Михаил Шохирев - Язык программирования Perl
Можно то же самое записать еще более кратко с помощью модификатора foreach, который поочередно перебирает все элементы массива, рассматривая специальную переменную $_ как синоним текущего элемента массива (то есть переменная $_ совмещается с очередным элементом массива):
print "$_ " foreach @array;
Так что каждый Perl-программист выбирает свой способ перебора всех элементов массива в полном соответствии с лозунгом TIMTOWTDI.
Обратите внимание, что значения элементов массива, будучи обычными скалярами, интерполируются в строках, заключенных в двойные кавычки. Целые массивы тоже интерполируются, если имя массива появляется в строке, обрамленной двойными кавычками. При этом значения элементов массива разделяются символом, хранящимся в специальной переменной $" (по умолчанию - пробелом). Вот еще один способ напечатать значения всех элементов массива, разделяя их двоеточиями:
$" = ':'; # установим разделитель элементов print "@array";
С помощью индексов можно обращаться не только к элементам массива, но и к элементам списка, в том числе и литерального. Для этого после закрывающей скобки списка указывается значение индекса в квадратных скобках:
$fifth = (10..15)[5]; # то же, что $fifth = 15;
Обращение по индексу к элементу в списке констант приобретает смысл, если индекс динамически вычисляется при выполнении программы. Вот, например, один из способов преобразовать десятичное число в шестнадцатеричное:
$hex = (0..9,'A'..'F')[$dec]; # при $dec==12 в $hex будет 'C'
Подобным же образом удобно обращаться к элементу списка, возвращаемого функцией. Например, так можно извлечь день месяца, зная, что у него 3-й индекс в результирующем списке функции localtime:
$month_day = (localtime)[3]; # элемент списка с индексом 3
В Perl есть удобная форма обращения к нескольким элементам массива одновременно, называемая срезом массива. Срез (slice) - это набор элементов массива, заданный списком индексов этих элементов. Срез обозначается квадратными скобками после имени массива, в которых перечислены индексы элементов. Поскольку значение среза - это список, при записи среза перед именем массива сохраняется префикс @. Срез массива в частном случае может состоять из одного значения, заданного одним индексом. Вот примеры срезов массивов:
@array[0,1] # то же, что ($array[0], $array[1]) @array[5..7] # то же, что ($array[5],$array[6],$array[7]) @array[3,7,1] # то же, что ($array[3],$array[7],$array[1]) @array[@indexes] # срез, заданный массивом индексов @array[5] # список ($array[5]), а не скаляр $array[5]
С помощью срезов удобно одновременно манипулировать значениями нескольких элементов, находящихся в любом месте массива:
# присвоить значения пяти элементам: @array[5..9] = qw(FreeBSD Linux MacOS NetWare Windows); # поменять местами значения 1-го и последнего элементов: @array[0,-1] = @array[-1,0]; # напечатать элементы с индексами от $start до $finish print @array[$start .. $finish];
Срезы могут применяться не только к массивам, но и к любым спискам, в том числе литеральным.
Для работы с таким популярным типом данных, как массивы, в Perl существует много удобных функций. Когда требуется организовать обработку списка, поочередно извлекая из него элементы, начиная с первого, применяется встроенная функция shift. Она удаляет из массива первый элемент, возвращая его значение. Когда shift применяется к пустому списку, она возвращает неопределенное значение:
$first = shift @array; # извлечь первый элемент в $first # синоним: ($first, @array) = @array;
С помощью этой функции можно организовать цикл обработки массива, который закончится после извлечения из него последнего элемента, например:
while (my $first = shift @array) { # пока @array не опустеет print "Обработан элемент $first."; print "Осталось ", scalar @array, " элементовn"; }
Обратите внимание, что для вывода текущего размера массива нужно использовать scalar @array потому, что иначе print воспримет @array как список для печати и выведет значения массива. Существует противоположная shift функция unshift, которая вставляет свои аргументы в массив перед первым элементом, сдвигая существующие элементы вправо.
unshift @array, $e1,$e2,$e3; # вставить значения в начало # синоним: @array = ($e1,$e2,$e3, @array);
С помощью массива можно организовать стек, данные в котором обрабатываются по алгоритму LIFO ("last in, first out", "последним пришел - первым ушел"). Для добавления данных в стек применяется операция push, которая добавляет элементы в конец массива:
push @stack, $new; # добавить элемент в конец массива # синоним: @stack = (@stack, $new);
Для извлечения одного значения из стека служит встроенная функция pop, которая удаляет последний элемент массива, возвращая его значение:
$last = pop @stack; # изъять последний элемент массива
При помощи комбинации функций push и shift можно организовать список, реализующий очередь данных, у которой элементы добавляются в конец, а извлекаются из начала (в соответствии с алгоритмом FIFO, "first in, first out", "первым пришел - первым ушел").
Для удаления или замены подсписка в массиве можно использовать функцию splice, которая удаляет идущие подряд элементы массива, заданные индексом первого элемента и количеством удаляемых элементов, и заменяет их новым списком (если он указан), возвращая список удаленных элементов.
@array = (1..7); # исходный массив $offset = 2; $size = 4; # смещение и размер удаляемого списка @deleted = splice @array, $offset, $size, qw(новый список); # в @array теперь (1, 2, 'новый', 'список', 7) # в @deleted попали 4 удаленных элемента (3, 4, 5, 6)
Если список для вставки не указан, то подсписок от элемента с индексом $offset в количестве $size элементов просто удаляется.
Операция сортировки списка выполняется встроенной функцией sort, которая, не изменяя своего аргумента, возвращает список, отсортированный по возрастанию строковых значений элементов исходного списка. Поясним на примере:
@unsorted = (12, 1, 128, 2, 25, 3, 400, 53); @sorted = sort @unsorted; # в @sorted будет (1, 12, 128, 2, 25, 3, 400, 53)
Если нужно упорядочить список другим образом, то нужно в качестве первого аргумента функции указать блок, выполняющий сравнение двух элементов сортируемого списка и возвращающий значения -1, 0, 1 - они означают, что первый элемент меньше, равен или больше второго. При сравнении чисел это проще всего сделать с помощью операции <=>, например:
@sorted = sort {$a <=> $b } @unsorted; # в @sorted будет (1, 2, 3, 12, 25, 53, 128, 400)
В блоке сравнения переменные $a и $b содержат значения двух текущих сравниваемых элементов. Для выполнения сортировки по убыванию достаточно поменять переменные местами {$b <=> $a }. Помните, что для сортировки в обратном порядке строковых значений нужно применить операцию сравнения строк {$b cmp $a }. Вместо блока можно вызвать пользовательскую подпрограмму, выполняющую сколь угодно сложные сравнения элементов сортируемого списка.
Перестановку всех элементов списка в обратном порядке выполняет встроенная функция reverse, возвращающая инвертированный список, не меняя исходного:
@array = qw(Do What I Mean); # исходный список @backwards = reverse @array; # остается неизменным # в @backwards будет ('Mean', 'I', 'What', 'Do')
Вложенный вызов функций позволяет сначала отсортировать список, а потом переставить элементы в обратном порядке:
@backwards = reverse(sort(@array)); # в @backwards будет ('What', 'Mean', 'I', 'Do')
Обратите внимание, что во всех приведенных примерах по желанию программиста аргументы функций можно указывать в круглых скобках, но делать это не обязательно. Имея в своем распоряжении мощные примитивы для работы с массивами, подобные reverse или splice, программист может легко решать весьма нетривиальные задачи. Это подтверждает короткая программа на Perl, выполняющая циклический сдвиг массива тремя вызовами функции reverse:
my @array = qw/Н А Ч А Л О К О Н Е Ц/; # исходный массив my $i = 3; # сдвиг массива ВЛЕВО на 3 элемента my $n = @array; # число элементов массива # алгоритм сдвига Кена Томпсона (1971) @array[0 ..$i-1] = reverse @array[0 .. $i-1]; @array[$i .. $n-1] = reverse @array[$i .. $n-1]; @array[0 .. $n-1] = reverse @array[0 .. $n-1]; print "@arrayn"; # результат: А Л О К О Н Е Ц Н А Ч
Функция map позволяет выполнить действия над всеми элементами массива, поэтому ее нередко используют вместо цикла. У этой функции есть две формы вызова:
@result = map ВЫРАЖЕНИЕ, СПИСОК @result = map БЛОК СПИСОК
Она вычисляет выражение или блок для каждого элемента списка и возвращает список результатов. С ее помощью, например, можно выполнить арифметическое действие над всеми элементами списка:
