Perl的基本語法

前言：
這篇文章是花了我很多時間、費了我很多心血才完成的，雖然連我自己都覺得無法達到盡善盡美的境界，但希望能幫助大家入門，稍微了解到Perl到底是個什麼樣的東西，Perl到底有那些強大的功能，那麼這篇文章的目的就達到了。我分做資料型態、控制敘述、副程式、I/O和檔案處理、Regular Expressions、Spectial Variables、Help 這幾部分來講解，但只是敘述了一些Perl的基本語法而已，Perl活潑的特性和程式的技巧就無法一一詳述了，甚為缺憾。

(1) 資料型態(Data type)：
Perl的資料型態大致分為四種：Scalar、Scalar Array、Hash Array、References，看起來雖少但用起來卻綽綽有餘。尤其在寫Perl程式時可以不必事先宣告變數，這一點對剛學程式語言的人甚為方便，不過為了以後程式除錯和維護方便，我建議你還是養成事先宣告變數的習慣比較好。

(a) Scalar：

純量變數是Perl裡最基本的一種資料型態，它可以代表一個字元、字串、整數、甚至浮點數，而Perl把它們都看成是一樣的東東! 你甚至可以混著用，不可思議吧。例如：

# 井字號開頭的後面都是註解。
# 純量變數以$開頭。
# my 是一種宣告變數的方式，它可以使變數區域化。
# 宣告變數時若不加 my 或 local 則Perl會把它當作全域變數使用。
# 習慣上，我們會將字串用雙引號括起來，而數值就不用加引號。
my $x="abc";
my $x=123;
my $x=4.56;

那麼程式怎麼判斷這是數值還是字串呢? 其實不是程式判斷，而是你自己要判斷。Perl分別提供了一堆運算子來處理數字和字串，你必須知道這個變數是數值或字串，才能使用個別的運算子來對變數做運算。我分別列出字串運算子和數值運算子，好讓大家能區分它們的不同。

◎字串運算子

純量陣列，陣列內的每一個元素都是Scalar variable。宣告及使用方式如下：

# 純量陣列以 @ 開頭。
my @array;
my @array=qw(a b c d);

# qw 函數會將其後的每個元素用逗點隔開，效果就像下面這行。
my @array=("a","b","c","d");

# 當然你也可以一個個元素宣告，下面就是存取每一個元素的方法。
# 因為陣列中的每一個元素都是純量變數，所以要以 $ 開頭，
# 剛開始容易搞混，請注意。
$array[0]="a"; $array[1]="b"; $array[2]="c"; $array[3]="d";

# 使用for loop印出陣列內每個元素的值。
for($i=0; $i<=$#array; $i++) {
print "$array[$i]\n";
}

看到$#array這個奇怪的東東沒? 這是Perl的一個特殊用法，代表這個陣列最後一個元素的註標。由於Perl不必事先宣告變數，也不必預先宣告陣列的大小，甚至可以隨時增加新元素，那我們怎麼知道這個陣列到底有多大呢? 透過這個特殊變數我們可以得知這個這個陣列最後一個元素的註標，自然而然也就知道這個陣列究竟有多大了。另外Perl只定義了一維陣列的語法，二維以上只能用指標間接來達成。

(c) Hash Array(Associative Array)：

雜湊陣列也叫做相關陣列，它和一般陣列沒什麼不同，差別只是在它的索引值用的是字串，而非一般陣列所用的整數值，因此相關陣列不像一般陣列一樣有次序的概念，它沒有所謂的第一項資料這種說法。它就相當於把一堆變數組合成一個group，然後我們可以透過索引字串存取這個group每一個元素的值。相關陣列的宣告及使用方式如下：

# 相關陣列是以 % 符號開頭的。
my %hash;

# => 這個符號是Perl5新增的，是為了相關陣列量身定做的，
# 因為索引和元素值都是純量，若使用 => 這個符號，
# (索引=>元素值) 兩兩對應，就不容易發生失誤。
my %hash=("i1"=>"aaa","i2"=>"bbb","i3"=>"ccc");

# 上面這行的效果和下面這行是一樣的。
my %hash=("i1","aaa","i2","bbb","i3","ccc");

# 下面是存取每個元素的方法，注意是用大括號把索引括起來哦。
# 習慣上索引值用單引號、元素值用雙引號括起來。
$hash{'i1'}="aaa"; $hash{'i2'}="bbb"; $hash{'i3'}="ccc";

# 下面是使用相關陣列的三個例子：
foreach $key (keys %hash) {
print "$hash{$key}\n";
}
foreach $value (values %hash)
while(($key,$value)=each %hash)

Perl 5新增了參考指標的資料型態，使Perl和C一樣可借由指標建立一些複雜的資料結構。普通程式是用不到指標這玩意的，下面也只是簡單介紹一下，看不懂的人可不必深究。

⊙如何取得變數的位址?
$scalarRef=\$scalarVar;
$arrayRef=\@arrayVar;
$hashRef=\%hashVar;
$funcRef=\&funcName;
⊙如何使用指標?
print $$scalarRef;
print "@$arrayRef";
print $hashRef->{$key};
&$funcRef;
⊙Anonymous Array References：(二維陣列)
$arrayRef=[[1,2,3,4],a,b,[x,y,z],c];
print "$arrayRef->[0][0]\t$arrayRef->[2]\t$arrayRef->[3][2]\n";
⊙Anonymous Hash References：
$hashRef={a=>aa,b=>bb,c=>cc};
print "$hashRef->{a}\t$hashRef->{b}\t$hashRef->{c}\n";


(2) 控制敘述(Control Statements)

(a) Conditional Control Statements：Perl的條件控制敘述和C語言很像，讓使用者很快就能掌握它。不過Perl比C語言又另外多了些實用的語法，我用底線標出來，大家一看便知：

# Expression 就是條件敘述式，Perl和C一樣沒有定義布林資料型態(Boolean data type)，
# 因此 0 是false、非0 是ture。另外要注意字串運算子和數值運算子要分清楚哦。
# Code Segment 就是用大括號括起來的一堆指令，也就是一個Block。
if (Expression) {Code Segment}
if (Expression) {Code Segment} else {Code Segment}
if (Expression) {Code Segment} elsif (Expression) {Code Segment} else {Code Segment}
# elsif 就是 else if

# 如果指令(statement)只有一項，我們可以使用倒裝句法，看起來比較簡潔。
statement if (Expression);
# unless 就是if not
statement unless (Expression);
例：
print "HELLO!\n" if ($name eq "friend");
$x-=10 if ($x == 100);

看吧! C 語言有的Perl大部分都有，學過 C 的人可以毫不費力的學會Perl。

(a) Syntax: sub NAME {Code}

(b) 呼叫副程式： &NAME(para1, para2,...)

(c) 參數傳遞： @_Perl和C一樣是採用Call by value的方式，不過因為Perl不用事先宣告變數，所以建立副程式的時候也不用宣告要傳遞什麼參數。當主程式在傳遞參數給副程式時，Perl會把括號括起來的參數按順序放在一個特殊的全域變數 @_ 陣列中，然後副程式就可以隨意使用陣列 @_ 裡的參數，例如 $_[0] 是第一個參數， $_[1] 是第二個，或是用 my ($a1,$a2,$a3,...) = @_;來取出各個參數，當然 my @arg=@_; 或 my %arg=@_; 也是可以的。由於Perl的語法非常活潑，使得程式在維護時特別棘手，因此寫註解成為一項很重要的工作。我建議你最好在每個副程式前面加上對這段副程式的描述，特別是需要傳遞的參數要註明清楚。

(d) Variable Localization：my or local通常我們在程式中定義的變數都是全域變數，所以在副程式中若要把變數區域化則要加上 my 或 local 關鍵字，例如： my $x=3;，若副程式所用的變數名不小心和主程相同，Perl會以目前正在執行的副程式裡的變數為優先。

(4) I/O和檔案處理

(a) Syntax: open(FILEHANDLE,"Expression");
close(FILEHANDLE);這裡的Expression是一個敘述加上檔案名稱，若Expression只有檔案名稱沒有加上敘述，則預設是唯讀。Expressions敘述如下：

這招叫做 here document，XXX可以是你取的任何識別字， 在識別字之間的字都會按照你所寫的樣子輸出，就像<pre>標籤一樣。 而當一行的開頭是XXX你取的這個識別字時，才會停止輸出。 

 \t tab \n newline \r return \f form feed \b backspace \a alarm(bell) \e escape \033 octalchar \x1b hex char \c[ control char \l lowercase next char \u uppercase next char \L lowercase till \E \U uppercase till \E \E end case modification \Q quoteregexp metacharacters till \E 

$x="ls -l"; print "$x"; # Output ls -l print "\$x"; # Output $x print '$x'; # Output $x print `$x`; # Output files in this directory 

Regular Expression通常是用來尋找特定的字串樣式(pattern)，也就是所謂格式辨認(pattern-matching)的功能。它的運算子是『=~』和『!~』，可以把它念做match和not match。

Syntax: $string =~ /regular expression/expression modifier

例：$sentence =~ /Hello/

(a) Modifiers：修飾選項可有可無，它是用來對整個敘述作修正的。

(b) Metacharacter：下面這些字元都具有特殊意義，可以讓你建立更複雜的搜尋樣式(searching pattern)。

(c) Pattern Quantifier：用來表示字元的數量關係。

(d) Character Patterns：下列的sequence用來match一些特定格式的字元：

(e) Examples：Regular Expression這個東東非常強大、非常重要，但是對初學者來說簡直是個惡夢，記得我當初剛接觸時也是霧煞煞的，就算現在的我也不敢說全懂了:p 但你若了解了它的基本技巧後，包你愛不釋手，每每為它強大的功能讚歎。上面那些表格相信你也是有看沒有懂，這種東西要借由範例入門比較快，下面我列出一些基本範例，希望能幫助你了解它的基本技巧。

/abc/ 找到含有abc的字串/^abc/ 找到開頭是abc的字串/abc$/ 找到結尾是abc的字串/a|b/ 找到有a或b的字串，也可以用來找整個字(word)/ab{2,4}c/ 找到a後面跟著2-4個b，再跟著c的字串，若只有/ab{2,}c/則會找二個以上的b/ab*c/ 找到a後面跟著0個或多個b，再跟著c的字串，如同/ab{0,}c//ab+c/ 找到a後面跟著一個以上的b，再跟著c的字串，如同/ab{1,}c//a.c/ .可以代表任何字元，除了new line字元(\n)外。/[abc]/ 找到含有這三個字元中任何一個的字串/\d/ 找到含有數字的字串，如同/[0-9]//\w/ 找到含有字母的字串，如同/[a-zA-Z0-9_]//\s/ 找到含有white space的字串，如同/[ \t\r\n\f]//[^abc]/ 找到沒有abc任一字元的字串/\*/ 找到含有字元*的字串，在反斜線"\"後面的字元Perl會把它當作普通字元看待。若你不確定這個符號是否為特殊字元，乾脆全加上\以策安全。/abc/i 忽略abc的大小寫/(\d+)\.(\d+)\.(\d+)\.(\d+)/ 找到類似IP的字串，並將IP的四個數字分別存在$1,$2,$3,$4四個特殊變數中，以便在其後加以利用。例：

if ($x =~ /(\d+\.\d+)\.\d+\.\d+/) {
print "海洋大學" if ($1 eq "140.121");
}

$url="my.machine.tw:8080/cgi-bin/test.pl";
($host, $port, $file)=($url=~m|http://([^/:]+):{0,1}(\d*)(\S*)$|);

這個Regular Expression相當複雜，主要目的是分析指定的URL，然後取得host名稱、port號碼及對應的檔案。我一項項慢慢解釋：

$url=~m||
m後面跟著的就是分隔符號，| |裡面的就是pattern。

([^/:]+)
match一個字串，裡面沒有/和:字元。找到的字串存在$1中。

:{0,1}(\d*)
match 0或1個:，後面跟著一串數字或nothing。找到的字串存在$2中，若找不到，$2就是空的。

(\S*)$
match一串非空白字元，並以找到的字串為結尾。找到的字串存在$3中。

()=()
($host, $port, $file)=($1, $2, $3)
即$host="my.machine.tw"
$port=8080
$file="/cgi-bin/test.pl"

例：
$x =~ s/\s+//g
把所有的white space全部去除掉

$x =~ s/([^ ]*):*([^ ]*)/$2:$1/
把用":"分開的兩個欄位互相對調

$path =~ s|/usr/bin|/usr/local/bin|
它也可以讓你自訂分隔符號哦

tr/SEARCHLIST/REPLACEMENTLIST/cds 這是也是取代的命令，和上一個不同的是SEARCHLIST和REPLACEMENTLIST只能是普通字串，而不是Regular Expression，所以速度比較快。它的修飾選項也比較少：

例：
$x =~ tr/this/that/
把"this"替換成"that"

$x =~ tr/a-z/A-Z/
把小寫字母全部替換成大寫字母

$count = $x =~ tr/*/*/
計算$x中有幾個"*"

(6) Spectial Variables

Perl的特色之一就是有超過50個以上的特殊變數，這些變數都是全域變數，用來設定程式的執行環境和其它細節。若你想深入了解Perl程式設計，那麼這些東西是不可或缺的。在這裡我只列幾個常用的特殊變數以供參考，有興趣的人請自行查閱。

目前市面上有關Perl語言的書並不多，就算是原文書也只有那幾本聖經本。不過只要是有關CGI的書，其內容大都會提到Perl，但卻很少教到基本語法，常常使人一頭霧水。所以我建議：如果你真的想學好Perl語言，真得想拿Perl來寫程式，那我建議你最好去買一本書來看，在觀念上會比較清楚，在實際應用上也會比較有幫助；如果你只是想寫一些簡單的CGI程式，或只想看得懂別人所寫的CGI程式，那在網路上的資料就綽綽有餘了。

首先你可以到各大BBS站的WWW板或program板的精華區找找，不過資料不會很多，而且有點雜亂。再不然你可以到蕃薯藤輸入perl或cgi關鍵字找找，有不少人的homepage上有教人如何用Perl寫CGI程式，還有一堆別人已經寫好的CGI程式可以抓來用用。說到這裡順便打一下廣告，在http://ind.ntou.edu.tw/documents下有Perl的說明文件，做得相當不錯，不過全是英文的就是了，而我這份講義打好後也會放在IND的homepage上，大家可以抓回去參考參考。

第三種資源就是Perl本身的man pages，你在IND帳號下鍵入 man perl 就可以查閱了，這份文件做得不錯，還根據Perl的各個部分寫了man pages，如Perl syntax, builtin function, regular expression, data structure等，大家可以用man指令一一查詢，有時候在寫程式時一時忘了某個函數怎麼用，這倒是個方便又快速的查詢方法。我會把這些man pages轉成html格式，放在WWW上讓大家參考。