ARCHIV

Perl (55) - Eval

Eval je dalším silným nástrojem skriptovacích jazyků, Perl nevyjímaje. V Perlu se využívá eval na několik odlišných činností.

9.4.2007 06:00 | Jiří Václavík | Články autora | přečteno 18902×

Ukážeme si dva významy nástroje eval. První z nich je dynamické vyhodnocování řetězců - určitý řetězec se chová jako posloupnost příkazů (tj. má korektní perlovou syntaxi). Řetězec je normálně zkompilován jako program a spuštěn v rámci jiného programu. A druhou možností použití eval je odchyt výjimek - tedy to, co z jiných jazyků známe jako konstrukci try-throw-catch.

Dynamické vyhodnocování řetězců

eval přijímá jako argument řetězec, ten je proveden jako samotný program a jeho výstup funkce vrací. Ukažme si jednoduchý příklad.

$program = 'print "HELLO WORLD";';
eval $program;

Posloupnost těchto příkazů vypíše řetězec "HELLO WORLD". Následující dva řádky tak v důsledku udělají to samé.

eval 'print "HELLO WORLD";';
print "HELLO WORLD";

Uveďme ještě jeden příklad - jednoduchou kalkulačku.

while ($prikaz = <>){
    print "Reseni: ";
    print eval $prikaz;
    print "\n";
}

Poznámka - eval podporuje výchozí proměnnou. S jejím použitím je následující zápis analogický předchozímu.

Když program spustíme, můžeme zadávat libovolný kód v syntaxi Perlu a ten je okamžitě řádek po řádku prováděn. Získali jsme tak jednoduchý perlový shell.

$ perl kalk.pl
22
Reseni: 22
5*7
Reseni: 35
sin 3.141592
Reseni: 6.53589793076238e-07
for(60..70){print chr $_;}
Reseni: <=>?@ABCDEF
exit
Reseni: $

Za zmínku stojí také to, že v řetězci mohou být pouze ty proměnné, které jsou dostupné v době volání eval. Z tohoto důvodu nebude fungovat následující kód, pokud nebude odstraněna lokálnost proměnné $x.

{
    our $r = 'print "\$x = $x"';
    my $x = 10;
}
eval $r;

Pokud není řetězec, předávaný funkci eval, syntakticky správný, žádná chyba se na chybový výstup nevypisuje. Místo toho je její text uložen v proměnné $@. Je-li naopak příkaz proveden úspěšně, bude $@ nedefinována.

Eval a uvozování řetězců

Je třeba upozornit také na další věc. Různé možnosti uvození se chovají dvěma způsoby. Podívejme se na následující možnosti.

$a = 3; $b = 4;
$p = 'print $a + $b';

eval $p;
eval '$p';
eval "$p";
eval qq/$p/;

Druhý případ nevytiskne nic, ostatní tisknou součet $a + $b, tedy 7. Proč? Jde o to, co je skutečně funkci eval předáváno. U druhého volání eval je to řetězec '$p' a tudíž je vykonán právě takový příkaz ($p;). V ostatních případech se proměnné a escape znaky nahrazují svými skutečnými hodnotami a ve skutečnosti je tak funkci eval předán řetězec 'print $a + $b'. Na toto je třeba dát pozor.

Bezpečnost

Právě díky funkci eval mohou vznikat v programech četné bezpečnostní díry. Co když našemu programu, simulujícímu kalkulačku, zadáme na vstup například následující příkaz?

Je žádoucí, aby byl proveden? Opět záleží na situaci. Někdy ano, někdy ne. Pokud má uživatel, pod kterým je spuštěna aktuální instance programu, práva na vykonání tohoto příkazu, pak bude vykonán. Obranou je aktivace režimu nakažení.

Odchyt výjimek

Výjimky jsou chyby za běhu programu. Jejich zpracování umí zařídit funkce eval v blokovém tvaru. eval zde využívá toho, že při chybě v syntaxi narozdíl od obyčejného programu neskončí, ale pouze nastaví (nebo nenastaví) proměnnou $@. Typickým příkladem zpracování výjimky je ošetření případu, kdy je děleno nulou.

eval {
    $delenec = 10;
    $delitel = 0;
    $podil = $delenec / $delitel;
};

print $@;
print "Program normalne pokracuje dal...\n";

Navíc lze v kombinaci s die definovat vlastní chyby. die totiž neukončí celý program, ale pouze blok funkce eval. Řetězec za die se uloží do $@. Funguje to podobně, jako throw v Javě nebo C++.

eval {
    open DATA, "soubor" or die "Soubor nelze otevrit\n";
};

print $@;

Pokud byl soubor soubor bez problému otevřen, je dále proměnná $@ nedefinována. Ale v případě, že příkaz open selže, je v bloku eval volána funkce die, která vyvolá výjimku a v proměnné $@ tak bude řetězec "Soubor nelze otevrit\n". Poté můžeme v případě selhání například otevřít jiný soubor.

Pro usnadnění při odchytávání výjimek existuje na CPAN několik modulů - například Exception nebo Error (viz článek na www.perl.com).

Eval a regulární výrazy

Pouze pro přípomenutí si uveďme, že na dynamické vyhodnocování výrazů lze narazit v substitucích regulárních výrazů. Nahrazovací řetězec může být výrazem. Ano, jde o přepínač /e.

Eval a časově omezené čekání vstup

Chceme vytvořit program, který ze vstupu přijme nějaký řetězec. Ale zároveň chceme, aby ho uživatel zadal v nějakém časovém intervalu (tedy konkrétně například do 20 sekund). Pokud uživatel nic neodešle, výzvě na zadání textu vyprší platnost a program je nucen učinit patřičné kroky.

K tomu je třeba použít funkci alarm. alarm má jako parametr počet sekund, za které vyvolá signál ALRM nebo číslo 0 pro zrušení alarmu.

Jestliže uživatel nezadá 20 sekund vstup, signál ALRM vyvolá funkci die a zachytíme výjimku. Pokud je tak za blokem eval v proměnné $@ řetězec "time limit expired on line ...", víme, že uživatel nic nezadal.

$SIG{"ALRM"} = sub {die "time limit expired"};
eval {
    alarm(3);
    <STDIN>;
    alarm(0);
};

print "Vyprsel casovy limit na zadani vstupu.\n" if $@;
print "Pokracuji...\n";

Chcete-li vědět více o možnostech eval, lze doporučit knihu Programování v Perlu pro pokročilé od Srirama Srinivasana, kapitolu 5.

Verze pro tisk