home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Chip 2000 May / Chip_2000-05_cd1.bin / zkuste / Perl / ActivePerl-5.6.0.613.msi / 䆊䌷䈹䈙䏵-䞅䞆䞀㡆䞃䄦䠥 / _b46d1f87f158ae79b8937aea7ea27c50 < prev    next >
Text File  |  2000-03-23  |  54KB  |  1,045 lines

  1. <HTML>
  2. <HEAD>
  3. <TITLE>perlXStut - Tutorial for writing XSUBs</TITLE>
  4. <LINK REL="stylesheet" HREF="../../Active.css" TYPE="text/css">
  5. <LINK REV="made" HREF="mailto:">
  6. </HEAD>
  7.  
  8. <BODY>
  9. <TABLE BORDER=0 CELLPADDING=0 CELLSPACING=0 WIDTH=100%>
  10. <TR><TD CLASS=block VALIGN=MIDDLE WIDTH=100% BGCOLOR="#cccccc">
  11. <STRONG><P CLASS=block> perlXStut - Tutorial for writing XSUBs</P></STRONG>
  12. </TD></TR>
  13. </TABLE>
  14.  
  15. <A NAME="__index__"></A>
  16. <!-- INDEX BEGIN -->
  17.  
  18. <UL>
  19.  
  20.     <LI><A HREF="#name">NAME</A></LI>
  21.     <LI><A HREF="#description">DESCRIPTION</A></LI>
  22.     <LI><A HREF="#special notes">SPECIAL NOTES</A></LI>
  23.     <UL>
  24.  
  25.         <LI><A HREF="#make">make</A></LI>
  26.         <LI><A HREF="#version caveat">Version caveat</A></LI>
  27.         <LI><A HREF="#dynamic loading versus static loading">Dynamic Loading versus Static Loading</A></LI>
  28.     </UL>
  29.  
  30.     <LI><A HREF="#tutorial">TUTORIAL</A></LI>
  31.     <UL>
  32.  
  33.         <LI><A HREF="#example 1">EXAMPLE 1</A></LI>
  34.         <LI><A HREF="#example 2">EXAMPLE 2</A></LI>
  35.         <LI><A HREF="#what has gone on">What has gone on?</A></LI>
  36.         <LI><A HREF="#writing good test scripts">Writing good test scripts</A></LI>
  37.         <LI><A HREF="#example 3">EXAMPLE 3</A></LI>
  38.         <LI><A HREF="#what's new here">What's new here?</A></LI>
  39.         <LI><A HREF="#input and output parameters">Input and Output Parameters</A></LI>
  40.         <LI><A HREF="#the xsubpp program">The XSUBPP Program</A></LI>
  41.         <LI><A HREF="#the typemap file">The TYPEMAP file</A></LI>
  42.         <LI><A HREF="#warning about output arguments">Warning about Output Arguments</A></LI>
  43.         <LI><A HREF="#example 4">EXAMPLE 4</A></LI>
  44.         <LI><A HREF="#what has happened here">What has happened here?</A></LI>
  45.         <LI><A HREF="#anatomy of .xs file">Anatomy of .xs file</A></LI>
  46.         <LI><A HREF="#getting the fat out of xsubs">Getting the fat out of XSUBs</A></LI>
  47.         <LI><A HREF="#more about xsub arguments">More about XSUB arguments</A></LI>
  48.         <LI><A HREF="#the argument stack">The Argument Stack</A></LI>
  49.         <LI><A HREF="#extending your extension">Extending your Extension</A></LI>
  50.         <LI><A HREF="#documenting your extension">Documenting your Extension</A></LI>
  51.         <LI><A HREF="#installing your extension">Installing your Extension</A></LI>
  52.         <LI><A HREF="#example 5">EXAMPLE 5</A></LI>
  53.         <LI><A HREF="#new things in this example">New Things in this Example</A></LI>
  54.         <LI><A HREF="#example 6 (coming soon)">EXAMPLE 6 (Coming Soon)</A></LI>
  55.         <LI><A HREF="#example 7 (coming soon)">EXAMPLE 7 (Coming Soon)</A></LI>
  56.         <LI><A HREF="#example 8 (coming soon)">EXAMPLE 8 (Coming Soon)</A></LI>
  57.         <LI><A HREF="#example 9 (coming soon)">EXAMPLE 9 (Coming Soon)</A></LI>
  58.         <LI><A HREF="#troubleshooting these examples">Troubleshooting these Examples</A></LI>
  59.     </UL>
  60.  
  61.     <LI><A HREF="#see also">See also</A></LI>
  62.     <LI><A HREF="#author">Author</A></LI>
  63.     <UL>
  64.  
  65.         <LI><A HREF="#last changed">Last Changed</A></LI>
  66.     </UL>
  67.  
  68. </UL>
  69. <!-- INDEX END -->
  70.  
  71. <HR>
  72. <P>
  73. <H1><A NAME="name">NAME</A></H1>
  74. <P>perlXStut - Tutorial for writing XSUBs</P>
  75. <P>
  76. <HR>
  77. <H1><A NAME="description">DESCRIPTION</A></H1>
  78. <P>This tutorial will educate the reader on the steps involved in creating
  79. a Perl extension.  The reader is assumed to have access to <A HREF="../../lib/Pod/perlguts.html">the perlguts manpage</A> and
  80. <A HREF="../../lib/Pod/perlxs.html">the perlxs manpage</A>.</P>
  81. <P>This tutorial starts with very simple examples and becomes more complex,
  82. with each new example adding new features.  Certain concepts may not be
  83. completely explained until later in the tutorial in order to slowly ease
  84. the reader into building extensions.</P>
  85. <P>This tutorial was written from a Unix point of view.  Where I know them
  86. to be otherwise different for other platforms (e.g. Win32), I will list
  87. them.  If you find something that was missed, please let me know.</P>
  88. <P>
  89. <HR>
  90. <H1><A NAME="special notes">SPECIAL NOTES</A></H1>
  91. <P>
  92. <H2><A NAME="make">make</A></H2>
  93. <P>This tutorial assumes that the make program that Perl is configured to
  94. use is called <CODE>make</CODE>.  Instead of running ``make'' in the examples that
  95. follow, you may have to substitute whatever make program Perl has been
  96. configured to use.  Running <STRONG>perl -V:make</STRONG> should tell you what it is.</P>
  97. <P>
  98. <H2><A NAME="version caveat">Version caveat</A></H2>
  99. <P>When writing a Perl extension for general consumption, one should expect that
  100. the extension will be used with versions of Perl different from the
  101. version available on your machine.  Since you are reading this document,
  102. the version of Perl on your machine is probably 5.005 or later, but the users
  103. of your extension may have more ancient versions.</P>
  104. <P>To understand what kinds of incompatibilities one may expect, and in the rare
  105. case that the version of Perl on your machine is older than this document,
  106. see the section on ``Troubleshooting these Examples'' for more information.</P>
  107. <P>If your extension uses some features of Perl which are not available on older
  108. releases of Perl, your users would appreciate an early meaningful warning.
  109. You would probably put this information into the <EM>README</EM> file, but nowadays
  110. installation of extensions may be performed automatically, guided by <EM>CPAN.pm</EM>
  111. module or other tools.</P>
  112. <P>In MakeMaker-based installations, <EM>Makefile.PL</EM> provides the earliest
  113. opportunity to perform version checks.  One can put something like this
  114. in <EM>Makefile.PL</EM> for this purpose:</P>
  115. <PRE>
  116.     eval { require 5.007 }
  117.         or die <<EOD;
  118.     ############
  119.     ### This module uses frobnication framework which is not available before
  120.     ### version 5.007 of Perl.  Upgrade your Perl before installing Kara::Mba.
  121.     ############
  122.     EOD</PRE>
  123. <P>
  124. <H2><A NAME="dynamic loading versus static loading">Dynamic Loading versus Static Loading</A></H2>
  125. <P>It is commonly thought that if a system does not have the capability to
  126. dynamically load a library, you cannot build XSUBs.  This is incorrect.
  127. You <EM>can</EM> build them, but you must link the XSUBs subroutines with the
  128. rest of Perl, creating a new executable.  This situation is similar to
  129. Perl 4.</P>
  130. <P>This tutorial can still be used on such a system.  The XSUB build mechanism
  131. will check the system and build a dynamically-loadable library if possible,
  132. or else a static library and then, optionally, a new statically-linked
  133. executable with that static library linked in.</P>
  134. <P>Should you wish to build a statically-linked executable on a system which
  135. can dynamically load libraries, you may, in all the following examples,
  136. where the command ``<CODE>make</CODE>'' with no arguments is executed, run the command
  137. ``<CODE>make perl</CODE>'' instead.</P>
  138. <P>If you have generated such a statically-linked executable by choice, then
  139. instead of saying ``<CODE>make test</CODE>'', you should say ``<CODE>make test_static</CODE>''.
  140. On systems that cannot build dynamically-loadable libraries at all, simply
  141. saying ``<CODE>make test</CODE>'' is sufficient.</P>
  142. <P>
  143. <HR>
  144. <H1><A NAME="tutorial">TUTORIAL</A></H1>
  145. <P>Now let's go on with the show!</P>
  146. <P>
  147. <H2><A NAME="example 1">EXAMPLE 1</A></H2>
  148. <P>Our first extension will be very simple.  When we call the routine in the
  149. extension, it will print out a well-known message and return.</P>
  150. <P>Run ``<CODE>h2xs -A -n Mytest</CODE>''.  This creates a directory named Mytest,
  151. possibly under ext/ if that directory exists in the current working
  152. directory.  Several files will be created in the Mytest dir, including
  153. MANIFEST, Makefile.PL, Mytest.pm, Mytest.xs, test.pl, and Changes.</P>
  154. <P>The MANIFEST file contains the names of all the files just created in the
  155. Mytest directory.</P>
  156. <P>The file Makefile.PL should look something like this:</P>
  157. <PRE>
  158.         use ExtUtils::MakeMaker;
  159.         # See lib/ExtUtils/MakeMaker.pm for details of how to influence
  160.         # the contents of the Makefile that is written.
  161.         WriteMakefile(
  162.             NAME         => 'Mytest',
  163.             VERSION_FROM => 'Mytest.pm', # finds $VERSION
  164.             LIBS         => [''],   # e.g., '-lm'
  165.             DEFINE       => '',     # e.g., '-DHAVE_SOMETHING'
  166.             INC          => '',     # e.g., '-I/usr/include/other'
  167.         );</PRE>
  168. <P>The file Mytest.pm should start with something like this:</P>
  169. <PRE>
  170.         package Mytest;</PRE>
  171. <PRE>
  172.         use strict;
  173.         use warnings;</PRE>
  174. <PRE>
  175.         require Exporter;
  176.         require DynaLoader;</PRE>
  177. <PRE>
  178.         our @ISA = qw(Exporter DynaLoader);
  179.         # Items to export into callers namespace by default. Note: do not export
  180.         # names by default without a very good reason. Use EXPORT_OK instead.
  181.         # Do not simply export all your public functions/methods/constants.
  182.         our @EXPORT = qw(</PRE>
  183. <PRE>
  184.         );
  185.         our $VERSION = '0.01';</PRE>
  186. <PRE>
  187.         bootstrap Mytest $VERSION;</PRE>
  188. <PRE>
  189.         # Preloaded methods go here.</PRE>
  190. <PRE>
  191.         # Autoload methods go after __END__, and are processed by the autosplit program.</PRE>
  192. <PRE>
  193.         1;
  194.         __END__
  195.         # Below is the stub of documentation for your module. You better edit it!</PRE>
  196. <P>The rest of the .pm file contains sample code for providing documentation for
  197. the extension.</P>
  198. <P>Finally, the Mytest.xs file should look something like this:</P>
  199. <PRE>
  200.         #include "EXTERN.h"
  201.         #include "perl.h"
  202.         #include "XSUB.h"</PRE>
  203. <PRE>
  204.         MODULE = Mytest         PACKAGE = Mytest</PRE>
  205. <P>Let's edit the .xs file by adding this to the end of the file:</P>
  206. <PRE>
  207.         void
  208.         hello()
  209.             CODE:
  210.                 printf("Hello, world!\n");</PRE>
  211. <P>It is okay for the lines starting at the ``CODE:'' line to not be indented.
  212. However, for readability purposes, it is suggested that you indent CODE:
  213. one level and the lines following one more level.</P>
  214. <P>Now we'll run ``<CODE>perl Makefile.PL</CODE>''.  This will create a real Makefile,
  215. which make needs.  Its output looks something like:</P>
  216. <PRE>
  217.         % perl Makefile.PL
  218.         Checking if your kit is complete...
  219.         Looks good
  220.         Writing Makefile for Mytest
  221.         %</PRE>
  222. <P>Now, running make will produce output that looks something like this (some
  223. long lines have been shortened for clarity and some extraneous lines have
  224. been deleted):</P>
  225. <PRE>
  226.         % make
  227.         umask 0 && cp Mytest.pm ./blib/Mytest.pm
  228.         perl xsubpp -typemap typemap Mytest.xs >Mytest.tc && mv Mytest.tc Mytest.c
  229.         Please specify prototyping behavior for Mytest.xs (see <A HREF="../../lib/Pod/perlxs.html">perlxs</A> manual)
  230.         cc -c Mytest.c
  231.         Running Mkbootstrap for Mytest ()
  232.         chmod 644 Mytest.bs
  233.         LD_RUN_PATH="" ld -o ./blib/PA-RISC1.1/auto/Mytest/Mytest.sl -b Mytest.o
  234.         chmod 755 ./blib/PA-RISC1.1/auto/Mytest/Mytest.sl
  235.         cp Mytest.bs ./blib/PA-RISC1.1/auto/Mytest/Mytest.bs
  236.         chmod 644 ./blib/PA-RISC1.1/auto/Mytest/Mytest.bs
  237.         Manifying ./blib/man3/Mytest.3
  238.         %</PRE>
  239. <P>You can safely ignore the line about ``prototyping behavior''.</P>
  240. <P>If you are on a Win32 system, and the build process fails with linker
  241. errors for functions in the C library, check if your Perl is configured
  242. to use PerlCRT (running <STRONG>perl -V:libc</STRONG> should show you if this is the
  243. case).  If Perl is configured to use PerlCRT, you have to make sure
  244. PerlCRT.lib is copied to the same location that msvcrt.lib lives in,
  245. so that the compiler can find it on its own.  msvcrt.lib is usually
  246. found in the Visual C compiler's lib directory (e.g. C:/DevStudio/VC/lib).</P>
  247. <P>Perl has its own special way of easily writing test scripts, but for this
  248. example only, we'll create our own test script.  Create a file called hello
  249. that looks like this:</P>
  250. <PRE>
  251.         #! /opt/perl5/bin/perl</PRE>
  252. <PRE>
  253.         use ExtUtils::testlib;</PRE>
  254. <PRE>
  255.         use Mytest;</PRE>
  256. <PRE>
  257.         Mytest::hello();</PRE>
  258. <P>Now we make the script executable (<CODE>chmod -x hello</CODE>), run the script
  259. and we should see the following output:</P>
  260. <PRE>
  261.         % ./hello
  262.         Hello, world!
  263.         %</PRE>
  264. <P>
  265. <H2><A NAME="example 2">EXAMPLE 2</A></H2>
  266. <P>Now let's add to our extension a subroutine that will take a single numeric
  267. argument as input and return 0 if the number is even or 1 if the number
  268. is odd.</P>
  269. <P>Add the following to the end of Mytest.xs:</P>
  270. <PRE>
  271.         int
  272.         is_even(input)
  273.                 int     input
  274.             CODE:
  275.                 RETVAL = (input % 2 == 0);
  276.             OUTPUT:
  277.                 RETVAL</PRE>
  278. <P>There does not need to be white space at the start of the ``<CODE>int input</CODE>''
  279. line, but it is useful for improving readability.  Placing a semi-colon at
  280. the end of that line is also optional.  Any amount and kind of white space
  281. may be placed between the ``<A HREF="../../lib/Pod/perlfunc.html#item_int"><CODE>int</CODE></A>'' and ``<CODE>input</CODE>''.</P>
  282. <P>Now re-run make to rebuild our new shared library.</P>
  283. <P>Now perform the same steps as before, generating a Makefile from the
  284. Makefile.PL file, and running make.</P>
  285. <P>In order to test that our extension works, we now need to look at the
  286. file test.pl.  This file is set up to imitate the same kind of testing
  287. structure that Perl itself has.  Within the test script, you perform a
  288. number of tests to confirm the behavior of the extension, printing ``ok''
  289. when the test is correct, ``not ok'' when it is not.  Change the print
  290. statement in the BEGIN block to print ``1..4'', and add the following code
  291. to the end of the file:</P>
  292. <PRE>
  293.         print &Mytest::is_even(0) == 1 ? "ok 2" : "not ok 2", "\n";
  294.         print &Mytest::is_even(1) == 0 ? "ok 3" : "not ok 3", "\n";
  295.         print &Mytest::is_even(2) == 1 ? "ok 4" : "not ok 4", "\n";</PRE>
  296. <P>We will be calling the test script through the command ``<CODE>make test</CODE>''.  You
  297. should see output that looks something like this:</P>
  298. <PRE>
  299.         % make test
  300.         PERL_DL_NONLAZY=1 /opt/perl5.004/bin/perl (lots of -I arguments) test.pl
  301.         1..4
  302.         ok 1
  303.         ok 2
  304.         ok 3
  305.         ok 4
  306.         %</PRE>
  307. <P>
  308. <H2><A NAME="what has gone on">What has gone on?</A></H2>
  309. <P>The program h2xs is the starting point for creating extensions.  In later
  310. examples we'll see how we can use h2xs to read header files and generate
  311. templates to connect to C routines.</P>
  312. <P>h2xs creates a number of files in the extension directory.  The file
  313. Makefile.PL is a perl script which will generate a true Makefile to build
  314. the extension.  We'll take a closer look at it later.</P>
  315. <P>The .pm and .xs files contain the meat of the extension.  The .xs file holds
  316. the C routines that make up the extension.  The .pm file contains routines
  317. that tell Perl how to load your extension.</P>
  318. <P>Generating the Makefile and running <CODE>make</CODE> created a directory called blib
  319. (which stands for ``build library'') in the current working directory.  This
  320. directory will contain the shared library that we will build.  Once we have
  321. tested it, we can install it into its final location.</P>
  322. <P>Invoking the test script via ``<CODE>make test</CODE>'' did something very important.
  323. It invoked perl with all those <CODE>-I</CODE> arguments so that it could find the
  324. various files that are part of the extension.  It is <EM>very</EM> important that
  325. while you are still testing extensions that you use ``<CODE>make test</CODE>''.  If you
  326. try to run the test script all by itself, you will get a fatal error.
  327. Another reason it is important to use ``<CODE>make test</CODE>'' to run your test
  328. script is that if you are testing an upgrade to an already-existing version,
  329. using ``<CODE>make test</CODE>'' insures that you will test your new extension, not the
  330. already-existing version.</P>
  331. <P>When Perl sees a <CODE>use extension;</CODE>, it searches for a file with the same name
  332. as the <A HREF="../../lib/Pod/perlfunc.html#item_use"><CODE>use</CODE></A>'d extension that has a .pm suffix.  If that file cannot be found,
  333. Perl dies with a fatal error.  The default search path is contained in the
  334. <CODE>@INC</CODE> array.</P>
  335. <P>In our case, Mytest.pm tells perl that it will need the Exporter and Dynamic
  336. Loader extensions.  It then sets the <CODE>@ISA</CODE> and <CODE>@EXPORT</CODE> arrays and the
  337. <CODE>$VERSION</CODE> scalar; finally it tells perl to bootstrap the module.  Perl
  338. will call its dynamic loader routine (if there is one) and load the shared
  339. library.</P>
  340. <P>The two arrays <CODE>@ISA</CODE> and <CODE>@EXPORT</CODE> are very important.  The <CODE>@ISA</CODE>
  341. array contains a list of other packages in which to search for methods (or
  342. subroutines) that do not exist in the current package.  This is usually
  343. only important for object-oriented extensions (which we will talk about
  344. much later), and so usually doesn't need to be modified.</P>
  345. <P>The <CODE>@EXPORT</CODE> array tells Perl which of the extension's variables and
  346. subroutines should be placed into the calling package's namespace.  Because
  347. you don't know if the user has already used your variable and subroutine
  348. names, it's vitally important to carefully select what to export.  Do <EM>not</EM>
  349. export method or variable names <EM>by default</EM> without a good reason.</P>
  350. <P>As a general rule, if the module is trying to be object-oriented then don't
  351. export anything.  If it's just a collection of functions and variables, then
  352. you can export them via another array, called <CODE>@EXPORT_OK</CODE>.  This array
  353. does not automatically place its subroutine and variable names into the
  354. namespace unless the user specifically requests that this be done.</P>
  355. <P>See <A HREF="../../lib/Pod/perlmod.html">the perlmod manpage</A> for more information.</P>
  356. <P>The <CODE>$VERSION</CODE> variable is used to ensure that the .pm file and the shared
  357. library are ``in sync'' with each other.  Any time you make changes to
  358. the .pm or .xs files, you should increment the value of this variable.</P>
  359. <P>
  360. <H2><A NAME="writing good test scripts">Writing good test scripts</A></H2>
  361. <P>The importance of writing good test scripts cannot be overemphasized.  You
  362. should closely follow the ``ok/not ok'' style that Perl itself uses, so that
  363. it is very easy and unambiguous to determine the outcome of each test case.
  364. When you find and fix a bug, make sure you add a test case for it.</P>
  365. <P>By running ``<CODE>make test</CODE>'', you ensure that your test.pl script runs and uses
  366. the correct version of your extension.  If you have many test cases, you
  367. might want to copy Perl's test style.  Create a directory named ``t'' in the
  368. extension's directory and append the suffix ``.t'' to the names of your test
  369. files.  When you run ``<CODE>make test</CODE>'', all of these test files will be executed.</P>
  370. <P>
  371. <H2><A NAME="example 3">EXAMPLE 3</A></H2>
  372. <P>Our third extension will take one argument as its input, round off that
  373. value, and set the <EM>argument</EM> to the rounded value.</P>
  374. <P>Add the following to the end of Mytest.xs:</P>
  375. <PRE>
  376.         void
  377.         round(arg)
  378.                 double  arg
  379.             CODE:
  380.                 if (arg > 0.0) {
  381.                         arg = floor(arg + 0.5);
  382.                 } else if (arg < 0.0) {
  383.                         arg = ceil(arg - 0.5);
  384.                 } else {
  385.                         arg = 0.0;
  386.                 }
  387.             OUTPUT:
  388.                 arg</PRE>
  389. <P>Edit the Makefile.PL file so that the corresponding line looks like this:</P>
  390. <PRE>
  391.         'LIBS'      => ['-lm'],   # e.g., '-lm'</PRE>
  392. <P>Generate the Makefile and run make.  Change the BEGIN block to print
  393. ``1..9'' and add the following to test.pl:</P>
  394. <PRE>
  395.         $i = -1.5; &Mytest::round($i); print $i == -2.0 ? "ok 5" : "not ok 5", "\n";
  396.         $i = -1.1; &Mytest::round($i); print $i == -1.0 ? "ok 6" : "not ok 6", "\n";
  397.         $i = 0.0; &Mytest::round($i); print $i == 0.0 ? "ok 7" : "not ok 7", "\n";
  398.         $i = 0.5; &Mytest::round($i); print $i == 1.0 ? "ok 8" : "not ok 8", "\n";
  399.         $i = 1.2; &Mytest::round($i); print $i == 1.0 ? "ok 9" : "not ok 9", "\n";</PRE>
  400. <P>Running ``<CODE>make test</CODE>'' should now print out that all nine tests are okay.</P>
  401. <P>Notice that in these new test cases, the argument passed to round was a
  402. scalar variable.  You might be wondering if you can round a constant or
  403. literal.  To see what happens, temporarily add the following line to test.pl:</P>
  404. <PRE>
  405.         &Mytest::round(3);</PRE>
  406. <P>Run ``<CODE>make test</CODE>'' and notice that Perl dies with a fatal error.  Perl won't
  407. let you change the value of constants!</P>
  408. <P>
  409. <H2><A NAME="what's new here">What's new here?</A></H2>
  410. <UL>
  411. <LI>
  412. We've made some changes to Makefile.PL.  In this case, we've specified an
  413. extra library to be linked into the extension's shared library, the math
  414. library libm in this case.  We'll talk later about how to write XSUBs that
  415. can call every routine in a library.
  416. <P></P>
  417. <LI>
  418. The value of the function is not being passed back as the function's return
  419. value, but by changing the value of the variable that was passed into the
  420. function.  You might have guessed that when you saw that the return value
  421. of round is of type ``void''.
  422. <P></P></UL>
  423. <P>
  424. <H2><A NAME="input and output parameters">Input and Output Parameters</A></H2>
  425. <P>You specify the parameters that will be passed into the XSUB on the <CODE>line(s)</CODE>
  426. after you declare the function's return value and name.  Each input parameter
  427. line starts with optional white space, and may have an optional terminating
  428. semicolon.</P>
  429. <P>The list of output parameters occurs at the very end of the function, just
  430. before after the OUTPUT: directive.  The use of RETVAL tells Perl that you
  431. wish to send this value back as the return value of the XSUB function.  In
  432. Example 3, we wanted the ``return value'' placed in the original variable
  433. which we passed in, so we listed it (and not RETVAL) in the OUTPUT: section.</P>
  434. <P>
  435. <H2><A NAME="the xsubpp program">The XSUBPP Program</A></H2>
  436. <P>The <STRONG>xsubpp</STRONG> program takes the XS code in the .xs file and translates it into
  437. C code, placing it in a file whose suffix is .c.  The C code created makes
  438. heavy use of the C functions within Perl.</P>
  439. <P>
  440. <H2><A NAME="the typemap file">The TYPEMAP file</A></H2>
  441. <P>The <STRONG>xsubpp</STRONG> program uses rules to convert from Perl's data types (scalar,
  442. array, etc.) to C's data types (int, char, etc.).  These rules are stored
  443. in the typemap file ($PERLLIB/ExtUtils/typemap).  This file is split into
  444. three parts.</P>
  445. <P>The first section maps various C data types to a name, which corresponds
  446. somewhat with the various Perl types.  The second section contains C code
  447. which <STRONG>xsubpp</STRONG> uses to handle input parameters.  The third section contains
  448. C code which <STRONG>xsubpp</STRONG> uses to handle output parameters.</P>
  449. <P>Let's take a look at a portion of the .c file created for our extension.
  450. The file name is Mytest.c:</P>
  451. <PRE>
  452.         XS(XS_Mytest_round)
  453.         {
  454.             dXSARGS;
  455.             if (items != 1)
  456.                 croak("Usage: Mytest::round(arg)");
  457.             {
  458.                 double  arg = (double)SvNV(ST(0));      /* XXXXX */
  459.                 if (arg > 0.0) {
  460.                         arg = floor(arg + 0.5);
  461.                 } else if (arg < 0.0) {
  462.                         arg = ceil(arg - 0.5);
  463.                 } else {
  464.                         arg = 0.0;
  465.                 }
  466.                 sv_setnv(ST(0), (double)arg);   /* XXXXX */
  467.             }
  468.             XSRETURN(1);
  469.         }</PRE>
  470. <P>Notice the two lines commented with ``XXXXX''.  If you check the first section
  471. of the typemap file, you'll see that doubles are of type T_DOUBLE.  In the
  472. INPUT section, an argument that is T_DOUBLE is assigned to the variable
  473. arg by calling the routine SvNV on something, then casting it to double,
  474. then assigned to the variable arg.  Similarly, in the OUTPUT section,
  475. once arg has its final value, it is passed to the sv_setnv function to
  476. be passed back to the calling subroutine.  These two functions are explained
  477. in <A HREF="../../lib/Pod/perlguts.html">the perlguts manpage</A>; we'll talk more later about what that ``ST(0)'' means in the
  478. section on the argument stack.</P>
  479. <P>
  480. <H2><A NAME="warning about output arguments">Warning about Output Arguments</A></H2>
  481. <P>In general, it's not a good idea to write extensions that modify their input
  482. parameters, as in Example 3.  Instead, you should probably return multiple
  483. values in an array and let the caller handle them (we'll do this in a later
  484. example).  However, in order to better accomodate calling pre-existing C
  485. routines, which often do modify their input parameters, this behavior is
  486. tolerated.</P>
  487. <P>
  488. <H2><A NAME="example 4">EXAMPLE 4</A></H2>
  489. <P>In this example, we'll now begin to write XSUBs that will interact with
  490. pre-defined C libraries.  To begin with, we will build a small library of
  491. our own, then let h2xs write our .pm and .xs files for us.</P>
  492. <P>Create a new directory called Mytest2 at the same level as the directory
  493. Mytest.  In the Mytest2 directory, create another directory called mylib,
  494. and cd into that directory.</P>
  495. <P>Here we'll create some files that will generate a test library.  These will
  496. include a C source file and a header file.  We'll also create a Makefile.PL
  497. in this directory.  Then we'll make sure that running make at the Mytest2
  498. level will automatically run this Makefile.PL file and the resulting Makefile.</P>
  499. <P>In the mylib directory, create a file mylib.h that looks like this:</P>
  500. <PRE>
  501.         #define TESTVAL 4</PRE>
  502. <PRE>
  503.         extern double   foo(int, long, const char*);</PRE>
  504. <P>Also create a file mylib.c that looks like this:</P>
  505. <PRE>
  506.         #include <stdlib.h>
  507.         #include "./mylib.h"</PRE>
  508. <PRE>
  509.         double
  510.         foo(int a, long b, const char *c)
  511.         {
  512.                 return (a + b + atof(c) + TESTVAL);
  513.         }</PRE>
  514. <P>And finally create a file Makefile.PL that looks like this:</P>
  515. <PRE>
  516.         use ExtUtils::MakeMaker;
  517.         $Verbose = 1;
  518.         WriteMakefile(
  519.             NAME   => 'Mytest2::mylib',
  520.             SKIP   => [qw(all static static_lib dynamic dynamic_lib)],
  521.             clean  => {'FILES' => 'libmylib$(LIBEEXT)'},
  522.         );</PRE>
  523. <PRE>
  524.         sub MY::top_targets {
  525.                 '
  526.         all :: static</PRE>
  527. <PRE>
  528.         pure_all :: static</PRE>
  529. <PRE>
  530.         static ::       libmylib$(LIB_EXT)</PRE>
  531. <PRE>
  532.         libmylib$(LIB_EXT): $(O_FILES)
  533.                 $(AR) cr libmylib$(LIB_EXT) $(O_FILES)
  534.                 $(RANLIB) libmylib$(LIB_EXT)</PRE>
  535. <PRE>
  536.         ';
  537.         }</PRE>
  538. <P>Make sure you use a tab and not spaces on the lines beginning with ``$(AR)''
  539. and ``$(RANLIB)''.  Make will not function properly if you use spaces.
  540. It has also been reported that the ``cr'' argument to $(AR) is unnecessary
  541. on Win32 systems.</P>
  542. <P>We will now create the main top-level Mytest2 files.  Change to the directory
  543. above Mytest2 and run the following command:</P>
  544. <PRE>
  545.         % h2xs -O -n Mytest2 ./Mytest2/mylib/mylib.h</PRE>
  546. <P>This will print out a warning about overwriting Mytest2, but that's okay.
  547. Our files are stored in Mytest2/mylib, and will be untouched.</P>
  548. <P>The normal Makefile.PL that h2xs generates doesn't know about the mylib
  549. directory.  We need to tell it that there is a subdirectory and that we
  550. will be generating a library in it.  Let's add the argument MYEXTLIB to
  551. the WriteMakefile call so that it looks like this:</P>
  552. <PRE>
  553.         WriteMakefile(
  554.             'NAME'      => 'Mytest2',
  555.             'VERSION_FROM' => 'Mytest2.pm', # finds $VERSION
  556.             'LIBS'      => [''],   # e.g., '-lm'
  557.             'DEFINE'    => '',     # e.g., '-DHAVE_SOMETHING'
  558.             'INC'       => '',     # e.g., '-I/usr/include/other'
  559.             'MYEXTLIB' => 'mylib/libmylib$(LIB_EXT)',
  560.         );</PRE>
  561. <P>and then at the end add a subroutine (which will override the pre-existing
  562. subroutine).  Remember to use a tab character to indent the line beginning
  563. with ``cd''!</P>
  564. <PRE>
  565.         sub MY::postamble {
  566.         '
  567.         $(MYEXTLIB): mylib/Makefile
  568.                 cd mylib && $(MAKE) $(PASSTHRU)
  569.         ';
  570.         }</PRE>
  571. <P>Let's also fix the MANIFEST file so that it accurately reflects the contents
  572. of our extension.  The single line that says ``mylib'' should be replaced by
  573. the following three lines:</P>
  574. <PRE>
  575.         mylib/Makefile.PL
  576.         mylib/mylib.c
  577.         mylib/mylib.h</PRE>
  578. <P>To keep our namespace nice and unpolluted, edit the .pm file and change
  579. the variable <CODE>@EXPORT</CODE> to <CODE>@EXPORT_OK</CODE>.  Finally, in the
  580. .xs file, edit the #include line to read:</P>
  581. <PRE>
  582.         #include "mylib/mylib.h"</PRE>
  583. <P>And also add the following function definition to the end of the .xs file:</P>
  584. <PRE>
  585.         double
  586.         foo(a,b,c)
  587.                 int             a
  588.                 long            b
  589.                 const char *    c
  590.             OUTPUT:
  591.                 RETVAL</PRE>
  592. <P>Now we also need to create a typemap file because the default Perl doesn't
  593. currently support the const char * type.  Create a file called typemap in
  594. the Mytest2 directory and place the following in it:</P>
  595. <PRE>
  596.         const char *    T_PV</PRE>
  597. <P>Now run perl on the top-level Makefile.PL.  Notice that it also created a
  598. Makefile in the mylib directory.  Run make and watch that it does cd into
  599. the mylib directory and run make in there as well.</P>
  600. <P>Now edit the test.pl script and change the BEGIN block to print ``1..4'',
  601. and add the following lines to the end of the script:</P>
  602. <PRE>
  603.         print &Mytest2::foo(1, 2, "Hello, world!") == 7 ? "ok 2\n" : "not ok 2\n";
  604.         print &Mytest2::foo(1, 2, "0.0") == 7 ? "ok 3\n" : "not ok 3\n";
  605.         print abs(&Mytest2::foo(0, 0, "-3.4") - 0.6) <= 0.01 ? "ok 4\n" : "not ok 4\n";</PRE>
  606. <P>(When dealing with floating-point comparisons, it is best to not check for
  607. equality, but rather that the difference between the expected and actual
  608. result is below a certain amount (called epsilon) which is 0.01 in this case)</P>
  609. <P>Run ``<CODE>make test</CODE>'' and all should be well.</P>
  610. <P>
  611. <H2><A NAME="what has happened here">What has happened here?</A></H2>
  612. <P>Unlike previous examples, we've now run h2xs on a real include file.  This
  613. has caused some extra goodies to appear in both the .pm and .xs files.</P>
  614. <UL>
  615. <LI>
  616. In the .xs file, there's now a #include directive with the absolute path to
  617. the mylib.h header file.  We changed this to a relative path so that we
  618. could move the extension directory if we wanted to.
  619. <P></P>
  620. <LI>
  621. There's now some new C code that's been added to the .xs file.  The purpose
  622. of the <CODE>constant</CODE> routine is to make the values that are #define'd in the
  623. header file accessible by the Perl script (by calling either <CODE>TESTVAL</CODE> or
  624. <CODE>&Mytest2::TESTVAL</CODE>).  There's also some XS code to allow calls to the
  625. <CODE>constant</CODE> routine.
  626. <P></P>
  627. <LI>
  628. The .pm file originally exported the name <CODE>TESTVAL</CODE> in the <CODE>@EXPORT</CODE> array.
  629. This could lead to name clashes.  A good rule of thumb is that if the #define
  630. is only going to be used by the C routines themselves, and not by the user,
  631. they should be removed from the <CODE>@EXPORT</CODE> array.  Alternately, if you don't
  632. mind using the ``fully qualified name'' of a variable, you could move most
  633. or all of the items from the <CODE>@EXPORT</CODE> array into the <CODE>@EXPORT_OK</CODE> array.
  634. <P></P>
  635. <LI>
  636. If our include file had contained #include directives, these would not have
  637. been processed by h2xs.  There is no good solution to this right now.
  638. <P></P>
  639. <LI>
  640. We've also told Perl about the library that we built in the mylib
  641. subdirectory.  That required only the addition of the <CODE>MYEXTLIB</CODE> variable
  642. to the WriteMakefile call and the replacement of the postamble subroutine
  643. to cd into the subdirectory and run make.  The Makefile.PL for the
  644. library is a bit more complicated, but not excessively so.  Again we
  645. replaced the postamble subroutine to insert our own code.  This code
  646. simply specified that the library to be created here was a static archive
  647. library (as opposed to a dynamically loadable library) and provided the
  648. commands to build it.
  649. <P></P></UL>
  650. <P>
  651. <H2><A NAME="anatomy of .xs file">Anatomy of .xs file</A></H2>
  652. <P>The .xs file of <A HREF="#example 4">EXAMPLE 4</A> contained some new elements.  To understand
  653. the meaning of these elements, pay attention to the line which reads</P>
  654. <PRE>
  655.         MODULE = Mytest2                PACKAGE = Mytest2</PRE>
  656. <P>Anything before this line is plain C code which describes which headers
  657. to include, and defines some convenience functions.  No translations are
  658. performed on this part, it goes into the generated output C file as is.</P>
  659. <P>Anything after this line is the description of XSUB functions.
  660. These descriptions are translated by <STRONG>xsubpp</STRONG> into C code which
  661. implements these functions using Perl calling conventions, and which
  662. makes these functions visible from Perl interpreter.</P>
  663. <P>Pay a special attention to the function <CODE>constant</CODE>.  This name appears
  664. twice in the generated .xs file: once in the first part, as a static C
  665. function, the another time in the second part, when an XSUB interface to
  666. this static C function is defined.</P>
  667. <P>This is quite typical for .xs files: usually the .xs file provides
  668. an interface to an existing C function.  Then this C function is defined
  669. somewhere (either in an external library, or in the first part of .xs file),
  670. and a Perl interface to this function (i.e. ``Perl glue'') is described in the
  671. second part of .xs file.  The situation in <A HREF="#example 1">EXAMPLE 1</A>, <A HREF="#example 2">EXAMPLE 2</A>,
  672. and <A HREF="#example 3">EXAMPLE 3</A>, when all the work is done inside the ``Perl glue'', is
  673. somewhat of an exception rather than the rule.</P>
  674. <P>
  675. <H2><A NAME="getting the fat out of xsubs">Getting the fat out of XSUBs</A></H2>
  676. <P>In <A HREF="#example 4">EXAMPLE 4</A> the second part of .xs file contained the following
  677. description of an XSUB:</P>
  678. <PRE>
  679.         double
  680.         foo(a,b,c)
  681.                 int             a
  682.                 long            b
  683.                 const char *    c
  684.             OUTPUT:
  685.                 RETVAL</PRE>
  686. <P>Note that in contrast with <A HREF="#example 1">EXAMPLE 1</A>, <A HREF="#example 2">EXAMPLE 2</A> and <A HREF="#example 3">EXAMPLE 3</A>,
  687. this description does not contain the actual <EM>code</EM> for what is done
  688. is done during a call to Perl function foo().  To understand what is going
  689. on here, one can add a CODE section to this XSUB:</P>
  690. <PRE>
  691.         double
  692.         foo(a,b,c)
  693.                 int             a
  694.                 long            b
  695.                 const char *    c
  696.             CODE:
  697.                 RETVAL = foo(a,b,c);
  698.             OUTPUT:
  699.                 RETVAL</PRE>
  700. <P>However, these two XSUBs provide almost identical generated C code: <STRONG>xsubpp</STRONG>
  701. compiler is smart enough to figure out the <CODE>CODE:</CODE> section from the first
  702. two lines of the description of XSUB.  What about <CODE>OUTPUT:</CODE> section?  In
  703. fact, that is absolutely the same!  The <CODE>OUTPUT:</CODE> section can be removed
  704. as well, <EM>as far as <CODE>CODE:</CODE> section or <CODE>PPCODE:</CODE> section</EM> is not
  705. specified: <STRONG>xsubpp</STRONG> can see that it needs to generate a function call
  706. section, and will autogenerate the OUTPUT section too.  Thus one can
  707. shortcut the XSUB to become:</P>
  708. <PRE>
  709.         double
  710.         foo(a,b,c)
  711.                 int             a
  712.                 long            b
  713.                 const char *    c</PRE>
  714. <P>Can we do the same with an XSUB</P>
  715. <PRE>
  716.         int
  717.         is_even(input)
  718.                 int     input
  719.             CODE:
  720.                 RETVAL = (input % 2 == 0);
  721.             OUTPUT:
  722.                 RETVAL</PRE>
  723. <P>of <A HREF="#example 2">EXAMPLE 2</A>?  To do this, one needs to define a C function <CODE>int
  724. is_even(int input)</CODE>.  As we saw in <A HREF="#anatomy of .xs file">Anatomy of .xs file</A>, a proper place
  725. for this definition is in the first part of .xs file.  In fact a C function</P>
  726. <PRE>
  727.         int
  728.         is_even(int arg)
  729.         {
  730.                 return (arg % 2 == 0);
  731.         }</PRE>
  732. <P>is probably overkill for this.  Something as simple as a <CODE>#define</CODE> will
  733. do too:</P>
  734. <PRE>
  735.         #define is_even(arg)    ((arg) % 2 == 0)</PRE>
  736. <P>After having this in the first part of .xs file, the ``Perl glue'' part becomes
  737. as simple as</P>
  738. <PRE>
  739.         int
  740.         is_even(input)
  741.                 int     input</PRE>
  742. <P>This technique of separation of the glue part from the workhorse part has
  743. obvious tradeoffs: if you want to change a Perl interface, you need to
  744. change two places in your code.  However, it removes a lot of clutter,
  745. and makes the workhorse part independent from idiosyncrasies of Perl calling
  746. convention.  (In fact, there is nothing Perl-specific in the above description,
  747. a different version of <STRONG>xsubpp</STRONG> might have translated this to TCL glue or
  748. Python glue as well.)</P>
  749. <P>
  750. <H2><A NAME="more about xsub arguments">More about XSUB arguments</A></H2>
  751. <P>With the completion of Example 4, we now have an easy way to simulate some
  752. real-life libraries whose interfaces may not be the cleanest in the world.
  753. We shall now continue with a discussion of the arguments passed to the
  754. <STRONG>xsubpp</STRONG> compiler.</P>
  755. <P>When you specify arguments to routines in the .xs file, you are really
  756. passing three pieces of information for each argument listed.  The first
  757. piece is the order of that argument relative to the others (first, second,
  758. etc).  The second is the type of argument, and consists of the type
  759. declaration of the argument (e.g., int, char*, etc).  The third piece is
  760. the calling convention for the argument in the call to the library function.</P>
  761. <P>While Perl passes arguments to functions by reference,
  762. C passes arguments by value; to implement a C function which modifies data
  763. of one of the ``arguments'', the actual argument of this C function would be
  764. a pointer to the data.  Thus two C functions with declarations</P>
  765. <PRE>
  766.         int string_length(char *s);
  767.         int upper_case_char(char *cp);</PRE>
  768. <P>may have completely different semantics: the first one may inspect an array
  769. of chars pointed by s, and the second one may immediately dereference <CODE>cp</CODE>
  770. and manipulate <CODE>*cp</CODE> only (using the return value as, say, a success
  771. indicator).  From Perl one would use these functions in
  772. a completely different manner.</P>
  773. <P>One conveys this info to <STRONG>xsubpp</STRONG> by replacing <CODE>*</CODE> before the
  774. argument by <CODE>&</CODE>.  <CODE>&</CODE> means that the argument should be passed to a library
  775. function by its address.  The above two function may be XSUB-ified as</P>
  776. <PRE>
  777.         int
  778.         string_length(s)
  779.                 char *  s</PRE>
  780. <PRE>
  781.         int
  782.         upper_case_char(cp)
  783.                 char    &cp</PRE>
  784. <P>For example, consider:</P>
  785. <PRE>
  786.         int
  787.         foo(a,b)
  788.                 char    &a
  789.                 char *  b</PRE>
  790. <P>The first Perl argument to this function would be treated as a char and assigned
  791. to the variable a, and its address would be passed into the function foo.
  792. The second Perl argument would be treated as a string pointer and assigned to the
  793. variable b.  The <EM>value</EM> of b would be passed into the function foo.  The
  794. actual call to the function foo that <STRONG>xsubpp</STRONG> generates would look like this:</P>
  795. <PRE>
  796.         foo(&a, b);</PRE>
  797. <P><STRONG>xsubpp</STRONG> will parse the following function argument lists identically:</P>
  798. <PRE>
  799.         char    &a
  800.         char&a
  801.         char    & a</PRE>
  802. <P>However, to help ease understanding, it is suggested that you place a ``&''
  803. next to the variable name and away from the variable type), and place a
  804. ``*'' near the variable type, but away from the variable name (as in the
  805. call to foo above).  By doing so, it is easy to understand exactly what
  806. will be passed to the C function -- it will be whatever is in the ``last
  807. column''.</P>
  808. <P>You should take great pains to try to pass the function the type of variable
  809. it wants, when possible.  It will save you a lot of trouble in the long run.</P>
  810. <P>
  811. <H2><A NAME="the argument stack">The Argument Stack</A></H2>
  812. <P>If we look at any of the C code generated by any of the examples except
  813. example 1, you will notice a number of references to ST(n), where n is
  814. usually 0.  ``ST'' is actually a macro that points to the n'th argument
  815. on the argument stack.  <CODE>ST(0)</CODE> is thus the first argument on the stack and
  816. therefore the first argument passed to the XSUB, <CODE>ST(1)</CODE> is the second
  817. argument, and so on.</P>
  818. <P>When you list the arguments to the XSUB in the .xs file, that tells <STRONG>xsubpp</STRONG>
  819. which argument corresponds to which of the argument stack (i.e., the first
  820. one listed is the first argument, and so on).  You invite disaster if you
  821. do not list them in the same order as the function expects them.</P>
  822. <P>The actual values on the argument stack are pointers to the values passed
  823. in.  When an argument is listed as being an OUTPUT value, its corresponding
  824. value on the stack (i.e., <CODE>ST(0)</CODE> if it was the first argument) is changed.
  825. You can verify this by looking at the C code generated for Example 3.
  826. The code for the <CODE>round()</CODE> XSUB routine contains lines that look like this:</P>
  827. <PRE>
  828.         double  arg = (double)SvNV(ST(0));
  829.         /* Round the contents of the variable arg */
  830.         sv_setnv(ST(0), (double)arg);</PRE>
  831. <P>The arg variable is initially set by taking the value from ST(0), then is
  832. stored back into <CODE>ST(0)</CODE> at the end of the routine.</P>
  833. <P>XSUBs are also allowed to return lists, not just scalars.  This must be
  834. done by manipulating stack values ST(0), ST(1), etc, in a subtly
  835. different way.  See <A HREF="../../lib/Pod/perlxs.html">the perlxs manpage</A> for details.</P>
  836. <P>XSUBs are also allowed to avoid automatic conversion of Perl function arguments
  837. to C function arguments.  See <A HREF="../../lib/Pod/perlxs.html">the perlxs manpage</A> for details.  Some people prefer
  838. manual conversion by inspecting <CODE>ST(i)</CODE> even in the cases when automatic
  839. conversion will do, arguing that this makes the logic of an XSUB call clearer.
  840. Compare with <A HREF="#getting the fat out of xsubs">Getting the fat out of XSUBs</A> for a similar tradeoff of
  841. a complete separation of ``Perl glue'' and ``workhorse'' parts of an XSUB.</P>
  842. <P>While experts may argue about these idioms, a novice to Perl guts may
  843. prefer a way which is as little Perl-guts-specific as possible, meaning
  844. automatic conversion and automatic call generation, as in
  845. <A HREF="#getting the fat out of xsubs">Getting the fat out of XSUBs</A>.  This approach has the additional
  846. benefit of protecting the XSUB writer from future changes to the Perl API.</P>
  847. <P>
  848. <H2><A NAME="extending your extension">Extending your Extension</A></H2>
  849. <P>Sometimes you might want to provide some extra methods or subroutines
  850. to assist in making the interface between Perl and your extension simpler
  851. or easier to understand.  These routines should live in the .pm file.
  852. Whether they are automatically loaded when the extension itself is loaded
  853. or only loaded when called depends on where in the .pm file the subroutine
  854. definition is placed.  You can also consult <A HREF="../../lib/AutoLoader.html">the AutoLoader manpage</A> for an alternate
  855. way to store and load your extra subroutines.</P>
  856. <P>
  857. <H2><A NAME="documenting your extension">Documenting your Extension</A></H2>
  858. <P>There is absolutely no excuse for not documenting your extension.
  859. Documentation belongs in the .pm file.  This file will be fed to pod2man,
  860. and the embedded documentation will be converted to the man page format,
  861. then placed in the blib directory.  It will be copied to Perl's man
  862. page directory when the extension is installed.</P>
  863. <P>You may intersperse documentation and Perl code within the .pm file.
  864. In fact, if you want to use method autoloading, you must do this,
  865. as the comment inside the .pm file explains.</P>
  866. <P>See <A HREF="../../lib/Pod/perlpod.html">the perlpod manpage</A> for more information about the pod format.</P>
  867. <P>
  868. <H2><A NAME="installing your extension">Installing your Extension</A></H2>
  869. <P>Once your extension is complete and passes all its tests, installing it
  870. is quite simple: you simply run ``make install''.  You will either need 
  871. to have write permission into the directories where Perl is installed,
  872. or ask your system administrator to run the make for you.</P>
  873. <P>Alternately, you can specify the exact directory to place the extension's
  874. files by placing a ``PREFIX=/destination/directory'' after the make install.
  875. (or in between the make and install if you have a brain-dead version of make).
  876. This can be very useful if you are building an extension that will eventually
  877. be distributed to multiple systems.  You can then just archive the files in
  878. the destination directory and distribute them to your destination systems.</P>
  879. <P>
  880. <H2><A NAME="example 5">EXAMPLE 5</A></H2>
  881. <P>In this example, we'll do some more work with the argument stack.  The
  882. previous examples have all returned only a single value.  We'll now
  883. create an extension that returns an array.</P>
  884. <P>This extension is very Unix-oriented (struct statfs and the statfs system
  885. call).  If you are not running on a Unix system, you can substitute for
  886. statfs any other function that returns multiple values, you can hard-code
  887. values to be returned to the caller (although this will be a bit harder
  888. to test the error case), or you can simply not do this example.  If you
  889. change the XSUB, be sure to fix the test cases to match the changes.</P>
  890. <P>Return to the Mytest directory and add the following code to the end of
  891. Mytest.xs:</P>
  892. <PRE>
  893.         void
  894.         statfs(path)
  895.                 char *  path
  896.             INIT:
  897.                 int i;
  898.                 struct statfs buf;</PRE>
  899. <PRE>
  900.             PPCODE:
  901.                 i = statfs(path, &buf);
  902.                 if (i == 0) {
  903.                         XPUSHs(sv_2mortal(newSVnv(buf.f_bavail)));
  904.                         XPUSHs(sv_2mortal(newSVnv(buf.f_bfree)));
  905.                         XPUSHs(sv_2mortal(newSVnv(buf.f_blocks)));
  906.                         XPUSHs(sv_2mortal(newSVnv(buf.f_bsize)));
  907.                         XPUSHs(sv_2mortal(newSVnv(buf.f_ffree)));
  908.                         XPUSHs(sv_2mortal(newSVnv(buf.f_files)));
  909.                         XPUSHs(sv_2mortal(newSVnv(buf.f_type)));
  910.                         XPUSHs(sv_2mortal(newSVnv(buf.f_fsid[0])));
  911.                         XPUSHs(sv_2mortal(newSVnv(buf.f_fsid[1])));
  912.                 } else {
  913.                         XPUSHs(sv_2mortal(newSVnv(errno)));
  914.                 }</PRE>
  915. <P>You'll also need to add the following code to the top of the .xs file, just
  916. after the include of ``XSUB.h'':</P>
  917. <PRE>
  918.         #include <sys/vfs.h></PRE>
  919. <P>Also add the following code segment to test.pl while incrementing the ``1..9''
  920. string in the BEGIN block to ``1..11'':</P>
  921. <PRE>
  922.         @a = &Mytest::statfs("/blech");
  923.         print ((scalar(@a) == 1 && $a[0] == 2) ? "ok 10\n" : "not ok 10\n");
  924.         @a = &Mytest::statfs("/");
  925.         print scalar(@a) == 9 ? "ok 11\n" : "not ok 11\n";</PRE>
  926. <P>
  927. <H2><A NAME="new things in this example">New Things in this Example</A></H2>
  928. <P>This example added quite a few new concepts.  We'll take them one at a time.</P>
  929. <UL>
  930. <LI>
  931. The INIT: directive contains code that will be placed immediately after
  932. the argument stack is decoded.  C does not allow variable declarations at
  933. arbitrary locations inside a function,
  934. so this is usually the best way to declare local variables needed by the XSUB.
  935. (Alternatively, one could put the whole <CODE>PPCODE:</CODE> section into braces, and
  936. put these declarations on top.)
  937. <P></P>
  938. <LI>
  939. This routine also returns a different number of arguments depending on the
  940. success or failure of the call to statfs.  If there is an error, the error
  941. number is returned as a single-element array.  If the call is successful,
  942. then a 9-element array is returned.  Since only one argument is passed into
  943. this function, we need room on the stack to hold the 9 values which may be
  944. returned.
  945. <P>We do this by using the PPCODE: directive, rather than the CODE: directive.
  946. This tells <STRONG>xsubpp</STRONG> that we will be managing the return values that will be
  947. put on the argument stack by ourselves.</P>
  948. <P></P>
  949. <LI>
  950. When we want to place values to be returned to the caller onto the stack,
  951. we use the series of macros that begin with ``XPUSH''.  There are five
  952. different versions, for placing integers, unsigned integers, doubles,
  953. strings, and Perl scalars on the stack.  In our example, we placed a
  954. Perl scalar onto the stack.  (In fact this is the only macro which
  955. can be used to return multiple values.)
  956. <P>The XPUSH* macros will automatically extend the return stack to prevent
  957. it from being overrun.  You push values onto the stack in the order you
  958. want them seen by the calling program.</P>
  959. <P></P>
  960. <LI>
  961. The values pushed onto the return stack of the XSUB are actually mortal SV's.
  962. They are made mortal so that once the values are copied by the calling
  963. program, the SV's that held the returned values can be deallocated.
  964. If they were not mortal, then they would continue to exist after the XSUB
  965. routine returned, but would not be accessible.  This is a memory leak.
  966. <P></P>
  967. <LI>
  968. If we were interested in performance, not in code compactness, in the success
  969. branch we would not use <CODE>XPUSHs</CODE> macros, but <CODE>PUSHs</CODE> macros, and would
  970. pre-extend the stack before pushing the return values:
  971. <PRE>
  972.         EXTEND(SP, 9);</PRE>
  973. <P>The tradeoff is that one needs to calculate the number of return values
  974. in advance (though overextending the stack will not typically hurt
  975. anything but memory consumption).</P>
  976. <P>Similarly, in the failure branch we could use <CODE>PUSHs</CODE> <EM>without</EM> extending
  977. the stack: the Perl function reference comes to an XSUB on the stack, thus
  978. the stack is <EM>always</EM> large enough to take one return value.</P>
  979. <P></P></UL>
  980. <P>
  981. <H2><A NAME="example 6 (coming soon)">EXAMPLE 6 (Coming Soon)</A></H2>
  982. <P>Passing in and returning references to arrays and/or hashes</P>
  983. <P>
  984. <H2><A NAME="example 7 (coming soon)">EXAMPLE 7 (Coming Soon)</A></H2>
  985. <P>XPUSH args AND set RETVAL AND assign return value to array</P>
  986. <P>
  987. <H2><A NAME="example 8 (coming soon)">EXAMPLE 8 (Coming Soon)</A></H2>
  988. <P>Setting $!</P>
  989. <P>
  990. <H2><A NAME="example 9 (coming soon)">EXAMPLE 9 (Coming Soon)</A></H2>
  991. <P>Getting fd's from filehandles</P>
  992. <P>
  993. <H2><A NAME="troubleshooting these examples">Troubleshooting these Examples</A></H2>
  994. <P>As mentioned at the top of this document, if you are having problems with
  995. these example extensions, you might see if any of these help you.</P>
  996. <UL>
  997. <LI>
  998. In versions of 5.002 prior to the gamma version, the test script in Example
  999. 1 will not function properly.  You need to change the ``use lib'' line to
  1000. read:
  1001. <PRE>
  1002.         use lib './blib';</PRE>
  1003. <P></P>
  1004. <LI>
  1005. In versions of 5.002 prior to version 5.002b1h, the test.pl file was not
  1006. automatically created by h2xs.  This means that you cannot say ``make test''
  1007. to run the test script.  You will need to add the following line before the
  1008. ``use extension'' statement:
  1009. <PRE>
  1010.         use lib './blib';</PRE>
  1011. <P></P>
  1012. <LI>
  1013. In versions 5.000 and 5.001, instead of using the above line, you will need
  1014. to use the following line:
  1015. <PRE>
  1016.         BEGIN { unshift(@INC, "./blib") }</PRE>
  1017. <P></P>
  1018. <LI>
  1019. This document assumes that the executable named ``perl'' is Perl version 5.  
  1020. Some systems may have installed Perl version 5 as ``perl5''.
  1021. <P></P></UL>
  1022. <P>
  1023. <HR>
  1024. <H1><A NAME="see also">See also</A></H1>
  1025. <P>For more information, consult <A HREF="../../lib/Pod/perlguts.html">the perlguts manpage</A>, <A HREF="../../lib/Pod/perlxs.html">the perlxs manpage</A>, <A HREF="../../lib/Pod/perlmod.html">the perlmod manpage</A>,
  1026. and <A HREF="../../lib/Pod/perlpod.html">the perlpod manpage</A>.</P>
  1027. <P>
  1028. <HR>
  1029. <H1><A NAME="author">Author</A></H1>
  1030. <P>Jeff Okamoto <<EM><A HREF="mailto:okamoto@corp.hp.com">okamoto@corp.hp.com</A></EM>></P>
  1031. <P>Reviewed and assisted by Dean Roehrich, Ilya Zakharevich, Andreas Koenig,
  1032. and Tim Bunce.</P>
  1033. <P>
  1034. <H2><A NAME="last changed">Last Changed</A></H2>
  1035. <P>1999/11/30</P>
  1036. <TABLE BORDER=0 CELLPADDING=0 CELLSPACING=0 WIDTH=100%>
  1037. <TR><TD CLASS=block VALIGN=MIDDLE WIDTH=100% BGCOLOR="#cccccc">
  1038. <STRONG><P CLASS=block> perlXStut - Tutorial for writing XSUBs</P></STRONG>
  1039. </TD></TR>
  1040. </TABLE>
  1041.  
  1042. </BODY>
  1043.  
  1044. </HTML>
  1045.