第27章 Perl语言
27.11 Perl程序的完整例子
27.1 什么是Perl
Perl：Practical Extraction and Report Language，是一种解释性的语言，专门为搜索纯文本文
件而做了优化。它也可以十分方便地完成很多系统管理任务。用于WWW上CGI等的编程，逐渐成为系统、数据库和用户之间的桥梁。
27.2 Perl的现状
大概有两种程序员喜欢用Perl：系统程序员可以用Perl结合系统命令一起处理数据和过程，
并且可以使用Perl的格式匹配函数进行系统信息的搜寻和总结；还有一些开发UNIX Web服务
器CGI程序的程序员发现Perl比C语言易学易用，而且更加容易处理数据库和数据搜索。
Perl的创建人Larry Wall在1994年10月发表了Perl的第5版本。Perl 5增加了面向对象的能力，
提供了更多的数据结构，与系统和数据库之间的新的标准接口以及其他的一些功能。
27.3 初试Perl
一个有用的Perl程序可以很短。例如我们希望更换大量文件中的一些相同内容，可以使用
下面的一条命令：
perl -e 's/gopher/World Wide Web/gi' -p -i.bak *.html
下面是一个基本的Perl程序：
#!/usr/local/bin/perl
#
# Program to do the obvious
#
print 'Hello world.';# Print a message
每个Perl程序都以#!/usr/local/bin/Perl开始，这样系统的外壳知道应该使用Perl运行该程序。
用#表示此后为注释语句。Perl的表达式必须以分号结尾，就如同C语言一样。此语句为显示语
句，只是简单地显示出Hello world.字符串。
27.4 Perl变量
Perl中有三种变量：标量，数组（列表）和相关数组。
27.4.1 标量
Perl中最基本的变量类型是标量。标量既可以是数字，也可以是字符串，而且两者是可以
互换的。具体是数字还是字符串，可以有上下文决定。标量变量的语法为$variable_name。例
如：
$priority = 9;
把9赋予标量变量$priority，你也可以将字符串赋予该变量：
$priority = 'high';
注意在Perl中，变量名的大小写是敏感的，所以$a和$A是不同的变量。
以下的数值或字符串都可以赋给标量：
123 12.4 5E-10 0xff (hex) 0377 (octal)
'What you $see is (almost) what \n you get' 'Don\'t Walk'
"How are you?" "Substitute values of $x and \n in \" quotes."
`date` `uptime -u` `du -sk $filespec | sort -n`
$x$list_of_things[5] $lookup{'key'}
从上面可以看出，Perl中有三种类型的引用。双引号("") 括起来的字符串中的任何标量和
特殊意义的字符都将被Perl解释。如果不想让Perl解释字符串中的任何标量和特殊意义的字符，
应该将字符串用单括号括起来。这时，Perl不解释其中的任何字符，除了\\和\。最后，可以
用（`）将命令括起来，这样，其中的命令可以正常运行，并能得到命令的返回值。请看下面
的例子：
1 #!/usr/bin/perl
2 $folks="100";
3 print "\$folks = $folks \n";
4 print '\$folks = $folks \n';
5 print "\n\n BEEP! \a \L SOME BLANK \E LINES HERE \n\n";
6 $date = `date +%D`;
7 print "Today is [$date] \n";
8 chop $date;
9 print "Date after chopping off carriage return: [".$date."]\n";
注意实际程序中不应该包括行号。
其输出结果如下：
$folks = 100
$folks = $folks \n
BEEP! some blank LINES HERE
Today is [03/29/96]
Date after chopping off carriage return: [03/29/96]
第3行显示$folks的值。$之前必须使用换码符\，以便Perl显示字符串$folks而不是$folks的
值100。
第4行使用的是单引号，结果Perl不解释其中的任何内容，只是原封不动地将字符串显示出
来。
第6行使用的是（`），则date +%D命令的执行结果存储在标量$date中。
上例中使用了一些有特殊意义的字符，下面列出这些字符的含义：
\n 换行。
\r 回车。
\t 制表符。
\a 蜂鸣声。
\b Backspace。
\L \E 将\L 和\ E之间的字符转换成小写。
\l 将其后的字符转换成小写。
\U \E 将\U 和\E 之间的字符转换成大写。
\u 将其后的字符转换成大写。
\cC 插入控制字符C。
\x## 十六进制数## 。
\0ooo 八进制数o o o。
\\ 反斜杠。
\ 按原样输出下一个字符，例如： \$ 输出$。
Perl中的数字是以浮点形式存储的。下面列出有关的数字运算符：
$a = 1 + 2;# 1加2，结果存储在$a中。
$a = 3 - 4;# 3减4，结果存储在$a中。
$a = 5 * 6;# 5乘6，结果存储在$a中。
$a = 7 / 8;# 7 除以8，结果存储在$a中。
$a = 9 ** 10;# 9的1 0次方，结果存储在$a中。
$a = 5 % 2;# 取5除2的余数，结果存储在$a中。
++$a;# $a 加1，然后赋予$a。
$a++;# 先将$a返回，然后$a加1。
--$a;# $a 减1，然后赋予$a。
$a--;# 先将$a返回，然后$a减1。
Perl 支持的逻辑运算符：
$r = $x || $y $r = $x 或$y。
$r = $x && $y $r = $x 与$y。
$r = ! $x $r = 非$ x。
对于字符标量，Perl支持下面的运算符：
$a = $b.$c;# 将$b 和$ c连接，然后赋予$ a。
$a = $b x $c;# $b 重复$c 次，然后赋予$ a。
下面是Perl 中的赋值方法：
$a = $b;# 将$b 赋予$ a。
$a += $b;# $b 加$ a，然后赋予$ a。
$a -= $b;# $ a减$ b，然后赋予$ a。
$a .= $b;# 把$b 连接到$ a的后面，然后赋予$ a。
你也可以使用下面的比较运算符：
$x == $y 如果$x 和$ y相等，则返回真。
$x != $y 如果$x 和$ y不相等，则返回真。
$x < $y 如果$x 比$ y小，则返回真。
$x <= $y 如果$ x小于等于$ y，则返回真。
$x > $y 如果$x 比$ y大，则返回真。
$x >= $y 如果$x 大于等于$ y，则返回真。
$x eq $y 如果字符串$x 和字符串$ y相同，则返回真。
$x ne $y 如果字符串$x 和字符串$ y不相同，则返回真。
$x lt $y 如果字符串$x 比字符串$ y小，则返回真。
$x le $y 如果字符串$ x小于等于字符串$ y，则返回真。
$x gt $y 如果字符串$x 比字符串$ y大，则返回真。
$x ge $y 如果字符串$x 大于等于字符串$ y，则返回真。
$x cmp $y 如果$x 大于$ y，则返回1，如果$x 等于$ y，则返回0，如果$x 小于$ y，
则返回- 1。
$w ? $x : $y 如果$ w为真，则返回$x ；如果$ w为假，则返回$ y。
($x..$y) 返回从$x 到$ y之间的值。
27.4.2 数组
数组也叫做列表，是由一系列的标量组成的。数组变量以@开头。请看以下的赋值语句：
@food = ("apples"，"pears"，"eels");
@music = ("whistle"，"flute");
数组的下标从0开始，你可以使用方括号引用数组的下标：
$food[2]
返回eels。注意@已经变成了$ ，因为eels是一个标量。
在Perl中，数组有多种赋值方法，例如：
@moremusic = ("organ"，@music，"harp");
@moremusic = ("organ"，"whistle"，"flute"，"harp");
还有一种方法可以将新的元素增加到数组中：
push(@food，"eggs");
把eggs 增加到数组@food的末端。要往数组中增加多个元素，可以使用下面的语句：
push(@food，"eggs"，"lard");
push(@food，("eggs"，"lard"));
push(@food，@morefood);
push 返回数组的新长度。
p o p用来将数组的最后一个元素删除，并返回该元素。例如：
@food = ("apples"，"pears"，"eels");
$grub = pop(@food);#此时$grub = "eels"
请看下面的例子：
1 #!/usr/bin/perl
2 #
3 # An example to show how arrays work in Perl
4 #
5 @amounts = (10，24，39);
6 @parts = ('computer'，'rat'，"kbd");
7
8 $a = 1; $b = 2; $c = '3';
9 @count = ($a，$b，$c);
10
11 @empty = ();
12
13 @spare = @parts;
14
15 print '@amounts = ';
16 print "@amounts \n";
17
18 print '@parts = ';
19 print "@parts \n";
20
21 print '@count = ';
22 print "@count \n";
23
24 print '@empty = ';
25 print "@empty \n";
26
27 print '@spare = ';
28 print "@spare \n";
29
30
31 #
32 # Accessing individual items in an array
33 #
34 print '$amounts[0] = ';
35 print "$amounts[0] \n";
36 print '$amounts[1] = ';
37 print "$amounts[1] \n";
38 print '$amounts[2] = ';
39 print "$amounts[2] \n";
40 print '$amounts[3] = ';
41 print "$amounts[3] \n";
42
43 print "Items in \@amounts = $#amounts \n";
44 $size = @amounts; print "Size of Amount = $size\n";
45 print "Item 0 in \@amounts = $amounts[$[]\n";
以下是显示结果：
@amounts = 10 24 39
@parts = computer rat kbd
@count = 1 2 3
@empty =
@spare = computer rat kbd
$amounts[0] = 10
$amounts[1] = 24
$amounts[2] = 39
$amounts[3] =
Items in @amounts = 2
Size of Amount = 3
Item 0 in @amounts = 10
第5行，三个整数值赋给了数组@amounts。第6行，三个字符串赋给了数组@parts。第8行，
字符串和数字分别赋给了三个变量，然后将三个变量赋给了数组@count。11行创建了一个空
数组。1 3行将数组@spare赋给了数组@parts。
15到28行输出了显示的前5行。34到41行分别存取数组@amounts的每个元素。
注意$amount[3]不存在，所以显示一个空项。
43行中使用$#array方式显示一个数组的最后一个下标，所以数组@amounts的大小是
($#amounts + 1)。44行中将一个数组赋给了一个标量，则将数组的大小赋给了标量。45行使用
了一个Perl中的特殊变量$ [，用来表示一个数组的起始位置（缺省为0）。
27.4.3 相关数组
一般的数组允许我们通过数字下标存取其中的元素。例如数组@food的第一个元素是
$food[0]，第二个元素是$food[1]，以此类推。但Perl允许创建相关数组，这样我们可以通过字
符串存取数组。其实，一个相关数组中每个下标索引对应两个条目，第一个条目叫做关键字，
第二个条目叫做数值。这样，你就可以通过关键字来读取数值。
相关数组名以百分号( % )开头，通过花括号( { } )引用条目。例如：
%ages = ("Michael Caine"，39，
"Dirty Den"，34，
"Angie"，27，
"Willy"，"21 in dog years"，
"The Queen Mother"，108);
这样我们可以通过下面的方法读取数组的值：
$ages{"Michael Caine"};# Returns 39
$ages{"Dirty Den"};# Returns 34
$ages{"Angie"};# Returns 27
$ages{"Willy"};# Returns "21 in dog years"
$ages{"The Queen Mother"};# Returns 108
27.5 文件句柄和文件操作
我们可以通过下面的程序了解一下文件句柄的基本用法。此程序的执行结果和UNIX系统
的cat命令一样：
#!/usr/local/bin/perl
#
# Program to open the password file， read it in，
# print it，and close it again.
$file = '/etc/passwd';# Name the file
open(INFO，$file);# Open the file
@lines = <INFO>;# Read it into an array
close(INFO);# Close the file
print @lines;# Print the array
open函数打开一个文件以供读取，其中第一个参数是文件句柄（filehandle）。文件句柄用
来供Perl在以后指向该文件。第二个参数指向该文件的文件名。close函数关闭该文件。
open函数还可以用来打开文件以供写入和追加，只须分别在文件名之前加上>和> >：
open(INFO，$file);# Open for input
open(INFO，">$file");# Open for output
open(INFO，">>$file");# Open for appending
open(INFO，"<$file");# Also open for input
另外，如果你希望输出内容到一个已经打开供写入的文件中，你可以使用带有额外参数的
print语句。例如：
print INFO "This line goes to the file.\n";
最后，可以使用如下的语句打开标准输入（通常为键盘）和标准输出（通常为显示器）：
open(INFO，'-');# Open standard input
open(INFO，'>-');# Open standard output
一个Perl 程序在它一启动时就已经有了三个文件句柄： STDIN (标准输入设备)， STDOUT
(标准输出设备) 和STDERR (标准错误信息输出设备)。
如果想要从一个已经打开的文件句柄中读取信息，可以使用< > 运算符。
使用read 和write 函数可以读写一个二进制的文件。其用法如下：
read(HANDLE，$buffer，$length[，$offset]);
此命令可以把文件句柄是HANDLE的文件从文件开始位移$offset处，共$length字节，读到
$buffer中。其中$offset是可选项，如果省略$offset，则read()从当前位置的前$length个字节读取
到当前位置。可以使用下面的命令查看是否到了文件末尾：
eof(HANDLE);
如果返回一个非零值，则说明已经到达文件的末尾。
打开文件时可能出错，所以可以使用die()显示出错信息。下面打开一个叫做“test.data”
的文件：
open(TESTFILE，"test.data") || die "\n $0 Cannot open $! \n";
27.6 循环结构
27.6.1 foreach循环
在Perl 中，可以使用foreach循环来读取数组或其他类似列表结构中的每一行。请看下面的例子：
foreach $morsel (@food)# Visit each item in turn
# and call it $morsel
{
print "$morsel\n";# Print the item
print "Yum yum\n";# That was nice
}
每次要执行的命令用花括号括出。第一次执行时$morsel被赋予数组@food的第一个元素的
值，第二次执行时$morsel被赋予数组@food的第二个元素的值，以此类推直到数组的最后一个
元素。
27.6.2 判断运算
在Perl中任何非零的数字和非空的字符串都被认为是真。零、全为零的字符串和空字符串
都为假。
下面是一些判断运算符：
$a == $b 如果$a 和$ b相等，则返回真。
$a != $b 如果$ a和$ b不相等，则返回真。
$a eq $b 如果字符串$ a和字符串$ b相同，则返回真
$a ne $b 如果字符串$ a和字符串$ b不相同，则返回真。
你可以使用逻辑运算符：
($a && $b) $ a与$ b。
($a || $b)$a 或$ b。
! ( $ a ) 非$ a。
27.6.3 for循环
Perl 中的for 结构和C语言中的for 结构基本一样：
for (initialise; test; inc){
first_action;
second_action;
etc
}
下面是一个for 循环的例子，用来显示从0到9的数字：
for ($i = 0; $i < 10; ++$i)# Start with $i = 1
# Do it while $i < 10
# Increment $i before repeating
{
print "$i\n";
}
27.6.4 while 和until循环
下面是一个while 和u n t i l循环的例子。它从键盘读取输入直到得到正确的口令为止。
#!/usr/local/bin/perl
print "Password? ";# Ask for input
$a = <STDIN>;# Get input
chop $a;# Remove the newline at end
while ($a ne "fred")# While input is wrong...
{
print "sorry. Again? ";# Ask again
$a = <STDIN>;# Get input again
chop $a;# Chop off newline again
}
当输入和口令不相等时，执行while循环。
你也可以在执行体的末尾处使用while和until ，这时需要用do语句：
#!/usr/local/bin/perl
do
{
"Password? ";# Ask for input
$a = <STDIN>;# Get input
chop $a;# Chop off newline
}
while ($a ne "fred")# Redo while wrong input
27.7 条件结构
Perl 也允许if/then/else 表达式。请看下面的例子：
if ($a) {
print "The string is not empty\n";
}
else {
print "The string is empty\n";
}
注意在Perl中，空字符被认为是假。
I f结构中也可以使用嵌套结构：
if (!$a)# The ! is the not operator
{
print "The string is empty\n";
}
elsif (length($a) == 1)# If above fails，try this
{
print "The string has one character\n";
}
elsif (length($a) == 2)# If that fails，try this
{
print "The string has two characters\n";
}
else# Now，everything has failed
{
print "The string has lots of characters\n";
}
27.8 字符匹配
Perl 字符匹配功能十分强大。字符匹配功能的核心是规则表达式（RE），也就是字符匹配
过程中涉及到的格式。= ~运算符用来进行格式匹配和替换。例如：
如果：
$s = 'One if by land and two if by sea';
则：
if ($s =~ /if by la/) {print "YES"}
else {print"NO"}
将会显示Y E S，因为if by la在字符串$ s中。再例如：
if ($s =~ /one/) {print "YES"}
else {print "NO"}
将显示NO，因为R E是对大小写敏感的。如果使用i选项，则将忽略大小写，则下面会显
示出YES：
if ($s =~ /one/i) {print "YES"}
else {print "NO"}
下面列出了R E中许多具有特殊意义的字符：
. 任何字符除了换行符（\ n）
^ 一行和一个字符串的开始
$ 一行和一个字符串的结束
* 其前一个字符重复零次或多次
+ 其前一个字符重复一次或多次
? 其前一个字符重复零次或一次
例如：
if ($x =~ /l.mp/) {print "YES"}
对于$x =“lamp”、“lump”、“slumped”将显示YES，但对于$x =“lmp”或“ less
amperes”将不会显示YES。
再看下面的例子：
/fr.*nd/ 匹配frnd、friend、front and back。
/fr.+nd/ 匹配frond、friend、front and back。但不匹配frnd。
/10*1/ 匹配11、101、1001、100000001。
/b(an)*a/ 匹配ba、bana、banana、banananana。
/flo?at/ 匹配flat和float，但不匹配flooat。
方括号用来匹配其中的任何字符。方括号中的-符号用来表明在什么之间， ^符号表明非的
意思。
[0123456789] 匹配任何单个的数字。
[0-9] 匹配任何单个的数字。
[a-z]+ 匹配任何由小写字母组成的单词。
[^0-9] 匹配任何非数字的字符。
反斜杠还是用于转义。如果你想匹配+、?、.、*、^、$、(、)、[、]、{、}、|、\ 和/这些字
符，则其前面必须用反斜杠（\）。例如：
/10.2/ 匹配10Q2、1052和10.2。
/10\.2/ 匹配10.2，但不和10Q2或1052匹配。
/\*+/ 匹配一个或多个星号。
/A:\\DIR/ 匹配A:\DIR。
/\/usr\/bin/ 匹配/usr/bin。
下面还有一些特殊意义的字符：
\ n 换行。
\ t 制表符。
\ w 任何字母和数字和[a-zA-Z0-9_]一样。
\ W 任何非字母和数字和[^a-zA-Z0-9_]一样。
\ d 任何数字和[0-9]一样。
\ D 任何非数字和[^0-9]一样。
\ s 任何空白字符：空格、tab、换行等。
\ S 任何非空白字符。
\ b 单词边界，只对[]以外有效。
\ B 非单词边界。
27.9 替换和翻译
27.9.1 替换
Perl可以使用s函数利用字符匹配的结果进行字符替换。s函数和vi编辑器的作用基本一样。
这时还是使用字符匹配运算符= ~，例如：
将字符串$sentence中所出现的london用London 替换，可以使用如下的命令：
$sentence =~ s/london/London/
命令的返回值是所做的替换数目。
但此命令只能替换第一个出现的london。如果希望将所有在字符串中出现的london都用
London替换，则应使用/g选项：
s/london/London/g
如果希望还能替换类似lOndon、lonDON、LoNDoN的字符串，可以使用：
s/[Ll][Oo][Nn][Dd][Oo][Nn]/London/g
但更为简单的方法是使用i选项，也就是忽略大小写：
s/london/London/gi
27.9.2 翻译
tr函数允许逐字地翻译。下面的命令使得字符串$sentence中的a、b、c分别由e、f、d代替：
$sentence =~ tr/abc/efd/
结果返回所做的替换数目。
大多数RE中的特殊字符在tr函数中并不存在。例如下面的命令用来计算字符串$sentence中星号（*）的数目，并将结果存储在$count:
$count = ($sentence =~ tr/*/*/);
27.10 子过程
27.10.1 子过程的定义
Perl语言也可以定义自己的子过程。子过程的定义如下：
sub mysubroutine{
print "Not a very interesting routine\n";
print "This does the same thing every time\n";
}
下面的几种方法都可以调用这个子过程：
&mysubroutine;# Call the subroutine
&mysubroutine($_);# Call it with a parameter
&mysubroutine(1+2，$_);# Call it with two parameters
27.10.2 参数
调用一个子过程时，所有的参数都传送到了数组@_中。下面子过程的例子显示出所有的
参数：
sub printargs{
print "@_\n";
}
&printargs("perly"，"king");# Example prints "perly king"
&printargs("frog"，"and"，"toad"); # Prints "frog and toad"
27.10.3 返回值
下面的例子返回两个输入参数的最大值：
sub maximum{
if ($_[0] > $_[1]){
$_[0];
}
else{
$_[1];
} }
$biggest = &maximum(37，24);# Now $biggest is 37
27.11 Perl程序的完整例子
最后请看一个Perl语言的完整的例子。
此程序从一个记录学生信息的文件stufile和一个记录学生成绩的文件scorefile中生成一个
学生成绩报告单。
输入文件stufile由学生I D、姓名和年级三个字段组成，其间由分号隔开：
123456；Washington，George；SR
246802；Lincoln，Abraham "Abe"；SO
357913；Jefferson，Thomas；JR
212121；Roosevelt，Theodore "Teddy"；SO
文件scorefile由学生ID、科目号、分数三个字段组成，由空格隔开：
123456 1 98
212121 1 86
246802 1 89
357913 1 90
123456 2 96
212121 2 88
357913 2 92
123456 3 97
212121 3 96
246802 3 95
357913 3 94
程序应该输出如下的结果：
Stu-ID Name...1 2 3 Totals:
357913 Jefferson，Thomas90 92 94 276
246802 Lincoln，Abraham "Abe"89 95 184
212121 Roosevelt，Theodore "Teddy"86 88 96 270
123456 Washington，George98 96 97 291
Totals: 363 276 382
源程序如下：
#!/usr/local/bin/perl
# Gradebook - demonstrates I/O， associative
# arrays，sorting，and report formatting.
# This accommodates any number of exams and students
# and missing data. Input files are:
$stufile='stufile';
$scorefile='scorefile';
# If file opens successfully，this evaluates as "true"， and Perl
# does not evaluate rest of the "or" "||"
open (NAMES，"<$stufile") || die "Can't open $stufile $!";
open (SCORES，"<$scorefile") || die "Can't open $scorefile $!";
# Build an associative array of student info
# keyed by student number
while (<NAMES>) {
($stuid，$name，$year) = split(':'，$_);
$name{$stuid}=$name;
if (length($name)>$maxnamelength) {
$maxnamelength=length($name);
} }
close NAMES;
# Build a table from the test scores:
while (<SCORES>) {
($stuid，$examno，$score) = split;
$score{$stuid，$examno} = $score;
if ($examno > $maxexamno) {
$maxexamno = $examno;
} }
close SCORES;
# Print the report from accumulated data!
printf "%6s %-${maxnamelength}s "，
'Stu-ID'，'Name...';
foreach $examno (1..$maxexamno) {
printf "%4d"，$examno;
}
printf "%10s\n\n"，'Totals:';
# Subroutine "byname" is used to sort the %name array.
# The "sort" function gives variables $a and $b to
# subroutines it calls.
# "x cmp y" function returns -1 if x<y， 0 if x=y，
# +1 if x>y. See the Perl documentation for details.
sub byname { $name{$a} cmp $name{$b} }
# Order student IDs so the names appear alphabetically:
foreach $stuid ( sort byname keys(%name) ) {
# Print scores for a student， and a total:
printf "%6d %-${maxnamelength}s "，
$stuid，$name{$stuid};
$total = 0;
foreach $examno (1..$maxexamno) {
printf "%4s"，$score{$stuid，$examno};
$total += $score{$stuid，$examno};
$examtot{$examno} += $score{$stuid，$examno};
}
printf "%10d\n"，$total;
}
printf "\n%6s %${maxnamelength}s "，"Totals: ";
foreach $examno (1..$maxexamno) {
printf "%4d"，$examtot{$examno};
}
print "\n";
exit(0);