數的真實表現，主要應該先看等號左邊的變數類型是什麼，這樣就確定了等號右邊expression應該給出一個什麼類型的變數（是Scalar還是List），然後expression中的變數根據這樣的要求給出不同的解釋方法。這樣的例子還有：

@list = @people; # a list of three people
$n = @people; # the number 3

21. 給出更多的一些例子和規則。比如，在一個List context中用sort，這是正常用法，在一個Scalar Context中用sort，sort會返回undef；在一個List context中用reverse，reverse將List的元素全部倒序重新排列，如果在Scalar Context中用reverse，reverse會返回一個倒序的String：

@backwards = reverse qw/ yabba dabba doo /; # gives doo, dabba, yabba
$backwards = reverse qw/ yabba dabba doo /; # gives oodabbadabbay

這裡還有更多的例子：

$fred = something; # scalar context
@pebbles = something; # list context
($wilma, $betty) = something; # list context
($dino) = something; # still list context!

注意最後一個例子，最後一個例子等號左邊是一個List，不是一個Scalar變數。

22. 再來看例子，這裡的例子是把Scalar的變數賦給一個List類型的變數：

@fred = 6 * 7; # gets the one-element list (42)
@barney = "hello" . ' ' . "world";
@wilma = undef; # OOPS! Gets the one-element list (undef)
# which is not the same as this:
@betty = ( ); # A correct way to empty an array

23. Perl提供一個叫做scalar的關鍵字，用這個關鍵字可以手動強制指定一個變數為Scalar類型，如：

@rocks = qw( talc quartz jade obsidian );
print "How many rocks do you have?\n";
print "I have ", @rocks, " rocks!\n"; # WRONG, prints names of rocks
print "I have ", scalar @rocks, " rocks!\n"; # Correct, gives a number

在第三句代碼中，print會把rocks這個array中的每個元素都列印出來，而我們想讓print列印的是這個array的size，所 以，第四句代碼中，我們用scalar關鍵字提示Perl，這裡的@rocks作為Scalar變數來解釋，所以就列印這個array的size了。

24. <STDIN> in List Context. 前面我們介紹了用<STDIN>可以讀入一行（從檔案或者是從keyboard讀取），賦給一個Scalar變數；這裡介紹 把<STDIN>用在List Context時候的情景－－結果是，<STDIN>會一直讀到end-of-file，然後把每行的string都作為List中的一個 element賦過去：

@lines = <STDIN>; # read standard input in list context

lines是一個List，所以，如果此時的<STDIN>是一個FILE的話，會一直讀到檔案末尾，然後每行作為一個 element賦給這個List；如果<STDIN>是keyboard的話，會把每行輸入的string都作為一個element賦給這個 List，直到使用者按下了ctrl+D(Linux/UNIX系統下，當然這個按鍵組合可以通過stty命令來重定義，windows系統下一般是按下 ctrl+z表示EOF)。

這樣每行讀出來的string，末尾是有一個\n的，和前面一樣，我們可以用chomp來去掉這個行尾的\n，不過有趣的是，chomp也可以用在List Context, 此時chomp會把List中每個element string行尾的\n去掉，很方便哦！

chomp(@lines = <STDIN>); # Read the lines, not the newlines

不過在使用<STDIN>的這個特性的時候，也要注意一些效能問題，比如一次性讀入一個400MB的log file的時候會如何呢？和以往一樣，Perl不會限制這個size的大小，只要memory夠用，不過當我們真的幹這樣事情的時候，大概會用掉1G左右 的記憶體空間，如果記憶體不夠，那就要小心了，如果記憶體夠，自然就沒有問題了。