Выражения

Операции (также называемые операторами) в Perl многочисленны и разнообразны, с их помощью образуются арифметические, логические, строковые и другие выражения - конструкции, вычисляющие некоторый результат, хотя он не всегда может использоваться. Элементы выражения, над которыми производится операция, называются операндами. Результат операции в Perlможет зависеть от контекста, в котором она выполняется. Но часто и сама операция устанавливает определенный контекст, влияющий на преобразование операндов. Конкретные правила вычисления выражений будут изложены при подробном рассказе о каждой из операций.

Арифметические операции

Конечно же, в Perl, как и в других языках программирования, есть традиционные арифметические операции:

* умножение (например, 2 * 2 будет 4)
/ деление (например, 11 / 2 будет 5.5)
+ сложение (например, 111 + "999" будет 1110)
- вычитание (например, '26' - 1 будет 25)

Обратите внимание на особенность арифметических операций в Perl - в них могут участвовать и строки. При этом, попадая в числовой контекст, строковое представление числа автоматически преобразуется к соответствующему числовому значению. Это очень удобно, но нужно быть внимательным при преобразовании к числам строк, содержащих не-цифровые символы. Символ, не применяемый для записи десятичного числа, прерывает преобразование строки в число, например:

' +.25x7' + 1 будет 1.25 (то есть ' +0.25' + 1 или 0.25 + 1)
'x.25+7' + 1 будет 1 (то есть '' + 1 или 0 + 1)
'10_000' + 1 будет 11 (то есть '10' + 1 или 10 + 1)

В Perl есть еще две очень удобные арифметические операции, которые имеются не во всех языках программирования:

** возведение в степень (например, 2 ** 5 будет 32)
% деление по модулю или остаток от деления (например, 11 % 3 будет 2)

Унарные операции

Из языка программирования C заимствованы операции увеличения и уменьшения на единицу, или автоинкремента и автодекремента соответственно. В отличие от перечисленных выше бинарных операций, имеющих два операнда, это унарные операции с одним операндом, применяемые к переменным. Эти операции изменяют значение своего операнда, чем отличаются от большинства других операций, не изменяющих значения операндов. Они могут записываться как в префиксной форме, когда знак операции стоит перед именем переменной, так и в постфиксной форме (также называемой суффиксной), когда знак операции стоит после переменной:

++ автоинкремент или увеличение на 1 (например, $n++ или ++$n)
-- автодекремент или уменьшение на 1 (например, $n-- или --$n)

В префиксной форме значением выражения будет значение операнда после изменения, а в постфиксной - значение операнда до изменения. Особенности применения префиксной и постфиксной форм можно показать на таком простом примере:

$n = 25; # начальное значение переменной $n 
$x1 = $n++; # в $x1 сохранено 25, затем в $n стало 26
$x2 = ++$n; # в $n стало 27 и оно сохранено в $x2
$x3 = --$n; # в $n стало 26 и оно сохранено в $x3
$x4 = $n--; # в $x4 сохранено 26, затем в $n стало 25
--$n; # и наконец $n уменьшилось до 24

Хотя выражение с операцией автоинкремента или автодекремента возвращает значение, часто оно отбрасывается, а сама операция применяется только для изменения значения переменной, что является побочным эффектом ее выполнения. Например:

++$done_count; # увеличиваем счетчик обработанных строк
$left_count--; # уменьшаем счетчик оставшихся строк

В отличие от других языков, в Perl эти операции могут применяться не только к целочисленным, но и к дробным значениям переменных:

$f = 2.5; # начальное значение переменной $f 
$f++; # теперь в $f стало 3.5

Операции автоинкремента и автодекремента более естественны, чем используемые в других языках эквивалентные выражениянаподобие $n = $n + 1 (которые так шокируют математиков). К тому же они обычно и более эффективно реализованы.

В Perl есть операции унарный минус и унарный плюс, применяемые к числовым и строковым значениям. Например, если впеременной $n содержится число, в $s - строка, а в $x - любое значение, то унарные знаки подействуют так:

- унарный минус ($n = -$n; сменит знак числа в $n на противоположный)
- унарный минус ($s = -$s; добавит перед строкой в $s символ '-')
+ унарный плюс ($x = +$x; не изменит значения любой переменной)

Поскольку унарный плюс не изменяет значения выражения, он может применяться в ситуации, когда синтаксис требует наличия разделителя, а пробел использовать нежелательно. Например, при указании выражения для вычисления Рerl в командной строке.

Именованные унарные операции

К унарным операциям также относится операция вызова функции. Многие встроенные функции языка Perl, которые будут рассмотрены в последующих лекциях, в действительности являются именованными унарными операциями. Они могут записываться в традиционном для функций виде с круглыми скобками или как унарные операции без скобок: sin($x) или sin $x. Втаблице 3.1 приведены математические функции и встроенные функции работы со временем.

Наверное, одной из самых популярных встроенных функций можно назвать функцию print, выводящую список своих операндов встандартный поток вывода (обычно на консоль), например:

print "Версия Perl=$]"; # вывести номер версии Perl
print 2474.918 / 381.65; # печатать частное от деления
print "Укажите количество чисел: "; # напечатать запрос

Подробно об операциях ввода-вывода будет рассказано в лекции 9, где также будут изучены операции проверки файлов - другая разновидность именованных операций.

Истина и ложь

В Perl нет специальных литералов для обозначения истинного и ложного значения, подобно true и false в других языках программирования. Необходимость вычислить истинность или ложность выражения определяется логическим контекстом. Логический (или булев) контекст является разновидностью скалярного строкового, поэтому значение выражения преобразуется к строке. Если после преобразования выражения получается пустая строка (не содержащая ни одного символа) либо строка, состоящая из одного символа '0' (цифры "нуль"), то значение выражения считается ложным. Значения всех других выраженийсчитаются истинными. Иногда результат вычисления истинности или ложности выражения может показаться немного непривычным, например:

'' или "" пустая строка, поэтому - "ложь" 
0 или 0.0 0 преобразуется в '0', поэтому - "ложь" 
+0 или -0 0 преобразуется в '0', поэтому - "ложь" 
5-(3+2) равно 0, который преобразуется в '0', поэтому - "ложь" 
undef неопределенное значение дает в результате '', поэтому - "ложь"
'1' или 'false' не пустая строка и не '0', поэтому - "истина" 
'00' или '0.0' не пустая строка и не '0', поэтому - "истина" 
'-0' или '+0' не пустая строка и не '0', поэтому - "истина" 
'0 but true' не пустая строка, значит - "истина"

Истинность или ложность значения выражения вычисляется для логических операций и операций сравнения.

Операции сравнения

В Perl есть отдельные наборы операций для сравнения чисел и строк. Обозначения операций сравнения чисел совпадают с обозначениями операций в других языках, основанных на синтаксисе языка C. В следующих примерах предположим, что впеременной $n хранится значение 25:

== равно (не путайте с присваиванием (=), например, $n == 4 ложно)
!= не равно (например, $n != 8*2 истинно)
< меньше, чем (например, $n < '16.08' ложно)
> больше, чем (например, $n > 9 истинно)
<= меньше или равно (например, $n <= 26 истинно)
>= больше или равно (например, $n >= 24 истинно)
<=> числовое сравнение (например, $n <=> 64 вернет -1)

Последняя операция числового сравнения <=> (называемая на программистском жаргоне spaceship - "космический корабль, челнок"), возвращает значение -1, 0 или 1, если первый операнд операции соответственно меньше, равен или больше второго. Все эти операции создают числовой контекст, и строковые операнды этих операций перед сравнением преобразуются к числам. Например, сравнения 123 == ' 123' или '+123' == '123x' преобразуются к 123 == 123. Поэтому пустая строка считается равной нулю.

Обозначения операций сравнения строк похожи на обозначения сравнений в языке программирования Fortran. Они применяются, когда сравниваемые величины нужно рассматривать как строки. При сравнении строковых значений учитывается их положение в кодовой таблице символов: чем ближе к началу таблицы, тем меньше значение. В следующих примерах предположим, что впеременной $s хранится 'a':

eq равно (например, $s eq 'a' истинно)
ne не равно (например, $s ne 'Y' истинно)
lt меньше, чем (например, $s lt 'z' истинно)
gt больше, чем (например, $s gt '9' истинно)
le меньше или равно (например, $s le 'b' истинно)
ge больше или равно (например, $s ge 'Z' истинно)
cmp строковое сравнение (например, $s cmp 'Z' вернет результат 1)

Последняя операция строкового сравнения cmp, так же, как операция числового сравнения <=>, возвращает одно из значений: -1, 0 или 1, если первый операнд операции соответственно меньше, равен или больше второго. При сравнении строк имеет значение их длина и содержащиеся в них пробелы: равными считаются посимвольно совпадающие строки одинаковой длины. Операции сравнения строк устанавливают строковый контекст, поэтому их числовые операнды преобразуются к строкам. При этомстроковое сравнение чисел дает своеобразный результат, например, '20' больше '100', поскольку '2' находится в таблице символьных кодов позже, чем '1'. Проверка на частичное совпадение строк, которая часто требуется при обработке текста, выполняется с помощью регулярных выражений, которые будут рассмотрены в лекции 8.

Логические операции

Логические операции создают логический контекст выражения, поэтому эти операции возвращают строку '1' при истинном значении выражения и пустую строку (''), если оно ложное. Обозначение традиционных логических операций в Perl также заимствованы из языка C:

! логическое НЕ (например, ! undef($x) )
&& логическое И (например, $d >= 1 && $d <= 31 )
|| логическое ИЛИ (например, $m eq 'Dec' || $m eq 'Jan')

Результат операции логическое И будет истинным лишь тогда, когда истинны оба операнда, причем второй операнд вычисляется только тогда, когда первый операнд истинный). Операция логическое ИЛИ возвращает истинный результат, если один из операндов истинный, при этом второй операнд вычисляется только тогда, когда первый операнд ложный. Операция логическоеНЕ (или логическое отрицание) меняет значение своего операнда на противоположное. Особенности вычисления логических операций часто применяются в Perl для выполнения действий в зависимости от условия. Например, вывести на печать результатпри условии, если он положителен, можно так:

$result > 0 && print $result;

В языке Perl есть еще один набор логических операций, так называемых логических операций с низким приоритетом. Ониэквивалентны упомянутым выше логическим операциям, но имеют почти самый низкий приоритет по сравнению с другими операциями.

not логическое НЕ (например, not undef($x))
and логическое И (например, $d >= 1 and $d <= 31)
or логическое ИЛИ (например, $m eq 'D' or $m eq 'J' or $m eq 'F')
xor логическое ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ (например, $d==1 xor $m eq 'J')

Операция логическое ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ возвращает истинный результат, если операнды имеют различное значение, а когда обаоперанда имеют одинаковое значение (истинное или ложное), то эта операция возвращает "ложь". Низкоприоритетные логические операции тоже применяются для условного выполнения действий.