home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ PC World 2003 March / PCWorld_2003-03_cd.bin / Software / Topware / activeperl / ActivePerl / Perl / lib / Pod / perliol.pod < prev    next >
Encoding:
Text File  |  2002-07-13  |  27.2 KB  |  874 lines

  1. =head1 NAME
  2.  
  3. perliol - C API for Perl's implementation of IO in Layers.
  4.  
  5. =head1 SYNOPSIS
  6.  
  7.     /* Defining a layer ... */
  8.     #include <perliol.h>
  9.  
  10. =head1 DESCRIPTION
  11.  
  12. This document describes the behavior and implementation of the PerlIO
  13. abstraction described in L<perlapio> when C<USE_PERLIO> is defined (and
  14. C<USE_SFIO> is not).
  15.  
  16. =head2 History and Background
  17.  
  18. The PerlIO abstraction was introduced in perl5.003_02 but languished as
  19. just an abstraction until perl5.7.0. However during that time a number
  20. of perl extensions switched to using it, so the API is mostly fixed to
  21. maintain (source) compatibility.
  22.  
  23. The aim of the implementation is to provide the PerlIO API in a flexible
  24. and platform neutral manner. It is also a trial of an "Object Oriented
  25. C, with vtables" approach which may be applied to perl6.
  26.  
  27. =head2 Layers vs Disciplines
  28.  
  29. Initial discussion of the ability to modify IO streams behaviour used
  30. the term "discipline" for the entities which were added. This came (I
  31. believe) from the use of the term in "sfio", which in turn borrowed it
  32. from "line disciplines" on Unix terminals. However, this document (and
  33. the C code) uses the term "layer".
  34.  
  35. This is, I hope, a natural term given the implementation, and should
  36. avoid connotations that are inherent in earlier uses of "discipline"
  37. for things which are rather different.
  38.  
  39. =head2 Data Structures
  40.  
  41. The basic data structure is a PerlIOl:
  42.  
  43.     typedef struct _PerlIO PerlIOl;
  44.     typedef struct _PerlIO_funcs PerlIO_funcs;
  45.     typedef PerlIOl *PerlIO;
  46.  
  47.     struct _PerlIO
  48.     {
  49.      PerlIOl *    next;       /* Lower layer */
  50.      PerlIO_funcs *    tab;        /* Functions for this layer */
  51.      IV        flags;      /* Various flags for state */
  52.     };
  53.  
  54. A C<PerlIOl *> is a pointer to the struct, and the I<application>
  55. level C<PerlIO *> is a pointer to a C<PerlIOl *> - i.e. a pointer
  56. to a pointer to the struct. This allows the application level C<PerlIO *>
  57. to remain constant while the actual C<PerlIOl *> underneath
  58. changes. (Compare perl's C<SV *> which remains constant while its
  59. C<sv_any> field changes as the scalar's type changes.) An IO stream is
  60. then in general represented as a pointer to this linked-list of
  61. "layers".
  62.  
  63. It should be noted that because of the double indirection in a C<PerlIO *>,
  64. a C<< &(perlio->next) >> "is" a C<PerlIO *>, and so to some degree
  65. at least one layer can use the "standard" API on the next layer down.
  66.  
  67. A "layer" is composed of two parts:
  68.  
  69. =over 4
  70.  
  71. =item 1.
  72.  
  73. The functions and attributes of the "layer class".
  74.  
  75. =item 2.
  76.  
  77. The per-instance data for a particular handle.
  78.  
  79. =back
  80.  
  81. =head2 Functions and Attributes
  82.  
  83. The functions and attributes are accessed via the "tab" (for table)
  84. member of C<PerlIOl>. The functions (methods of the layer "class") are
  85. fixed, and are defined by the C<PerlIO_funcs> type. They are broadly the
  86. same as the public C<PerlIO_xxxxx> functions:
  87.  
  88.   struct _PerlIO_funcs
  89.   {
  90.    Size_t        fsize;
  91.    char *        name;
  92.    Size_t        size;
  93.    IV        kind;
  94.    IV        (*Pushed)(pTHX_ PerlIO *f,const char *mode,SV *arg, PerlIO_funcs *tab);
  95.    IV        (*Popped)(pTHX_ PerlIO *f);
  96.    PerlIO *    (*Open)(pTHX_ PerlIO_funcs *tab,
  97.               AV *layers, IV n,
  98.               const char *mode,
  99.               int fd, int imode, int perm,
  100.               PerlIO *old,
  101.               int narg, SV **args);
  102.    IV        (*Binmode)(pTHX_ PerlIO *f);
  103.    SV *        (*Getarg)(pTHX_ PerlIO *f, CLONE_PARAMS *param, int flags)
  104.    IV        (*Fileno)(pTHX_ PerlIO *f);
  105.    PerlIO *     (*Dup)(pTHX_ PerlIO *f, PerlIO *o, CLONE_PARAMS *param, int flags)
  106.    /* Unix-like functions - cf sfio line disciplines */
  107.    SSize_t    (*Read)(pTHX_ PerlIO *f, void *vbuf, Size_t count);
  108.    SSize_t    (*Unread)(pTHX_ PerlIO *f, const void *vbuf, Size_t count);
  109.    SSize_t    (*Write)(pTHX_ PerlIO *f, const void *vbuf, Size_t count);
  110.    IV        (*Seek)(pTHX_ PerlIO *f, Off_t offset, int whence);
  111.    Off_t    (*Tell)(pTHX_ PerlIO *f);
  112.    IV        (*Close)(pTHX_ PerlIO *f);
  113.    /* Stdio-like buffered IO functions */
  114.    IV        (*Flush)(pTHX_ PerlIO *f);
  115.    IV        (*Fill)(pTHX_ PerlIO *f);
  116.    IV        (*Eof)(pTHX_ PerlIO *f);
  117.    IV        (*Error)(pTHX_ PerlIO *f);
  118.    void        (*Clearerr)(pTHX_ PerlIO *f);
  119.    void        (*Setlinebuf)(pTHX_ PerlIO *f);
  120.    /* Perl's snooping functions */
  121.    STDCHAR *    (*Get_base)(pTHX_ PerlIO *f);
  122.    Size_t    (*Get_bufsiz)(pTHX_ PerlIO *f);
  123.    STDCHAR *    (*Get_ptr)(pTHX_ PerlIO *f);
  124.    SSize_t    (*Get_cnt)(pTHX_ PerlIO *f);
  125.    void        (*Set_ptrcnt)(pTHX_ PerlIO *f,STDCHAR *ptr,SSize_t cnt);
  126.   };
  127.  
  128. The first few members of the struct give a function table size for
  129. compatibility check "name" for the layer, the  size to C<malloc> for the per-instance data,
  130. and some flags which are attributes of the class as whole (such as whether it is a buffering
  131. layer), then follow the functions which fall into four basic groups:
  132.  
  133. =over 4
  134.  
  135. =item 1.
  136.  
  137. Opening and setup functions
  138.  
  139. =item 2.
  140.  
  141. Basic IO operations
  142.  
  143. =item 3.
  144.  
  145. Stdio class buffering options.
  146.  
  147. =item 4.
  148.  
  149. Functions to support Perl's traditional "fast" access to the buffer.
  150.  
  151. =back
  152.  
  153. A layer does not have to implement all the functions, but the whole
  154. table has to be present. Unimplemented slots can be NULL (which will
  155. result in an error when called) or can be filled in with stubs to
  156. "inherit" behaviour from a "base class". This "inheritance" is fixed
  157. for all instances of the layer, but as the layer chooses which stubs
  158. to populate the table, limited "multiple inheritance" is possible.
  159.  
  160. =head2 Per-instance Data
  161.  
  162. The per-instance data are held in memory beyond the basic PerlIOl
  163. struct, by making a PerlIOl the first member of the layer's struct
  164. thus:
  165.  
  166.     typedef struct
  167.     {
  168.      struct _PerlIO base;       /* Base "class" info */
  169.      STDCHAR *    buf;        /* Start of buffer */
  170.      STDCHAR *    end;        /* End of valid part of buffer */
  171.      STDCHAR *    ptr;        /* Current position in buffer */
  172.      Off_t        posn;       /* Offset of buf into the file */
  173.      Size_t        bufsiz;     /* Real size of buffer */
  174.      IV        oneword;    /* Emergency buffer */
  175.     } PerlIOBuf;
  176.  
  177. In this way (as for perl's scalars) a pointer to a PerlIOBuf can be
  178. treated as a pointer to a PerlIOl.
  179.  
  180. =head2 Layers in action.
  181.  
  182.                 table           perlio          unix
  183.             |           |
  184.             +-----------+    +----------+    +--------+
  185.    PerlIO ->|           |--->|  next    |--->|  NULL  |
  186.             +-----------+    +----------+    +--------+
  187.             |           |    |  buffer  |    |   fd   |
  188.             +-----------+    |          |    +--------+
  189.             |           |    +----------+
  190.  
  191.  
  192. The above attempts to show how the layer scheme works in a simple case.
  193. The application's C<PerlIO *> points to an entry in the table(s)
  194. representing open (allocated) handles. For example the first three slots
  195. in the table correspond to C<stdin>,C<stdout> and C<stderr>. The table
  196. in turn points to the current "top" layer for the handle - in this case
  197. an instance of the generic buffering layer "perlio". That layer in turn
  198. points to the next layer down - in this case the lowlevel "unix" layer.
  199.  
  200. The above is roughly equivalent to a "stdio" buffered stream, but with
  201. much more flexibility:
  202.  
  203. =over 4
  204.  
  205. =item *
  206.  
  207. If Unix level C<read>/C<write>/C<lseek> is not appropriate for (say)
  208. sockets then the "unix" layer can be replaced (at open time or even
  209. dynamically) with a "socket" layer.
  210.  
  211. =item *
  212.  
  213. Different handles can have different buffering schemes. The "top"
  214. layer could be the "mmap" layer if reading disk files was quicker
  215. using C<mmap> than C<read>. An "unbuffered" stream can be implemented
  216. simply by not having a buffer layer.
  217.  
  218. =item *
  219.  
  220. Extra layers can be inserted to process the data as it flows through.
  221. This was the driving need for including the scheme in perl 5.7.0+ - we
  222. needed a mechanism to allow data to be translated between perl's
  223. internal encoding (conceptually at least Unicode as UTF-8), and the
  224. "native" format used by the system. This is provided by the
  225. ":encoding(xxxx)" layer which typically sits above the buffering layer.
  226.  
  227. =item *
  228.  
  229. A layer can be added that does "\n" to CRLF translation. This layer
  230. can be used on any platform, not just those that normally do such
  231. things.
  232.  
  233. =back
  234.  
  235. =head2 Per-instance flag bits
  236.  
  237. The generic flag bits are a hybrid of C<O_XXXXX> style flags deduced
  238. from the mode string passed to C<PerlIO_open()>, and state bits for
  239. typical buffer layers.
  240.  
  241. =over 4
  242.  
  243. =item PERLIO_F_EOF
  244.  
  245. End of file.
  246.  
  247. =item PERLIO_F_CANWRITE
  248.  
  249. Writes are permitted, i.e. opened as "w" or "r+" or "a", etc.
  250.  
  251. =item  PERLIO_F_CANREAD
  252.  
  253. Reads are permitted i.e. opened "r" or "w+" (or even "a+" - ick).
  254.  
  255. =item PERLIO_F_ERROR
  256.  
  257. An error has occurred (for C<PerlIO_error()>).
  258.  
  259. =item PERLIO_F_TRUNCATE
  260.  
  261. Truncate file suggested by open mode.
  262.  
  263. =item PERLIO_F_APPEND
  264.  
  265. All writes should be appends.
  266.  
  267. =item PERLIO_F_CRLF
  268.  
  269. Layer is performing Win32-like "\n" mapped to CR,LF for output and CR,LF
  270. mapped to "\n" for input. Normally the provided "crlf" layer is the only
  271. layer that need bother about this. C<PerlIO_binmode()> will mess with this
  272. flag rather than add/remove layers if the C<PERLIO_K_CANCRLF> bit is set
  273. for the layers class.
  274.  
  275. =item PERLIO_F_UTF8
  276.  
  277. Data written to this layer should be UTF-8 encoded; data provided
  278. by this layer should be considered UTF-8 encoded. Can be set on any layer
  279. by ":utf8" dummy layer. Also set on ":encoding" layer.
  280.  
  281. =item PERLIO_F_UNBUF
  282.  
  283. Layer is unbuffered - i.e. write to next layer down should occur for
  284. each write to this layer.
  285.  
  286. =item PERLIO_F_WRBUF
  287.  
  288. The buffer for this layer currently holds data written to it but not sent
  289. to next layer.
  290.  
  291. =item PERLIO_F_RDBUF
  292.  
  293. The buffer for this layer currently holds unconsumed data read from
  294. layer below.
  295.  
  296. =item PERLIO_F_LINEBUF
  297.  
  298. Layer is line buffered. Write data should be passed to next layer down
  299. whenever a "\n" is seen. Any data beyond the "\n" should then be
  300. processed.
  301.  
  302. =item PERLIO_F_TEMP
  303.  
  304. File has been C<unlink()>ed, or should be deleted on C<close()>.
  305.  
  306. =item PERLIO_F_OPEN
  307.  
  308. Handle is open.
  309.  
  310. =item PERLIO_F_FASTGETS
  311.  
  312. This instance of this layer supports the "fast C<gets>" interface.
  313. Normally set based on C<PERLIO_K_FASTGETS> for the class and by the
  314. existence of the function(s) in the table. However a class that
  315. normally provides that interface may need to avoid it on a
  316. particular instance. The "pending" layer needs to do this when
  317. it is pushed above a layer which does not support the interface.
  318. (Perl's C<sv_gets()> does not expect the streams fast C<gets> behaviour
  319. to change during one "get".)
  320.  
  321. =back
  322.  
  323. =head2 Methods in Detail
  324.  
  325. =over 4
  326.  
  327. =item fsize
  328.  
  329.     Size_t fsize;
  330.  
  331. Size of the function table. This is compared against the value PerlIO
  332. code "knows" as a compatibility check. Future versions I<may> be able
  333. to tolerate layers compiled against an old version of the headers.
  334.  
  335. =item name
  336.  
  337.     char * name;
  338.  
  339. The name of the layer whose open() method Perl should invoke on
  340. open().  For example if the layer is called APR, you will call:
  341.  
  342.   open $fh, ">:APR", ...
  343.  
  344. and Perl knows that it has to invoke the PerlIOAPR_open() method
  345. implemented by the APR layer.
  346.  
  347. =item size
  348.  
  349.     Size_t size;
  350.  
  351. The size of the per-instance data structure, e.g.:
  352.  
  353.   sizeof(PerlIOAPR)
  354.  
  355. If this field is zero then C<PerlIO_pushed> does not malloc anything
  356. and assumes layer's Pushed function will do any required layer stack
  357. manipulation - used to avoid malloc/free overhead for dummy layers.
  358. If the field is non-zero it must be at least the size of C<PerlIOl>,
  359. C<PerlIO_pushed> will allocate memory for the layer's data structures
  360. and link new layer onto the stream's stack. (If the layer's Pushed
  361. method returns an error indication the layer is popped again.)
  362.  
  363. =item kind
  364.  
  365.     IV kind;
  366.  
  367. =over 4
  368.  
  369. =item * PERLIO_K_BUFFERED
  370.  
  371. The layer is buffered.
  372.  
  373. =item * PERLIO_K_RAW
  374.  
  375. The layer is acceptable to have in a binmode(FH) stack - i.e. it does not
  376. (or will configure itself not to) transform bytes passing through it.
  377.  
  378. =item * PERLIO_K_CANCRLF
  379.  
  380. Layer can translate between "\n" and CRLF line ends.
  381.  
  382. =item * PERLIO_K_FASTGETS
  383.  
  384. Layer allows buffer snooping.
  385.  
  386. =item * PERLIO_K_MULTIARG
  387.  
  388. Used when the layer's open() accepts more arguments than usual. The
  389. extra arguments should come not before the C<MODE> argument. When this
  390. flag is used it's up to the layer to validate the args.
  391.  
  392. =back
  393.  
  394. =item Pushed
  395.  
  396.     IV    (*Pushed)(pTHX_ PerlIO *f,const char *mode, SV *arg);
  397.  
  398. The only absolutely mandatory method. Called when the layer is pushed
  399. onto the stack.  The C<mode> argument may be NULL if this occurs
  400. post-open. The C<arg> will be non-C<NULL> if an argument string was
  401. passed. In most cases this should call C<PerlIOBase_pushed()> to
  402. convert C<mode> into the appropriate C<PERLIO_F_XXXXX> flags in
  403. addition to any actions the layer itself takes.  If a layer is not
  404. expecting an argument it need neither save the one passed to it, nor
  405. provide C<Getarg()> (it could perhaps C<Perl_warn> that the argument
  406. was un-expected).
  407.  
  408. Returns 0 on success. On failure returns -1 and should set errno.
  409.  
  410. =item Popped
  411.  
  412.     IV    (*Popped)(pTHX_ PerlIO *f);
  413.  
  414. Called when the layer is popped from the stack. A layer will normally
  415. be popped after C<Close()> is called. But a layer can be popped
  416. without being closed if the program is dynamically managing layers on
  417. the stream. In such cases C<Popped()> should free any resources
  418. (buffers, translation tables, ...) not held directly in the layer's
  419. struct.  It should also C<Unread()> any unconsumed data that has been
  420. read and buffered from the layer below back to that layer, so that it
  421. can be re-provided to what ever is now above.
  422.  
  423. Returns 0 on success and failure.
  424.  
  425. =item Open
  426.  
  427.     PerlIO *    (*Open)(...);
  428.  
  429. The C<Open()> method has lots of arguments because it combines the
  430. functions of perl's C<open>, C<PerlIO_open>, perl's C<sysopen>,
  431. C<PerlIO_fdopen> and C<PerlIO_reopen>.  The full prototype is as
  432. follows:
  433.  
  434.  PerlIO *    (*Open)(pTHX_ PerlIO_funcs *tab,
  435.             AV *layers, IV n,
  436.             const char *mode,
  437.             int fd, int imode, int perm,
  438.             PerlIO *old,
  439.             int narg, SV **args);
  440.  
  441. Open should (perhaps indirectly) call C<PerlIO_allocate()> to allocate
  442. a slot in the table and associate it with the layers information for
  443. the opened file, by calling C<PerlIO_push>.  The I<layers> AV is an
  444. array of all the layers destined for the C<PerlIO *>, and any
  445. arguments passed to them, I<n> is the index into that array of the
  446. layer being called. The macro C<PerlIOArg> will return a (possibly
  447. C<NULL>) SV * for the argument passed to the layer.
  448.  
  449. The I<mode> string is an "C<fopen()>-like" string which would match
  450. the regular expression C</^[I#]?[rwa]\+?[bt]?$/>.
  451.  
  452. The C<'I'> prefix is used during creation of C<stdin>..C<stderr> via
  453. special C<PerlIO_fdopen> calls; the C<'#'> prefix means that this is
  454. C<sysopen> and that I<imode> and I<perm> should be passed to
  455. C<PerlLIO_open3>; C<'r'> means B<r>ead, C<'w'> means B<w>rite and
  456. C<'a'> means B<a>ppend. The C<'+'> suffix means that both reading and
  457. writing/appending are permitted.  The C<'b'> suffix means file should
  458. be binary, and C<'t'> means it is text. (Almost all layers should do
  459. the IO in binary mode, and ignore the b/t bits. The C<:crlf> layer
  460. should be pushed to handle the distinction.)
  461.  
  462. If I<old> is not C<NULL> then this is a C<PerlIO_reopen>. Perl itself
  463. does not use this (yet?) and semantics are a little vague.
  464.  
  465. If I<fd> not negative then it is the numeric file descriptor I<fd>,
  466. which will be open in a manner compatible with the supplied mode
  467. string, the call is thus equivalent to C<PerlIO_fdopen>. In this case
  468. I<nargs> will be zero.
  469.  
  470. If I<nargs> is greater than zero then it gives the number of arguments
  471. passed to C<open>, otherwise it will be 1 if for example
  472. C<PerlIO_open> was called.  In simple cases SvPV_nolen(*args) is the
  473. pathname to open.
  474.  
  475. Having said all that translation-only layers do not need to provide
  476. C<Open()> at all, but rather leave the opening to a lower level layer
  477. and wait to be "pushed".  If a layer does provide C<Open()> it should
  478. normally call the C<Open()> method of next layer down (if any) and
  479. then push itself on top if that succeeds.
  480.  
  481. Returns C<NULL> on failure.
  482.  
  483. =item Binmode
  484.  
  485.     IV        (*Binmode)(pTHX_ PerlIO *f);
  486.  
  487. Optional. Used when C<:raw> layer is pushed (explicitly or as a result
  488. of binmode(FH)). If not present layer will be popped. If present
  489. should configure layer as binary (or pop itself) and return 0.
  490. If it returns -1 for error C<binmode> will fail with layer
  491. still on the stack.
  492.  
  493. =item Getarg
  494.  
  495.     SV *      (*Getarg)(pTHX_ PerlIO *f,
  496.                 CLONE_PARAMS *param, int flags);
  497.  
  498. Optional. If present should return an SV * representing the string
  499. argument passed to the layer when it was
  500. pushed. e.g. ":encoding(ascii)" would return an SvPV with value
  501. "ascii". (I<param> and I<flags> arguments can be ignored in most
  502. cases)
  503.  
  504. =item Fileno
  505.  
  506.     IV        (*Fileno)(pTHX_ PerlIO *f);
  507.  
  508. Returns the Unix/Posix numeric file descriptor for the handle. Normally
  509. C<PerlIOBase_fileno()> (which just asks next layer down) will suffice
  510. for this.
  511.  
  512. Returns -1 on error, which is considered to include the case where the
  513. layer cannot provide such a file descriptor.
  514.  
  515. =item Dup
  516.  
  517.     PerlIO * (*Dup)(pTHX_ PerlIO *f, PerlIO *o,
  518.             CLONE_PARAMS *param, int flags);
  519.  
  520. XXX: Needs more docs.
  521.  
  522. Used as part of the "clone" process when a thread is spawned (in which
  523. case param will be non-NULL) and when a stream is being duplicated via
  524. '&' in the C<open>.
  525.  
  526. Similar to C<Open>, returns PerlIO* on success, C<NULL> on failure.
  527.  
  528. =item Read
  529.  
  530.     SSize_t    (*Read)(pTHX_ PerlIO *f, void *vbuf, Size_t count);
  531.  
  532. Basic read operation.
  533.  
  534. Typically will call C<Fill> and manipulate pointers (possibly via the
  535. API).  C<PerlIOBuf_read()> may be suitable for derived classes which
  536. provide "fast gets" methods.
  537.  
  538. Returns actual bytes read, or -1 on an error.
  539.  
  540. =item    Unread
  541.  
  542.     SSize_t    (*Unread)(pTHX_ PerlIO *f,
  543.               const void *vbuf, Size_t count);
  544.  
  545. A superset of stdio's C<ungetc()>. Should arrange for future reads to
  546. see the bytes in C<vbuf>. If there is no obviously better implementation
  547. then C<PerlIOBase_unread()> provides the function by pushing a "fake"
  548. "pending" layer above the calling layer.
  549.  
  550. Returns the number of unread chars.
  551.  
  552. =item Write
  553.  
  554.     SSize_t    (*Write)(PerlIO *f, const void *vbuf, Size_t count);
  555.  
  556. Basic write operation.
  557.  
  558. Returns bytes written or -1 on an error.
  559.  
  560. =item Seek
  561.  
  562.     IV    (*Seek)(pTHX_ PerlIO *f, Off_t offset, int whence);
  563.  
  564. Position the file pointer. Should normally call its own C<Flush>
  565. method and then the C<Seek> method of next layer down.
  566.  
  567. Returns 0 on success, -1 on failure.
  568.  
  569. =item Tell
  570.  
  571.     Off_t    (*Tell)(pTHX_ PerlIO *f);
  572.  
  573. Return the file pointer. May be based on layers cached concept of
  574. position to avoid overhead.
  575.  
  576. Returns -1 on failure to get the file pointer.
  577.  
  578. =item Close
  579.  
  580.     IV    (*Close)(pTHX_ PerlIO *f);
  581.  
  582. Close the stream. Should normally call C<PerlIOBase_close()> to flush
  583. itself and close layers below, and then deallocate any data structures
  584. (buffers, translation tables, ...) not  held directly in the data
  585. structure.
  586.  
  587. Returns 0 on success, -1 on failure.
  588.  
  589. =item Flush
  590.  
  591.     IV    (*Flush)(pTHX_ PerlIO *f);
  592.  
  593. Should make stream's state consistent with layers below. That is, any
  594. buffered write data should be written, and file position of lower layers
  595. adjusted for data read from below but not actually consumed.
  596. (Should perhaps C<Unread()> such data to the lower layer.)
  597.  
  598. Returns 0 on success, -1 on failure.
  599.  
  600. =item Fill
  601.  
  602.     IV    (*Fill)(pTHX_ PerlIO *f);
  603.  
  604. The buffer for this layer should be filled (for read) from layer
  605. below.  When you "subclass" PerlIOBuf layer, you want to use its
  606. I<_read> method and to supply your own fill method, which fills the
  607. PerlIOBuf's buffer.
  608.  
  609. Returns 0 on success, -1 on failure.
  610.  
  611. =item Eof
  612.  
  613.     IV    (*Eof)(pTHX_ PerlIO *f);
  614.  
  615. Return end-of-file indicator. C<PerlIOBase_eof()> is normally sufficient.
  616.  
  617. Returns 0 on end-of-file, 1 if not end-of-file, -1 on error.
  618.  
  619. =item Error
  620.  
  621.     IV    (*Error)(pTHX_ PerlIO *f);
  622.  
  623. Return error indicator. C<PerlIOBase_error()> is normally sufficient.
  624.  
  625. Returns 1 if there is an error (usually when C<PERLIO_F_ERROR> is set,
  626. 0 otherwise.
  627.  
  628. =item  Clearerr
  629.  
  630.     void    (*Clearerr)(pTHX_ PerlIO *f);
  631.  
  632. Clear end-of-file and error indicators. Should call C<PerlIOBase_clearerr()>
  633. to set the C<PERLIO_F_XXXXX> flags, which may suffice.
  634.  
  635. =item Setlinebuf
  636.  
  637.     void    (*Setlinebuf)(pTHX_ PerlIO *f);
  638.  
  639. Mark the stream as line buffered. C<PerlIOBase_setlinebuf()> sets the
  640. PERLIO_F_LINEBUF flag and is normally sufficient.
  641.  
  642. =item Get_base
  643.  
  644.     STDCHAR *    (*Get_base)(pTHX_ PerlIO *f);
  645.  
  646. Allocate (if not already done so) the read buffer for this layer and
  647. return pointer to it. Return NULL on failure.
  648.  
  649. =item Get_bufsiz
  650.  
  651.     Size_t    (*Get_bufsiz)(pTHX_ PerlIO *f);
  652.  
  653. Return the number of bytes that last C<Fill()> put in the buffer.
  654.  
  655. =item Get_ptr
  656.  
  657.     STDCHAR *    (*Get_ptr)(pTHX_ PerlIO *f);
  658.  
  659. Return the current read pointer relative to this layer's buffer.
  660.  
  661. =item Get_cnt
  662.  
  663.     SSize_t    (*Get_cnt)(pTHX_ PerlIO *f);
  664.  
  665. Return the number of bytes left to be read in the current buffer.
  666.  
  667. =item Set_ptrcnt
  668.  
  669.     void    (*Set_ptrcnt)(pTHX_ PerlIO *f,
  670.                   STDCHAR *ptr, SSize_t cnt);
  671.  
  672. Adjust the read pointer and count of bytes to match C<ptr> and/or C<cnt>.
  673. The application (or layer above) must ensure they are consistent.
  674. (Checking is allowed by the paranoid.)
  675.  
  676. =back
  677.  
  678.  
  679. =head2 Core Layers
  680.  
  681. The file C<perlio.c> provides the following layers:
  682.  
  683. =over 4
  684.  
  685. =item "unix"
  686.  
  687. A basic non-buffered layer which calls Unix/POSIX C<read()>, C<write()>,
  688. C<lseek()>, C<close()>. No buffering. Even on platforms that distinguish
  689. between O_TEXT and O_BINARY this layer is always O_BINARY.
  690.  
  691. =item "perlio"
  692.  
  693. A very complete generic buffering layer which provides the whole of
  694. PerlIO API. It is also intended to be used as a "base class" for other
  695. layers. (For example its C<Read()> method is implemented in terms of
  696. the C<Get_cnt()>/C<Get_ptr()>/C<Set_ptrcnt()> methods).
  697.  
  698. "perlio" over "unix" provides a complete replacement for stdio as seen
  699. via PerlIO API. This is the default for USE_PERLIO when system's stdio
  700. does not permit perl's "fast gets" access, and which do not
  701. distinguish between C<O_TEXT> and C<O_BINARY>.
  702.  
  703. =item "stdio"
  704.  
  705. A layer which provides the PerlIO API via the layer scheme, but
  706. implements it by calling system's stdio. This is (currently) the default
  707. if system's stdio provides sufficient access to allow perl's "fast gets"
  708. access and which do not distinguish between C<O_TEXT> and C<O_BINARY>.
  709.  
  710. =item "crlf"
  711.  
  712. A layer derived using "perlio" as a base class. It provides Win32-like
  713. "\n" to CR,LF translation. Can either be applied above "perlio" or serve
  714. as the buffer layer itself. "crlf" over "unix" is the default if system
  715. distinguishes between C<O_TEXT> and C<O_BINARY> opens. (At some point
  716. "unix" will be replaced by a "native" Win32 IO layer on that platform,
  717. as Win32's read/write layer has various drawbacks.) The "crlf" layer is
  718. a reasonable model for a layer which transforms data in some way.
  719.  
  720. =item "mmap"
  721.  
  722. If Configure detects C<mmap()> functions this layer is provided (with
  723. "perlio" as a "base") which does "read" operations by mmap()ing the
  724. file. Performance improvement is marginal on modern systems, so it is
  725. mainly there as a proof of concept. It is likely to be unbundled from
  726. the core at some point. The "mmap" layer is a reasonable model for a
  727. minimalist "derived" layer.
  728.  
  729. =item "pending"
  730.  
  731. An "internal" derivative of "perlio" which can be used to provide
  732. Unread() function for layers which have no buffer or cannot be
  733. bothered.  (Basically this layer's C<Fill()> pops itself off the stack
  734. and so resumes reading from layer below.)
  735.  
  736. =item "raw"
  737.  
  738. A dummy layer which never exists on the layer stack. Instead when
  739. "pushed" it actually pops the stack removing itself, it then calls
  740. Binmode function table entry on all the layers in the stack - normally
  741. this (via PerlIOBase_binmode) removes any layers which do not have
  742. C<PERLIO_K_RAW> bit set. Layers can modify that behaviour by defining
  743. their own Binmode entry.
  744.  
  745. =item "utf8"
  746.  
  747. Another dummy layer. When pushed it pops itself and sets the
  748. C<PERLIO_F_UTF8> flag on the layer which was (and now is once more)
  749. the top of the stack.
  750.  
  751. =back
  752.  
  753. In addition F<perlio.c> also provides a number of C<PerlIOBase_xxxx()>
  754. functions which are intended to be used in the table slots of classes
  755. which do not need to do anything special for a particular method.
  756.  
  757. =head2 Extension Layers
  758.  
  759. Layers can made available by extension modules. When an unknown layer
  760. is encountered the PerlIO code will perform the equivalent of :
  761.  
  762.    use PerlIO 'layer';
  763.  
  764. Where I<layer> is the unknown layer. F<PerlIO.pm> will then attempt to:
  765.  
  766.    require PerlIO::layer;
  767.  
  768. If after that process the layer is still not defined then the C<open>
  769. will fail.
  770.  
  771. The following extension layers are bundled with perl:
  772.  
  773. =over 4
  774.  
  775. =item ":encoding"
  776.  
  777.    use Encoding;
  778.  
  779. makes this layer available, although F<PerlIO.pm> "knows" where to
  780. find it.  It is an example of a layer which takes an argument as it is
  781. called thus:
  782.  
  783.    open( $fh, "<:encoding(iso-8859-7)", $pathname );
  784.  
  785. =item ":scalar"
  786.  
  787. Provides support for reading data from and writing data to a scalar.
  788.  
  789.    open( $fh, "+<:scalar", \$scalar );
  790.  
  791. When a handle is so opened, then reads get bytes from the string value
  792. of I<$scalar>, and writes change the value. In both cases the position
  793. in I<$scalar> starts as zero but can be altered via C<seek>, and
  794. determined via C<tell>.
  795.  
  796. Please note that this layer is implied when calling open() thus:
  797.  
  798.    open( $fh, "+<", \$scalar );
  799.  
  800. =item ":via"
  801.  
  802. Provided to allow layers to be implemented as Perl code.  For instance:
  803.  
  804.    use PerlIO::via::StripHTML;
  805.    open( my $fh, "<:via(StripHTML)", "index.html" );
  806.  
  807. See L<PerlIO::via> for details.
  808.  
  809. =back
  810.  
  811. =head1 TODO
  812.  
  813. Things that need to be done to improve this document.
  814.  
  815. =over
  816.  
  817. =item *
  818.  
  819. Explain how to make a valid fh without going through open()(i.e. apply
  820. a layer). For example if the file is not opened through perl, but we
  821. want to get back a fh, like it was opened by Perl.
  822.  
  823. How PerlIO_apply_layera fits in, where its docs, was it made public?
  824.  
  825. Currently the example could be something like this:
  826.  
  827.   PerlIO *foo_to_PerlIO(pTHX_ char *mode, ...)
  828.   {
  829.       char *mode; /* "w", "r", etc */
  830.       const char *layers = ":APR"; /* the layer name */
  831.       PerlIO *f = PerlIO_allocate(aTHX);
  832.       if (!f) {
  833.           return NULL;
  834.       }
  835.  
  836.       PerlIO_apply_layers(aTHX_ f, mode, layers);
  837.  
  838.       if (f) {
  839.           PerlIOAPR *st = PerlIOSelf(f, PerlIOAPR);
  840.           /* fill in the st struct, as in _open() */
  841.           st->file = file;
  842.           PerlIOBase(f)->flags |= PERLIO_F_OPEN;
  843.  
  844.           return f;
  845.       }
  846.       return NULL;
  847.   }
  848.  
  849. =item *
  850.  
  851. fix/add the documentation in places marked as XXX.
  852.  
  853. =item *
  854.  
  855. The handling of errors by the layer is not specified. e.g. when $!
  856. should be set explicitly, when the error handling should be just
  857. delegated to the top layer.
  858.  
  859. Probably give some hints on using SETERRNO() or pointers to where they
  860. can be found.
  861.  
  862. =item *
  863.  
  864. I think it would help to give some concrete examples to make it easier
  865. to understand the API. Of course I agree that the API has to be
  866. concise, but since there is no second document that is more of a
  867. guide, I think that it'd make it easier to start with the doc which is
  868. an API, but has examples in it in places where things are unclear, to
  869. a person who is not a PerlIO guru (yet).
  870.  
  871. =back
  872.  
  873. =cut
  874.