home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Geek Gadgets 1 / ADE-1.bin / ade-dist / perl-5.003-bin.lha / lib / perl5 / pod / perlxs.pod < prev    next >
Text File  |  1996-10-09  |  39KB  |  1,151 lines

  1. =head1 NAME
  2.  
  3. perlxs - XS language reference manual
  4.  
  5. =head1 DESCRIPTION
  6.  
  7. =head2 Introduction
  8.  
  9. XS is a language used to create an extension interface
  10. between Perl and some C library which one wishes to use with
  11. Perl.  The XS interface is combined with the library to
  12. create a new library which can be linked to Perl.  An B<XSUB>
  13. is a function in the XS language and is the core component
  14. of the Perl application interface.
  15.  
  16. The XS compiler is called B<xsubpp>.  This compiler will embed
  17. the constructs necessary to let an XSUB, which is really a C
  18. function in disguise, manipulate Perl values and creates the
  19. glue necessary to let Perl access the XSUB.  The compiler
  20. uses B<typemaps> to determine how to map C function parameters
  21. and variables to Perl values.  The default typemap handles
  22. many common C types.  A supplement typemap must be created
  23. to handle special structures and types for the library being
  24. linked.
  25.  
  26. See L<perlxstut> for a tutorial on the whole extension creation process.
  27.  
  28. =head2 On The Road
  29.  
  30. Many of the examples which follow will concentrate on creating an interface
  31. between Perl and the ONC+ RPC bind library functions.  The rpcb_gettime()
  32. function is used to demonstrate many features of the XS language.  This
  33. function has two parameters; the first is an input parameter and the second
  34. is an output parameter.  The function also returns a status value.
  35.  
  36.     bool_t rpcb_gettime(const char *host, time_t *timep);
  37.  
  38. From C this function will be called with the following
  39. statements.
  40.  
  41.      #include <rpc/rpc.h>
  42.      bool_t status;
  43.      time_t timep;
  44.      status = rpcb_gettime( "localhost", &timep );
  45.  
  46. If an XSUB is created to offer a direct translation between this function
  47. and Perl, then this XSUB will be used from Perl with the following code.
  48. The $status and $timep variables will contain the output of the function.
  49.  
  50.      use RPC;
  51.      $status = rpcb_gettime( "localhost", $timep );
  52.  
  53. The following XS file shows an XS subroutine, or XSUB, which
  54. demonstrates one possible interface to the rpcb_gettime()
  55. function.  This XSUB represents a direct translation between
  56. C and Perl and so preserves the interface even from Perl.
  57. This XSUB will be invoked from Perl with the usage shown
  58. above.  Note that the first three #include statements, for
  59. C<EXTERN.h>, C<perl.h>, and C<XSUB.h>, will always be present at the
  60. beginning of an XS file.  This approach and others will be
  61. expanded later in this document.
  62.  
  63.      #include "EXTERN.h"
  64.      #include "perl.h"
  65.      #include "XSUB.h"
  66.      #include <rpc/rpc.h>
  67.  
  68.      MODULE = RPC  PACKAGE = RPC
  69.  
  70.      bool_t
  71.      rpcb_gettime(host,timep)
  72.           char *host
  73.           time_t &timep
  74.           OUTPUT:
  75.           timep
  76.  
  77. Any extension to Perl, including those containing XSUBs,
  78. should have a Perl module to serve as the bootstrap which
  79. pulls the extension into Perl.  This module will export the
  80. extension's functions and variables to the Perl program and
  81. will cause the extension's XSUBs to be linked into Perl.
  82. The following module will be used for most of the examples
  83. in this document and should be used from Perl with the C<use>
  84. command as shown earlier.  Perl modules are explained in
  85. more detail later in this document.
  86.  
  87.      package RPC;
  88.  
  89.      require Exporter;
  90.      require DynaLoader;
  91.      @ISA = qw(Exporter DynaLoader);
  92.      @EXPORT = qw( rpcb_gettime );
  93.  
  94.      bootstrap RPC;
  95.      1;
  96.  
  97. Throughout this document a variety of interfaces to the rpcb_gettime()
  98. XSUB will be explored.  The XSUBs will take their parameters in different
  99. orders or will take different numbers of parameters.  In each case the
  100. XSUB is an abstraction between Perl and the real C rpcb_gettime()
  101. function, and the XSUB must always ensure that the real rpcb_gettime()
  102. function is called with the correct parameters.  This abstraction will
  103. allow the programmer to create a more Perl-like interface to the C
  104. function.
  105.  
  106. =head2 The Anatomy of an XSUB
  107.  
  108. The following XSUB allows a Perl program to access a C library function
  109. called sin().  The XSUB will imitate the C function which takes a single
  110. argument and returns a single value.
  111.  
  112.      double
  113.      sin(x)
  114.        double x
  115.  
  116. When using C pointers the indirection operator C<*> should be considered
  117. part of the type and the address operator C<&> should be considered part of
  118. the variable, as is demonstrated in the rpcb_gettime() function above.  See
  119. the section on typemaps for more about handling qualifiers and unary
  120. operators in C types.
  121.  
  122. The function name and the return type must be placed on
  123. separate lines.
  124.  
  125.   INCORRECT                        CORRECT
  126.  
  127.   double sin(x)                    double
  128.     double x                       sin(x)
  129.                      double x
  130.  
  131. The function body may be indented or left-adjusted.  The following example
  132. shows a function with its body left-adjusted.  Most examples in this
  133. document will indent the body.
  134.  
  135.   CORRECT
  136.  
  137.   double
  138.   sin(x)
  139.   double x
  140.  
  141. =head2 The Argument Stack
  142.  
  143. The argument stack is used to store the values which are
  144. sent as parameters to the XSUB and to store the XSUB's
  145. return value.  In reality all Perl functions keep their
  146. values on this stack at the same time, each limited to its
  147. own range of positions on the stack.  In this document the
  148. first position on that stack which belongs to the active
  149. function will be referred to as position 0 for that function.
  150.  
  151. XSUBs refer to their stack arguments with the macro B<ST(x)>, where I<x>
  152. refers to a position in this XSUB's part of the stack.  Position 0 for that
  153. function would be known to the XSUB as ST(0).  The XSUB's incoming
  154. parameters and outgoing return values always begin at ST(0).  For many
  155. simple cases the B<xsubpp> compiler will generate the code necessary to
  156. handle the argument stack by embedding code fragments found in the
  157. typemaps.  In more complex cases the programmer must supply the code.
  158.  
  159. =head2 The RETVAL Variable
  160.  
  161. The RETVAL variable is a magic variable which always matches
  162. the return type of the C library function.  The B<xsubpp> compiler will
  163. supply this variable in each XSUB and by default will use it to hold the
  164. return value of the C library function being called.  In simple cases the
  165. value of RETVAL will be placed in ST(0) of the argument stack where it can
  166. be received by Perl as the return value of the XSUB.
  167.  
  168. If the XSUB has a return type of C<void> then the compiler will
  169. not supply a RETVAL variable for that function.  When using
  170. the PPCODE: directive the RETVAL variable may not be needed.
  171.  
  172. =head2 The MODULE Keyword
  173.  
  174. The MODULE keyword is used to start the XS code and to
  175. specify the package of the functions which are being
  176. defined.  All text preceding the first MODULE keyword is
  177. considered C code and is passed through to the output
  178. untouched.  Every XS module will have a bootstrap function
  179. which is used to hook the XSUBs into Perl.  The package name
  180. of this bootstrap function will match the value of the last
  181. MODULE statement in the XS source files.  The value of
  182. MODULE should always remain constant within the same XS
  183. file, though this is not required.
  184.  
  185. The following example will start the XS code and will place
  186. all functions in a package named RPC.
  187.  
  188.      MODULE = RPC
  189.  
  190. =head2 The PACKAGE Keyword
  191.  
  192. When functions within an XS source file must be separated into packages
  193. the PACKAGE keyword should be used.  This keyword is used with the MODULE
  194. keyword and must follow immediately after it when used.
  195.  
  196.      MODULE = RPC  PACKAGE = RPC
  197.  
  198.      [ XS code in package RPC ]
  199.  
  200.      MODULE = RPC  PACKAGE = RPCB
  201.  
  202.      [ XS code in package RPCB ]
  203.  
  204.      MODULE = RPC  PACKAGE = RPC
  205.  
  206.      [ XS code in package RPC ]
  207.  
  208. Although this keyword is optional and in some cases provides redundant
  209. information it should always be used.  This keyword will ensure that the
  210. XSUBs appear in the desired package.
  211.  
  212. =head2 The PREFIX Keyword
  213.  
  214. The PREFIX keyword designates prefixes which should be
  215. removed from the Perl function names.  If the C function is
  216. C<rpcb_gettime()> and the PREFIX value is C<rpcb_> then Perl will
  217. see this function as C<gettime()>.
  218.  
  219. This keyword should follow the PACKAGE keyword when used.
  220. If PACKAGE is not used then PREFIX should follow the MODULE
  221. keyword.
  222.  
  223.      MODULE = RPC  PREFIX = rpc_
  224.  
  225.      MODULE = RPC  PACKAGE = RPCB  PREFIX = rpcb_
  226.  
  227. =head2 The OUTPUT: Keyword
  228.  
  229. The OUTPUT: keyword indicates that certain function parameters should be
  230. updated (new values made visible to Perl) when the XSUB terminates or that
  231. certain values should be returned to the calling Perl function.  For
  232. simple functions, such as the sin() function above, the RETVAL variable is
  233. automatically designated as an output value.  In more complex functions
  234. the B<xsubpp> compiler will need help to determine which variables are output
  235. variables.
  236.  
  237. This keyword will normally be used to complement the CODE:  keyword.
  238. The RETVAL variable is not recognized as an output variable when the
  239. CODE: keyword is present.  The OUTPUT:  keyword is used in this
  240. situation to tell the compiler that RETVAL really is an output
  241. variable.
  242.  
  243. The OUTPUT: keyword can also be used to indicate that function parameters
  244. are output variables.  This may be necessary when a parameter has been
  245. modified within the function and the programmer would like the update to
  246. be seen by Perl.
  247.  
  248.      bool_t
  249.      rpcb_gettime(host,timep)
  250.           char *host
  251.           time_t &timep
  252.           OUTPUT:
  253.           timep
  254.  
  255. The OUTPUT: keyword will also allow an output parameter to
  256. be mapped to a matching piece of code rather than to a
  257. typemap.
  258.  
  259.      bool_t
  260.      rpcb_gettime(host,timep)
  261.           char *host
  262.           time_t &timep
  263.           OUTPUT:
  264.           timep sv_setnv(ST(1), (double)timep);
  265.  
  266. =head2 The CODE: Keyword
  267.  
  268. This keyword is used in more complicated XSUBs which require
  269. special handling for the C function.  The RETVAL variable is
  270. available but will not be returned unless it is specified
  271. under the OUTPUT: keyword.
  272.  
  273. The following XSUB is for a C function which requires special handling of
  274. its parameters.  The Perl usage is given first.
  275.  
  276.      $status = rpcb_gettime( "localhost", $timep );
  277.  
  278. The XSUB follows. 
  279.  
  280.      bool_t
  281.      rpcb_gettime(host,timep)
  282.           char *host
  283.           time_t timep
  284.           CODE:
  285.                RETVAL = rpcb_gettime( host, &timep );
  286.           OUTPUT:
  287.           timep
  288.           RETVAL
  289.  
  290. =head2 The INIT: Keyword
  291.  
  292. The INIT: keyword allows initialization to be inserted into the XSUB before
  293. the compiler generates the call to the C function.  Unlike the CODE: keyword
  294. above, this keyword does not affect the way the compiler handles RETVAL.
  295.  
  296.     bool_t
  297.     rpcb_gettime(host,timep)
  298.           char *host
  299.           time_t &timep
  300.       INIT:
  301.       printf("# Host is %s\n", host );
  302.           OUTPUT:
  303.           timep
  304.  
  305. =head2 The NO_INIT Keyword
  306.  
  307. The NO_INIT keyword is used to indicate that a function
  308. parameter is being used as only an output value.  The B<xsubpp>
  309. compiler will normally generate code to read the values of
  310. all function parameters from the argument stack and assign
  311. them to C variables upon entry to the function.  NO_INIT
  312. will tell the compiler that some parameters will be used for
  313. output rather than for input and that they will be handled
  314. before the function terminates.
  315.  
  316. The following example shows a variation of the rpcb_gettime() function.
  317. This function uses the timep variable as only an output variable and does
  318. not care about its initial contents.
  319.  
  320.      bool_t
  321.      rpcb_gettime(host,timep)
  322.           char *host
  323.           time_t &timep = NO_INIT
  324.           OUTPUT:
  325.           timep
  326.  
  327. =head2 Initializing Function Parameters
  328.  
  329. Function parameters are normally initialized with their
  330. values from the argument stack.  The typemaps contain the
  331. code segments which are used to transfer the Perl values to
  332. the C parameters.  The programmer, however, is allowed to
  333. override the typemaps and supply alternate initialization
  334. code.
  335.  
  336. The following code demonstrates how to supply initialization code for
  337. function parameters.  The initialization code is eval'd by the compiler
  338. before it is added to the output so anything which should be interpreted
  339. literally, such as double quotes, must be protected with backslashes.
  340.  
  341.      bool_t
  342.      rpcb_gettime(host,timep)
  343.           char *host = (char *)SvPV(ST(0),na);
  344.           time_t &timep = 0;
  345.           OUTPUT:
  346.           timep
  347.  
  348. This should not be used to supply default values for parameters.  One
  349. would normally use this when a function parameter must be processed by
  350. another library function before it can be used.  Default parameters are
  351. covered in the next section.
  352.  
  353. =head2 Default Parameter Values
  354.  
  355. Default values can be specified for function parameters by
  356. placing an assignment statement in the parameter list.  The
  357. default value may be a number or a string.  Defaults should
  358. always be used on the right-most parameters only.
  359.  
  360. To allow the XSUB for rpcb_gettime() to have a default host
  361. value the parameters to the XSUB could be rearranged.  The
  362. XSUB will then call the real rpcb_gettime() function with
  363. the parameters in the correct order.  Perl will call this
  364. XSUB with either of the following statements.
  365.  
  366.      $status = rpcb_gettime( $timep, $host );
  367.  
  368.      $status = rpcb_gettime( $timep );
  369.  
  370. The XSUB will look like the code  which  follows.   A  CODE:
  371. block  is used to call the real rpcb_gettime() function with
  372. the parameters in the correct order for that function.
  373.  
  374.      bool_t
  375.      rpcb_gettime(timep,host="localhost")
  376.           char *host
  377.           time_t timep = NO_INIT
  378.           CODE:
  379.                RETVAL = rpcb_gettime( host, &timep );
  380.           OUTPUT:
  381.           timep
  382.           RETVAL
  383.  
  384. =head2 The PREINIT: Keyword
  385.  
  386. The PREINIT: keyword allows extra variables to be declared before the
  387. typemaps are expanded.  If a variable is declared in a CODE: block then that
  388. variable will follow any typemap code.  This may result in a C syntax
  389. error.  To force the variable to be declared before the typemap code, place
  390. it into a PREINIT: block.  The PREINIT: keyword may be used one or more
  391. times within an XSUB.
  392.  
  393. The following examples are equivalent, but if the code is using complex
  394. typemaps then the first example is safer.
  395.  
  396.      bool_t
  397.      rpcb_gettime(timep)
  398.           time_t timep = NO_INIT
  399.       PREINIT:
  400.           char *host = "localhost";
  401.           CODE:
  402.       RETVAL = rpcb_gettime( host, &timep );
  403.           OUTPUT:
  404.           timep
  405.           RETVAL
  406.  
  407. A correct, but error-prone example.
  408.  
  409.      bool_t
  410.      rpcb_gettime(timep)
  411.           time_t timep = NO_INIT
  412.       CODE:
  413.           char *host = "localhost";
  414.       RETVAL = rpcb_gettime( host, &timep );
  415.           OUTPUT:
  416.           timep
  417.           RETVAL
  418.  
  419. =head2 The INPUT: Keyword
  420.  
  421. The XSUB's parameters are usually evaluated immediately after entering the
  422. XSUB.  The INPUT: keyword can be used to force those parameters to be
  423. evaluated a little later.  The INPUT: keyword can be used multiple times
  424. within an XSUB and can be used to list one or more input variables.  This
  425. keyword is used with the PREINIT: keyword.
  426.  
  427. The following example shows how the input parameter C<timep> can be
  428. evaluated late, after a PREINIT.
  429.  
  430.     bool_t
  431.     rpcb_gettime(host,timep)
  432.           char *host
  433.       PREINIT:
  434.       time_t tt;
  435.       INPUT:
  436.           time_t timep
  437.           CODE:
  438.                RETVAL = rpcb_gettime( host, &tt );
  439.            timep = tt;
  440.           OUTPUT:
  441.           timep
  442.           RETVAL
  443.  
  444. The next example shows each input parameter evaluated late.
  445.  
  446.     bool_t
  447.     rpcb_gettime(host,timep)
  448.       PREINIT:
  449.       time_t tt;
  450.       INPUT:
  451.           char *host
  452.       PREINIT:
  453.       char *h;
  454.       INPUT:
  455.           time_t timep
  456.           CODE:
  457.            h = host;
  458.            RETVAL = rpcb_gettime( h, &tt );
  459.            timep = tt;
  460.           OUTPUT:
  461.           timep
  462.           RETVAL
  463.  
  464. =head2 Variable-length Parameter Lists
  465.  
  466. XSUBs can have variable-length parameter lists by specifying an ellipsis
  467. C<(...)> in the parameter list.  This use of the ellipsis is similar to that
  468. found in ANSI C.  The programmer is able to determine the number of
  469. arguments passed to the XSUB by examining the C<items> variable which the
  470. B<xsubpp> compiler supplies for all XSUBs.  By using this mechanism one can
  471. create an XSUB which accepts a list of parameters of unknown length.
  472.  
  473. The I<host> parameter for the rpcb_gettime() XSUB can be
  474. optional so the ellipsis can be used to indicate that the
  475. XSUB will take a variable number of parameters.  Perl should
  476. be able to call this XSUB with either of the following statements.
  477.  
  478.      $status = rpcb_gettime( $timep, $host );
  479.  
  480.      $status = rpcb_gettime( $timep );
  481.  
  482. The XS code, with ellipsis, follows.
  483.  
  484.      bool_t
  485.      rpcb_gettime(timep, ...)
  486.           time_t timep = NO_INIT
  487.       PREINIT:
  488.           char *host = "localhost";
  489.           CODE:
  490.           if( items > 1 )
  491.                host = (char *)SvPV(ST(1), na);
  492.           RETVAL = rpcb_gettime( host, &timep );
  493.           OUTPUT:
  494.           timep
  495.           RETVAL
  496.  
  497. =head2 The PPCODE: Keyword
  498.  
  499. The PPCODE: keyword is an alternate form of the CODE: keyword and is used
  500. to tell the B<xsubpp> compiler that the programmer is supplying the code to
  501. control the argument stack for the XSUBs return values.  Occasionally one
  502. will want an XSUB to return a list of values rather than a single value.
  503. In these cases one must use PPCODE: and then explicitly push the list of
  504. values on the stack.  The PPCODE: and CODE:  keywords are not used
  505. together within the same XSUB.
  506.  
  507. The following XSUB will call the C rpcb_gettime() function
  508. and will return its two output values, timep and status, to
  509. Perl as a single list.
  510.  
  511.      void
  512.      rpcb_gettime(host)
  513.           char *host
  514.       PREINIT:
  515.           time_t  timep;
  516.           bool_t  status;
  517.           PPCODE:
  518.           status = rpcb_gettime( host, &timep );
  519.           EXTEND(sp, 2);
  520.           PUSHs(sv_2mortal(newSViv(status)));
  521.           PUSHs(sv_2mortal(newSViv(timep)));
  522.  
  523. Notice that the programmer must supply the C code necessary
  524. to have the real rpcb_gettime() function called and to have
  525. the return values properly placed on the argument stack.
  526.  
  527. The C<void> return type for this function tells the B<xsubpp> compiler that
  528. the RETVAL variable is not needed or used and that it should not be created.
  529. In most scenarios the void return type should be used with the PPCODE:
  530. directive.
  531.  
  532. The EXTEND() macro is used to make room on the argument
  533. stack for 2 return values.  The PPCODE: directive causes the
  534. B<xsubpp> compiler to create a stack pointer called C<sp>, and it
  535. is this pointer which is being used in the EXTEND() macro.
  536. The values are then pushed onto the stack with the PUSHs()
  537. macro.
  538.  
  539. Now the rpcb_gettime() function can be used from Perl with
  540. the following statement.
  541.  
  542.      ($status, $timep) = rpcb_gettime("localhost");
  543.  
  544. =head2 Returning Undef And Empty Lists
  545.  
  546. Occasionally the programmer will want to simply return
  547. C<undef> or an empty list if a function fails rather than a
  548. separate status value.  The rpcb_gettime() function offers
  549. just this situation.  If the function succeeds we would like
  550. to have it return the time and if it fails we would like to
  551. have undef returned.  In the following Perl code the value
  552. of $timep will either be undef or it will be a valid time.
  553.  
  554.      $timep = rpcb_gettime( "localhost" );
  555.  
  556. The following XSUB uses the C<void> return type to disable the generation of
  557. the RETVAL variable and uses a CODE: block to indicate to the compiler
  558. that the programmer has supplied all the necessary code.  The
  559. sv_newmortal() call will initialize the return value to undef, making that
  560. the default return value.
  561.  
  562.      void
  563.      rpcb_gettime(host)
  564.           char *  host
  565.       PREINIT:
  566.           time_t  timep;
  567.           bool_t x;
  568.           CODE:
  569.           ST(0) = sv_newmortal();
  570.           if( rpcb_gettime( host, &timep ) )
  571.                sv_setnv( ST(0), (double)timep);
  572.  
  573. The next example demonstrates how one would place an explicit undef in the
  574. return value, should the need arise.
  575.  
  576.      void
  577.      rpcb_gettime(host)
  578.           char *  host
  579.       PREINIT:
  580.           time_t  timep;
  581.           bool_t x;
  582.           CODE:
  583.           ST(0) = sv_newmortal();
  584.           if( rpcb_gettime( host, &timep ) ){
  585.                sv_setnv( ST(0), (double)timep);
  586.           }
  587.           else{
  588.                ST(0) = &sv_undef;
  589.           }
  590.  
  591. To return an empty list one must use a PPCODE: block and
  592. then not push return values on the stack.
  593.  
  594.      void
  595.      rpcb_gettime(host)
  596.           char *host
  597.       PREINIT:
  598.           time_t  timep;
  599.           PPCODE:
  600.           if( rpcb_gettime( host, &timep ) )
  601.                PUSHs(sv_2mortal(newSViv(timep)));
  602.           else{
  603.           /* Nothing pushed on stack, so an empty */
  604.           /* list is implicitly returned. */
  605.           }
  606.  
  607. Some people may be inclined to include an explicit C<return> in the above
  608. XSUB, rather than letting control fall through to the end.  In those
  609. situations C<XSRETURN_EMPTY> should be used, instead.  This will ensure that
  610. the XSUB stack is properly adjusted.  Consult L<perlguts/"API LISTING"> for
  611. other C<XSRETURN> macros.
  612.  
  613. =head2 The REQUIRE: Keyword
  614.  
  615. The REQUIRE: keyword is used to indicate the minimum version of the
  616. B<xsubpp> compiler needed to compile the XS module.  An XS module which
  617. contains the following statement will only compile with B<xsubpp> version
  618. 1.922 or greater:
  619.  
  620.     REQUIRE: 1.922
  621.  
  622. =head2 The CLEANUP: Keyword
  623.  
  624. This keyword can be used when an XSUB requires special cleanup procedures
  625. before it terminates.  When the CLEANUP:  keyword is used it must follow
  626. any CODE:, PPCODE:, or OUTPUT: blocks which are present in the XSUB.  The
  627. code specified for the cleanup block will be added as the last statements
  628. in the XSUB.
  629.  
  630. =head2 The BOOT: Keyword
  631.  
  632. The BOOT: keyword is used to add code to the extension's bootstrap
  633. function.  The bootstrap function is generated by the B<xsubpp> compiler and
  634. normally holds the statements necessary to register any XSUBs with Perl.
  635. With the BOOT: keyword the programmer can tell the compiler to add extra
  636. statements to the bootstrap function.
  637.  
  638. This keyword may be used any time after the first MODULE keyword and should
  639. appear on a line by itself.  The first blank line after the keyword will
  640. terminate the code block.
  641.  
  642.      BOOT:
  643.      # The following message will be printed when the
  644.      # bootstrap function executes.
  645.      printf("Hello from the bootstrap!\n");
  646.  
  647. =head2 The VERSIONCHECK: Keyword
  648.  
  649. The VERSIONCHECK: keyword corresponds to B<xsubpp>'s C<-versioncheck> and
  650. C<-noversioncheck> options.  This keyword overrides the commandline
  651. options.  Version checking is enabled by default.  When version checking is
  652. enabled the XS module will attempt to verify that its version matches the
  653. version of the PM module.
  654.  
  655. To enable version checking:
  656.  
  657.     VERSIONCHECK: ENABLE
  658.  
  659. To disable version checking:
  660.  
  661.     VERSIONCHECK: DISABLE
  662.  
  663. =head2 The PROTOTYPES: Keyword
  664.  
  665. The PROTOTYPES: keyword corresponds to B<xsubpp>'s C<-prototypes> and
  666. C<-noprototypes> options.  This keyword overrides the commandline options.
  667. Prototypes are enabled by default.  When prototypes are enabled XSUBs will
  668. be given Perl prototypes.  This keyword may be used multiple times in an XS
  669. module to enable and disable prototypes for different parts of the module.
  670.  
  671. To enable prototypes:
  672.  
  673.     PROTOTYPES: ENABLE
  674.  
  675. To disable prototypes:
  676.  
  677.     PROTOTYPES: DISABLE
  678.  
  679. =head2 The PROTOTYPE: Keyword
  680.  
  681. This keyword is similar to the PROTOTYPES: keyword above but can be used to
  682. force B<xsubpp> to use a specific prototype for the XSUB.  This keyword
  683. overrides all other prototype options and keywords but affects only the
  684. current XSUB.  Consult L<perlsub/Prototypes> for information about Perl
  685. prototypes.
  686.  
  687.     bool_t
  688.     rpcb_gettime(timep, ...)
  689.           time_t timep = NO_INIT
  690.       PROTOTYPE: $;$
  691.       PREINIT:
  692.           char *host = "localhost";
  693.           CODE:
  694.           if( items > 1 )
  695.                host = (char *)SvPV(ST(1), na);
  696.           RETVAL = rpcb_gettime( host, &timep );
  697.           OUTPUT:
  698.           timep
  699.           RETVAL
  700.  
  701. =head2 The ALIAS: Keyword
  702.  
  703. The ALIAS: keyword allows an XSUB to have two more more unique Perl names
  704. and to know which of those names was used when it was invoked.  The Perl
  705. names may be fully-qualified with package names.  Each alias is given an
  706. index.  The compiler will setup a variable called C<ix> which contain the
  707. index of the alias which was used.  When the XSUB is called with its
  708. declared name C<ix> will be 0.
  709.  
  710. The following example will create aliases C<FOO::gettime()> and
  711. C<BAR::getit()> for this function.
  712.  
  713.     bool_t
  714.     rpcb_gettime(host,timep)
  715.           char *host
  716.           time_t &timep
  717.       ALIAS:
  718.         FOO::gettime = 1
  719.         BAR::getit = 2
  720.       INIT:
  721.       printf("# ix = %d\n", ix );
  722.           OUTPUT:
  723.           timep
  724.  
  725. =head2 The INCLUDE: Keyword
  726.  
  727. This keyword can be used to pull other files into the XS module.  The other
  728. files may have XS code.  INCLUDE: can also be used to run a command to
  729. generate the XS code to be pulled into the module.
  730.  
  731. The file F<Rpcb1.xsh> contains our C<rpcb_gettime()> function:
  732.  
  733.     bool_t
  734.     rpcb_gettime(host,timep)
  735.           char *host
  736.           time_t &timep
  737.           OUTPUT:
  738.           timep
  739.  
  740. The XS module can use INCLUDE: to pull that file into it.
  741.  
  742.     INCLUDE: Rpcb1.xsh
  743.  
  744. If the parameters to the INCLUDE: keyword are followed by a pipe (C<|>) then
  745. the compiler will interpret the parameters as a command.
  746.  
  747.     INCLUDE: cat Rpcb1.xsh |
  748.  
  749. =head2 The CASE: Keyword
  750.  
  751. The CASE: keyword allows an XSUB to have multiple distinct parts with each
  752. part acting as a virtual XSUB.  CASE: is greedy and if it is used then all
  753. other XS keywords must be contained within a CASE:.  This means nothing may
  754. precede the first CASE: in the XSUB and anything following the last CASE: is
  755. included in that case.
  756.  
  757. A CASE: might switch via a parameter of the XSUB, via the C<ix> ALIAS:
  758. variable (see L<"The ALIAS: Keyword">), or maybe via the C<items> variable
  759. (see L<"Variable-length Parameter Lists">).  The last CASE: becomes the
  760. B<default> case if it is not associated with a conditional.  The following
  761. example shows CASE switched via C<ix> with a function C<rpcb_gettime()>
  762. having an alias C<x_gettime()>.  When the function is called as
  763. C<rpcb_gettime()> it's parameters are the usual C<(char *host, time_t *timep)>, 
  764. but when the function is called as C<x_gettime()> is parameters are
  765. reversed, C<(time_t *timep, char *host)>.
  766.  
  767.     long
  768.     rpcb_gettime(a,b)
  769.       CASE: ix == 1
  770.       ALIAS:
  771.       x_gettime = 1
  772.       INPUT:
  773.       # 'a' is timep, 'b' is host
  774.           char *b
  775.           time_t a = NO_INIT
  776.           CODE:
  777.                RETVAL = rpcb_gettime( b, &a );
  778.           OUTPUT:
  779.           a
  780.           RETVAL
  781.       CASE:
  782.       # 'a' is host, 'b' is timep
  783.           char *a
  784.           time_t &b = NO_INIT
  785.           OUTPUT:
  786.           b
  787.           RETVAL
  788.  
  789. That function can be called with either of the following statements.  Note
  790. the different argument lists.
  791.  
  792.     $status = rpcb_gettime( $host, $timep );
  793.  
  794.     $status = x_gettime( $timep, $host );
  795.  
  796. =head2 The & Unary Operator
  797.  
  798. The & unary operator is used to tell the compiler that it should dereference
  799. the object when it calls the C function.  This is used when a CODE: block is
  800. not used and the object is a not a pointer type (the object is an C<int> or
  801. C<long> but not a C<int*> or C<long*>).
  802.  
  803. The following XSUB will generate incorrect C code.  The xsubpp compiler will
  804. turn this into code which calls C<rpcb_gettime()> with parameters C<(char
  805. *host, time_t timep)>, but the real C<rpcb_gettime()> wants the C<timep>
  806. parameter to be of type C<time_t*> rather than C<time_t>.
  807.  
  808.     bool_t
  809.     rpcb_gettime(host,timep)
  810.           char *host
  811.           time_t timep
  812.           OUTPUT:
  813.           timep
  814.  
  815. That problem is corrected by using the C<&> operator.  The xsubpp compiler
  816. will now turn this into code which calls C<rpcb_gettime()> correctly with
  817. parameters C<(char *host, time_t *timep)>.  It does this by carrying the
  818. C<&> through, so the function call looks like C<rpcb_gettime(host, &timep)>.
  819.  
  820.     bool_t
  821.     rpcb_gettime(host,timep)
  822.           char *host
  823.           time_t &timep
  824.           OUTPUT:
  825.           timep
  826.  
  827. =head2 Inserting Comments and C Preprocessor Directives
  828.  
  829. C preprocessor directives are allowed within BOOT:, PREINIT: INIT:,
  830. CODE:, PPCODE: and CLEANUP: blocks, as well as outside the functions.
  831. Comments are allowed anywhere after the MODULE keyword.  The compiler
  832. will pass the preprocessor directives through untouched and will remove
  833. the commented lines.
  834. Comments can be added to XSUBs by placing a C<#> as the first
  835. non-whitespace of a line.  Care should be taken to avoid making the
  836. comment look like a C preprocessor directive, lest it be interpreted as
  837. such.  The simplest way to prevent this is to put whitespace in front of
  838. the C<#>.
  839.  
  840.  
  841. If you use preprocessor directives to choose one of two
  842. versions of a function, use
  843.  
  844.     #if ... version1
  845.     #else /* ... version2  */
  846.     #endif
  847.  
  848. and not
  849.  
  850.     #if ... version1
  851.     #endif
  852.     #if ... version2
  853.     #endif
  854.  
  855. because otherwise xsubpp will believe that you made a duplicate
  856. definition of the function.  Also, put a blank line before the
  857. #else/#endif so it will not be seen as part of the function body.
  858.  
  859. =head2 Using XS With C++
  860.  
  861. If a function is defined as a C++ method then it will assume
  862. its first argument is an object pointer.  The object pointer
  863. will be stored in a variable called THIS.  The object should
  864. have been created by C++ with the new() function and should
  865. be blessed by Perl with the sv_setref_pv() macro.  The
  866. blessing of the object by Perl can be handled by a typemap.  An example
  867. typemap is shown at the end of this section.
  868.  
  869. If the method is defined as static it will call the C++
  870. function using the class::method() syntax.  If the method is not static
  871. the function will be called using the THIS-E<gt>method() syntax.
  872.  
  873. The next examples will use the following C++ class.
  874.  
  875.      class color {
  876.           public:
  877.           color();
  878.           ~color();
  879.           int blue();
  880.           void set_blue( int );
  881.  
  882.           private:
  883.           int c_blue;
  884.      };
  885.  
  886. The XSUBs for the blue() and set_blue() methods are defined with the class
  887. name but the parameter for the object (THIS, or "self") is implicit and is
  888. not listed.
  889.  
  890.      int
  891.      color::blue()
  892.  
  893.      void
  894.      color::set_blue( val )
  895.           int val
  896.  
  897. Both functions will expect an object as the first parameter.  The xsubpp
  898. compiler will call that object C<THIS> and will use it to call the specified
  899. method.  So in the C++ code the blue() and set_blue() methods will be called
  900. in the following manner.
  901.  
  902.      RETVAL = THIS->blue();
  903.  
  904.      THIS->set_blue( val );
  905.  
  906. If the function's name is B<DESTROY> then the C++ C<delete> function will be
  907. called and C<THIS> will be given as its parameter.
  908.  
  909.      void
  910.      color::DESTROY()
  911.  
  912. The C++ code will call C<delete>.
  913.  
  914.      delete THIS;
  915.  
  916. If the function's name is B<new> then the C++ C<new> function will be called
  917. to create a dynamic C++ object.  The XSUB will expect the class name, which
  918. will be kept in a variable called C<CLASS>, to be given as the first
  919. argument.
  920.  
  921.      color *
  922.      color::new()
  923.  
  924. The C++ code will call C<new>.
  925.  
  926.     RETVAL = new color();
  927.  
  928. The following is an example of a typemap that could be used for this C++
  929. example.
  930.  
  931.     TYPEMAP
  932.     color *        O_OBJECT
  933.  
  934.     OUTPUT
  935.     # The Perl object is blessed into 'CLASS', which should be a
  936.     # char* having the name of the package for the blessing.
  937.     O_OBJECT
  938.         sv_setref_pv( $arg, CLASS, (void*)$var );
  939.     
  940.     INPUT
  941.     O_OBJECT
  942.         if( sv_isobject($arg) && (SvTYPE(SvRV($arg)) == SVt_PVMG) )
  943.             $var = ($type)SvIV((SV*)SvRV( $arg ));
  944.         else{
  945.             warn( \"${Package}::$func_name() -- $var is not a blessed SV reference\" );
  946.             XSRETURN_UNDEF;
  947.         }
  948.  
  949. =head2 Interface Strategy
  950.  
  951. When designing an interface between Perl and a C library a straight
  952. translation from C to XS is often sufficient.  The interface will often be
  953. very C-like and occasionally nonintuitive, especially when the C function
  954. modifies one of its parameters.  In cases where the programmer wishes to
  955. create a more Perl-like interface the following strategy may help to
  956. identify the more critical parts of the interface.
  957.  
  958. Identify the C functions which modify their parameters.  The XSUBs for
  959. these functions may be able to return lists to Perl, or may be
  960. candidates to return undef or an empty list in case of failure.
  961.  
  962. Identify which values are used by only the C and XSUB functions
  963. themselves.  If Perl does not need to access the contents of the value
  964. then it may not be necessary to provide a translation for that value
  965. from C to Perl.
  966.  
  967. Identify the pointers in the C function parameter lists and return
  968. values.  Some pointers can be handled in XS with the & unary operator on
  969. the variable name while others will require the use of the * operator on
  970. the type name.  In general it is easier to work with the & operator.
  971.  
  972. Identify the structures used by the C functions.  In many
  973. cases it may be helpful to use the T_PTROBJ typemap for
  974. these structures so they can be manipulated by Perl as
  975. blessed objects.
  976.  
  977. =head2 Perl Objects And C Structures
  978.  
  979. When dealing with C structures one should select either
  980. B<T_PTROBJ> or B<T_PTRREF> for the XS type.  Both types are
  981. designed to handle pointers to complex objects.  The
  982. T_PTRREF type will allow the Perl object to be unblessed
  983. while the T_PTROBJ type requires that the object be blessed.
  984. By using T_PTROBJ one can achieve a form of type-checking
  985. because the XSUB will attempt to verify that the Perl object
  986. is of the expected type.
  987.  
  988. The following XS code shows the getnetconfigent() function which is used
  989. with ONC+ TIRPC.  The getnetconfigent() function will return a pointer to a
  990. C structure and has the C prototype shown below.  The example will
  991. demonstrate how the C pointer will become a Perl reference.  Perl will
  992. consider this reference to be a pointer to a blessed object and will
  993. attempt to call a destructor for the object.  A destructor will be
  994. provided in the XS source to free the memory used by getnetconfigent().
  995. Destructors in XS can be created by specifying an XSUB function whose name
  996. ends with the word B<DESTROY>.  XS destructors can be used to free memory
  997. which may have been malloc'd by another XSUB.
  998.  
  999.      struct netconfig *getnetconfigent(const char *netid);
  1000.  
  1001. A C<typedef> will be created for C<struct netconfig>.  The Perl
  1002. object will be blessed in a class matching the name of the C
  1003. type, with the tag C<Ptr> appended, and the name should not
  1004. have embedded spaces if it will be a Perl package name.  The
  1005. destructor will be placed in a class corresponding to the
  1006. class of the object and the PREFIX keyword will be used to
  1007. trim the name to the word DESTROY as Perl will expect.
  1008.  
  1009.      typedef struct netconfig Netconfig;
  1010.  
  1011.      MODULE = RPC  PACKAGE = RPC
  1012.  
  1013.      Netconfig *
  1014.      getnetconfigent(netid)
  1015.           char *netid
  1016.  
  1017.      MODULE = RPC  PACKAGE = NetconfigPtr  PREFIX = rpcb_
  1018.  
  1019.      void
  1020.      rpcb_DESTROY(netconf)
  1021.           Netconfig *netconf
  1022.           CODE:
  1023.           printf("Now in NetconfigPtr::DESTROY\n");
  1024.           free( netconf );
  1025.  
  1026. This example requires the following typemap entry.  Consult the typemap
  1027. section for more information about adding new typemaps for an extension.
  1028.  
  1029.      TYPEMAP
  1030.      Netconfig *  T_PTROBJ
  1031.  
  1032. This example will be used with the following Perl statements.
  1033.  
  1034.      use RPC;
  1035.      $netconf = getnetconfigent("udp");
  1036.  
  1037. When Perl destroys the object referenced by $netconf it will send the
  1038. object to the supplied XSUB DESTROY function.  Perl cannot determine, and
  1039. does not care, that this object is a C struct and not a Perl object.  In
  1040. this sense, there is no difference between the object created by the
  1041. getnetconfigent() XSUB and an object created by a normal Perl subroutine.
  1042.  
  1043. =head2 The Typemap
  1044.  
  1045. The typemap is a collection of code fragments which are used by the B<xsubpp>
  1046. compiler to map C function parameters and values to Perl values.  The
  1047. typemap file may consist of three sections labeled C<TYPEMAP>, C<INPUT>, and
  1048. C<OUTPUT>.  The INPUT section tells the compiler how to translate Perl values
  1049. into variables of certain C types.  The OUTPUT section tells the compiler
  1050. how to translate the values from certain C types into values Perl can
  1051. understand.  The TYPEMAP section tells the compiler which of the INPUT and
  1052. OUTPUT code fragments should be used to map a given C type to a Perl value.
  1053. Each of the sections of the typemap must be preceded by one of the TYPEMAP,
  1054. INPUT, or OUTPUT keywords.
  1055.  
  1056. The default typemap in the C<ext> directory of the Perl source contains many
  1057. useful types which can be used by Perl extensions.  Some extensions define
  1058. additional typemaps which they keep in their own directory.  These
  1059. additional typemaps may reference INPUT and OUTPUT maps in the main
  1060. typemap.  The B<xsubpp> compiler will allow the extension's own typemap to
  1061. override any mappings which are in the default typemap.
  1062.  
  1063. Most extensions which require a custom typemap will need only the TYPEMAP
  1064. section of the typemap file.  The custom typemap used in the
  1065. getnetconfigent() example shown earlier demonstrates what may be the typical
  1066. use of extension typemaps.  That typemap is used to equate a C structure
  1067. with the T_PTROBJ typemap.  The typemap used by getnetconfigent() is shown
  1068. here.  Note that the C type is separated from the XS type with a tab and
  1069. that the C unary operator C<*> is considered to be a part of the C type name.
  1070.  
  1071.      TYPEMAP
  1072.      Netconfig *<tab>T_PTROBJ
  1073.  
  1074. =head1 EXAMPLES
  1075.  
  1076. File C<RPC.xs>: Interface to some ONC+ RPC bind library functions.
  1077.  
  1078.      #include "EXTERN.h"
  1079.      #include "perl.h"
  1080.      #include "XSUB.h"
  1081.  
  1082.      #include <rpc/rpc.h>
  1083.  
  1084.      typedef struct netconfig Netconfig;
  1085.  
  1086.      MODULE = RPC  PACKAGE = RPC
  1087.  
  1088.      void
  1089.      rpcb_gettime(host="localhost")
  1090.           char *host
  1091.       PREINIT:
  1092.           time_t  timep;
  1093.           CODE:
  1094.           ST(0) = sv_newmortal();
  1095.           if( rpcb_gettime( host, &timep ) )
  1096.                sv_setnv( ST(0), (double)timep );
  1097.  
  1098.      Netconfig *
  1099.      getnetconfigent(netid="udp")
  1100.           char *netid
  1101.  
  1102.      MODULE = RPC  PACKAGE = NetconfigPtr  PREFIX = rpcb_
  1103.  
  1104.      void
  1105.      rpcb_DESTROY(netconf)
  1106.           Netconfig *netconf
  1107.           CODE:
  1108.           printf("NetconfigPtr::DESTROY\n");
  1109.           free( netconf );
  1110.  
  1111. File C<typemap>: Custom typemap for RPC.xs.
  1112.  
  1113.      TYPEMAP
  1114.      Netconfig *  T_PTROBJ
  1115.  
  1116. File C<RPC.pm>: Perl module for the RPC extension.
  1117.  
  1118.      package RPC;
  1119.  
  1120.      require Exporter;
  1121.      require DynaLoader;
  1122.      @ISA = qw(Exporter DynaLoader);
  1123.      @EXPORT = qw(rpcb_gettime getnetconfigent);
  1124.  
  1125.      bootstrap RPC;
  1126.      1;
  1127.  
  1128. File C<rpctest.pl>: Perl test program for the RPC extension.
  1129.  
  1130.      use RPC;
  1131.  
  1132.      $netconf = getnetconfigent();
  1133.      $a = rpcb_gettime();
  1134.      print "time = $a\n";
  1135.      print "netconf = $netconf\n";
  1136.  
  1137.      $netconf = getnetconfigent("tcp");
  1138.      $a = rpcb_gettime("poplar");
  1139.      print "time = $a\n";
  1140.      print "netconf = $netconf\n";
  1141.  
  1142.  
  1143. =head1 XS VERSION
  1144.  
  1145. This document covers features supported by C<xsubpp> 1.935.
  1146.  
  1147. =head1 AUTHOR
  1148.  
  1149. Dean Roehrich F<E<lt>roehrich@cray.comE<gt>>
  1150. Mar 12, 1996
  1151.