Initial bulk commit for "Git on MSys"
[msysgit/historical-msysgit.git] / lib / perl5 / 5.6.1 / pods / perlembed.pod
blobecbe1f6706c07c0c79921c0763b9354cea8adb4e
1 =head1 NAME
3 perlembed - how to embed perl in your C program
5 =head1 DESCRIPTION
7 =head2 PREAMBLE
9 Do you want to:
11 =over 5
13 =item B<Use C from Perl?>
15 Read L<perlxstut>, L<perlxs>, L<h2xs>, L<perlguts>, and L<perlapi>.
17 =item B<Use a Unix program from Perl?>
19 Read about back-quotes and about C<system> and C<exec> in L<perlfunc>.
21 =item B<Use Perl from Perl?>
23 Read about L<perlfunc/do> and L<perlfunc/eval> and L<perlfunc/require> 
24 and L<perlfunc/use>.
26 =item B<Use C from C?>
28 Rethink your design.
30 =item B<Use Perl from C?>
32 Read on...
34 =back
36 =head2 ROADMAP
38 =over 5
40 =item *
42 Compiling your C program
44 =item *
46 Adding a Perl interpreter to your C program
48 =item *
50 Calling a Perl subroutine from your C program
52 =item *
54 Evaluating a Perl statement from your C program
56 =item *
58 Performing Perl pattern matches and substitutions from your C program
60 =item *
62 Fiddling with the Perl stack from your C program
64 =item *
66 Maintaining a persistent interpreter
68 =item *
70 Maintaining multiple interpreter instances
72 =item *
74 Using Perl modules, which themselves use C libraries, from your C program
76 =item *
78 Embedding Perl under Win32
80 =back 
82 =head2 Compiling your C program
84 If you have trouble compiling the scripts in this documentation,
85 you're not alone.  The cardinal rule: COMPILE THE PROGRAMS IN EXACTLY
86 THE SAME WAY THAT YOUR PERL WAS COMPILED.  (Sorry for yelling.)
88 Also, every C program that uses Perl must link in the I<perl library>.
89 What's that, you ask?  Perl is itself written in C; the perl library
90 is the collection of compiled C programs that were used to create your
91 perl executable (I</usr/bin/perl> or equivalent).  (Corollary: you
92 can't use Perl from your C program unless Perl has been compiled on
93 your machine, or installed properly--that's why you shouldn't blithely
94 copy Perl executables from machine to machine without also copying the
95 I<lib> directory.)
97 When you use Perl from C, your C program will--usually--allocate,
98 "run", and deallocate a I<PerlInterpreter> object, which is defined by
99 the perl library.
101 If your copy of Perl is recent enough to contain this documentation
102 (version 5.002 or later), then the perl library (and I<EXTERN.h> and
103 I<perl.h>, which you'll also need) will reside in a directory
104 that looks like this:
106     /usr/local/lib/perl5/your_architecture_here/CORE
108 or perhaps just
110     /usr/local/lib/perl5/CORE
112 or maybe something like
114     /usr/opt/perl5/CORE
116 Execute this statement for a hint about where to find CORE:
118     perl -MConfig -e 'print $Config{archlib}'
120 Here's how you'd compile the example in the next section,
121 L<Adding a Perl interpreter to your C program>, on my Linux box:
123     % gcc -O2 -Dbool=char -DHAS_BOOL -I/usr/local/include
124     -I/usr/local/lib/perl5/i586-linux/5.003/CORE
125     -L/usr/local/lib/perl5/i586-linux/5.003/CORE
126     -o interp interp.c -lperl -lm
128 (That's all one line.)  On my DEC Alpha running old 5.003_05, the 
129 incantation is a bit different:
131     % cc -O2 -Olimit 2900 -DSTANDARD_C -I/usr/local/include
132     -I/usr/local/lib/perl5/alpha-dec_osf/5.00305/CORE
133     -L/usr/local/lib/perl5/alpha-dec_osf/5.00305/CORE -L/usr/local/lib
134     -D__LANGUAGE_C__ -D_NO_PROTO -o interp interp.c -lperl -lm
136 How can you figure out what to add?  Assuming your Perl is post-5.001,
137 execute a C<perl -V> command and pay special attention to the "cc" and
138 "ccflags" information.
140 You'll have to choose the appropriate compiler (I<cc>, I<gcc>, et al.) for
141 your machine: C<perl -MConfig -e 'print $Config{cc}'> will tell you what
142 to use.
144 You'll also have to choose the appropriate library directory
145 (I</usr/local/lib/...>) for your machine.  If your compiler complains
146 that certain functions are undefined, or that it can't locate
147 I<-lperl>, then you need to change the path following the C<-L>.  If it
148 complains that it can't find I<EXTERN.h> and I<perl.h>, you need to
149 change the path following the C<-I>.
151 You may have to add extra libraries as well.  Which ones?
152 Perhaps those printed by
154    perl -MConfig -e 'print $Config{libs}'
156 Provided your perl binary was properly configured and installed the
157 B<ExtUtils::Embed> module will determine all of this information for
158 you:
160    % cc -o interp interp.c `perl -MExtUtils::Embed -e ccopts -e ldopts`
162 If the B<ExtUtils::Embed> module isn't part of your Perl distribution,
163 you can retrieve it from
164 http://www.perl.com/perl/CPAN/modules/by-module/ExtUtils/.  (If
165 this documentation came from your Perl distribution, then you're
166 running 5.004 or better and you already have it.)
168 The B<ExtUtils::Embed> kit on CPAN also contains all source code for
169 the examples in this document, tests, additional examples and other
170 information you may find useful.
172 =head2 Adding a Perl interpreter to your C program
174 In a sense, perl (the C program) is a good example of embedding Perl
175 (the language), so I'll demonstrate embedding with I<miniperlmain.c>,
176 included in the source distribution.  Here's a bastardized, nonportable
177 version of I<miniperlmain.c> containing the essentials of embedding:
179     #include <EXTERN.h>               /* from the Perl distribution     */
180     #include <perl.h>                 /* from the Perl distribution     */
182     static PerlInterpreter *my_perl;  /***    The Perl interpreter    ***/
184     int main(int argc, char **argv, char **env)
185     {
186         my_perl = perl_alloc();
187         perl_construct(my_perl);
188         perl_parse(my_perl, NULL, argc, argv, (char **)NULL);
189         perl_run(my_perl);
190         perl_destruct(my_perl);
191         perl_free(my_perl);
192     }
194 Notice that we don't use the C<env> pointer.  Normally handed to
195 C<perl_parse> as its final argument, C<env> here is replaced by
196 C<NULL>, which means that the current environment will be used.
198 Now compile this program (I'll call it I<interp.c>) into an executable:
200     % cc -o interp interp.c `perl -MExtUtils::Embed -e ccopts -e ldopts`
202 After a successful compilation, you'll be able to use I<interp> just
203 like perl itself:
205     % interp
206     print "Pretty Good Perl \n";
207     print "10890 - 9801 is ", 10890 - 9801;
208     <CTRL-D>
209     Pretty Good Perl
210     10890 - 9801 is 1089
214     % interp -e 'printf("%x", 3735928559)'
215     deadbeef
217 You can also read and execute Perl statements from a file while in the
218 midst of your C program, by placing the filename in I<argv[1]> before
219 calling I<perl_run>.
221 =head2 Calling a Perl subroutine from your C program
223 To call individual Perl subroutines, you can use any of the B<call_*>
224 functions documented in L<perlcall>.
225 In this example we'll use C<call_argv>.
227 That's shown below, in a program I'll call I<showtime.c>.
229     #include <EXTERN.h>
230     #include <perl.h>
232     static PerlInterpreter *my_perl;
234     int main(int argc, char **argv, char **env)
235     {
236         char *args[] = { NULL };
237         my_perl = perl_alloc();
238         perl_construct(my_perl);
240         perl_parse(my_perl, NULL, argc, argv, NULL);
242         /*** skipping perl_run() ***/
244         call_argv("showtime", G_DISCARD | G_NOARGS, args);
246         perl_destruct(my_perl);
247         perl_free(my_perl);
248     }
250 where I<showtime> is a Perl subroutine that takes no arguments (that's the
251 I<G_NOARGS>) and for which I'll ignore the return value (that's the
252 I<G_DISCARD>).  Those flags, and others, are discussed in L<perlcall>.
254 I'll define the I<showtime> subroutine in a file called I<showtime.pl>:
256     print "I shan't be printed.";
258     sub showtime {
259         print time;
260     }
262 Simple enough.  Now compile and run:
264     % cc -o showtime showtime.c `perl -MExtUtils::Embed -e ccopts -e ldopts`
266     % showtime showtime.pl
267     818284590
269 yielding the number of seconds that elapsed between January 1, 1970
270 (the beginning of the Unix epoch), and the moment I began writing this
271 sentence.
273 In this particular case we don't have to call I<perl_run>, but in
274 general it's considered good practice to ensure proper initialization
275 of library code, including execution of all object C<DESTROY> methods
276 and package C<END {}> blocks.
278 If you want to pass arguments to the Perl subroutine, you can add
279 strings to the C<NULL>-terminated C<args> list passed to
280 I<call_argv>.  For other data types, or to examine return values,
281 you'll need to manipulate the Perl stack.  That's demonstrated in
282 L<Fiddling with the Perl stack from your C program>.
284 =head2 Evaluating a Perl statement from your C program
286 Perl provides two API functions to evaluate pieces of Perl code.
287 These are L<perlapi/eval_sv> and L<perlapi/eval_pv>.
289 Arguably, these are the only routines you'll ever need to execute
290 snippets of Perl code from within your C program.  Your code can be as
291 long as you wish; it can contain multiple statements; it can employ
292 L<perlfunc/use>, L<perlfunc/require>, and L<perlfunc/do> to
293 include external Perl files.
295 I<eval_pv> lets us evaluate individual Perl strings, and then
296 extract variables for coercion into C types.  The following program,
297 I<string.c>, executes three Perl strings, extracting an C<int> from
298 the first, a C<float> from the second, and a C<char *> from the third.
300    #include <EXTERN.h>
301    #include <perl.h>
303    static PerlInterpreter *my_perl;
305    main (int argc, char **argv, char **env)
306    {
307        STRLEN n_a;
308        char *embedding[] = { "", "-e", "0" };
310        my_perl = perl_alloc();
311        perl_construct( my_perl );
313        perl_parse(my_perl, NULL, 3, embedding, NULL);
314        perl_run(my_perl);
316        /** Treat $a as an integer **/
317        eval_pv("$a = 3; $a **= 2", TRUE);
318        printf("a = %d\n", SvIV(get_sv("a", FALSE)));
320        /** Treat $a as a float **/
321        eval_pv("$a = 3.14; $a **= 2", TRUE);
322        printf("a = %f\n", SvNV(get_sv("a", FALSE)));
324        /** Treat $a as a string **/
325        eval_pv("$a = 'rekcaH lreP rehtonA tsuJ'; $a = reverse($a);", TRUE);
326        printf("a = %s\n", SvPV(get_sv("a", FALSE), n_a));
328        perl_destruct(my_perl);
329        perl_free(my_perl);
330    }
332 All of those strange functions with I<sv> in their names help convert Perl scalars to C types.  They're described in L<perlguts> and L<perlapi>.
334 If you compile and run I<string.c>, you'll see the results of using
335 I<SvIV()> to create an C<int>, I<SvNV()> to create a C<float>, and
336 I<SvPV()> to create a string:
338    a = 9
339    a = 9.859600
340    a = Just Another Perl Hacker
342 In the example above, we've created a global variable to temporarily
343 store the computed value of our eval'd expression.  It is also
344 possible and in most cases a better strategy to fetch the return value
345 from I<eval_pv()> instead.  Example:
347    ...
348    STRLEN n_a;
349    SV *val = eval_pv("reverse 'rekcaH lreP rehtonA tsuJ'", TRUE);
350    printf("%s\n", SvPV(val,n_a));
351    ...
353 This way, we avoid namespace pollution by not creating global
354 variables and we've simplified our code as well.
356 =head2 Performing Perl pattern matches and substitutions from your C program
358 The I<eval_sv()> function lets us evaluate strings of Perl code, so we can
359 define some functions that use it to "specialize" in matches and
360 substitutions: I<match()>, I<substitute()>, and I<matches()>.
362    I32 match(SV *string, char *pattern);
364 Given a string and a pattern (e.g., C<m/clasp/> or C</\b\w*\b/>, which
365 in your C program might appear as "/\\b\\w*\\b/"), match()
366 returns 1 if the string matches the pattern and 0 otherwise.
368    int substitute(SV **string, char *pattern);
370 Given a pointer to an C<SV> and an C<=~> operation (e.g.,
371 C<s/bob/robert/g> or C<tr[A-Z][a-z]>), substitute() modifies the string
372 within the C<AV> at according to the operation, returning the number of substitutions
373 made.
375    int matches(SV *string, char *pattern, AV **matches);
377 Given an C<SV>, a pattern, and a pointer to an empty C<AV>,
378 matches() evaluates C<$string =~ $pattern> in a list context, and
379 fills in I<matches> with the array elements, returning the number of matches found.
381 Here's a sample program, I<match.c>, that uses all three (long lines have
382 been wrapped here):
384  #include <EXTERN.h>
385  #include <perl.h>
387  /** my_eval_sv(code, error_check)
388  ** kinda like eval_sv(), 
389  ** but we pop the return value off the stack 
390  **/
391  SV* my_eval_sv(SV *sv, I32 croak_on_error)
393      dSP;
394      SV* retval;
395      STRLEN n_a;
397      PUSHMARK(SP);
398      eval_sv(sv, G_SCALAR);
400      SPAGAIN;
401      retval = POPs;
402      PUTBACK;
404      if (croak_on_error && SvTRUE(ERRSV))
405         croak(SvPVx(ERRSV, n_a));
407      return retval;
410  /** match(string, pattern)
411  **
412  ** Used for matches in a scalar context.
413  **
414  ** Returns 1 if the match was successful; 0 otherwise.
415  **/
417  I32 match(SV *string, char *pattern)
419      SV *command = NEWSV(1099, 0), *retval;
420      STRLEN n_a;
422      sv_setpvf(command, "my $string = '%s'; $string =~ %s",
423               SvPV(string,n_a), pattern);
425      retval = my_eval_sv(command, TRUE);
426      SvREFCNT_dec(command);
428      return SvIV(retval);
431  /** substitute(string, pattern)
432  **
433  ** Used for =~ operations that modify their left-hand side (s/// and tr///)
434  **
435  ** Returns the number of successful matches, and
436  ** modifies the input string if there were any.
437  **/
439  I32 substitute(SV **string, char *pattern)
441      SV *command = NEWSV(1099, 0), *retval;
442      STRLEN n_a;
444      sv_setpvf(command, "$string = '%s'; ($string =~ %s)",
445               SvPV(*string,n_a), pattern);
447      retval = my_eval_sv(command, TRUE);
448      SvREFCNT_dec(command);
450      *string = get_sv("string", FALSE);
451      return SvIV(retval);
454  /** matches(string, pattern, matches)
455  **
456  ** Used for matches in a list context.
457  **
458  ** Returns the number of matches,
459  ** and fills in **matches with the matching substrings
460  **/
462  I32 matches(SV *string, char *pattern, AV **match_list)
464      SV *command = NEWSV(1099, 0);
465      I32 num_matches;
466      STRLEN n_a;
468      sv_setpvf(command, "my $string = '%s'; @array = ($string =~ %s)",
469               SvPV(string,n_a), pattern);
471      my_eval_sv(command, TRUE);
472      SvREFCNT_dec(command);
474      *match_list = get_av("array", FALSE);
475      num_matches = av_len(*match_list) + 1; /** assume $[ is 0 **/
477      return num_matches;
480  main (int argc, char **argv, char **env)
482      PerlInterpreter *my_perl = perl_alloc();
483      char *embedding[] = { "", "-e", "0" };
484      AV *match_list;
485      I32 num_matches, i;
486      SV *text = NEWSV(1099,0);
487      STRLEN n_a;
489      perl_construct(my_perl);
490      perl_parse(my_perl, NULL, 3, embedding, NULL);
492      sv_setpv(text, "When he is at a convenience store and the bill comes to some amount like 76 cents, Maynard is aware that there is something he *should* do, something that will enable him to get back a quarter, but he has no idea *what*.  He fumbles through his red squeezey changepurse and gives the boy three extra pennies with his dollar, hoping that he might luck into the correct amount.  The boy gives him back two of his own pennies and then the big shiny quarter that is his prize. -RICHH");
494      if (match(text, "m/quarter/")) /** Does text contain 'quarter'? **/
495         printf("match: Text contains the word 'quarter'.\n\n");
496      else
497         printf("match: Text doesn't contain the word 'quarter'.\n\n");
499      if (match(text, "m/eighth/")) /** Does text contain 'eighth'? **/
500         printf("match: Text contains the word 'eighth'.\n\n");
501      else
502         printf("match: Text doesn't contain the word 'eighth'.\n\n");
504      /** Match all occurrences of /wi../ **/
505      num_matches = matches(text, "m/(wi..)/g", &match_list);
506      printf("matches: m/(wi..)/g found %d matches...\n", num_matches);
508      for (i = 0; i < num_matches; i++)
509         printf("match: %s\n", SvPV(*av_fetch(match_list, i, FALSE),n_a));
510      printf("\n");
512      /** Remove all vowels from text **/
513      num_matches = substitute(&text, "s/[aeiou]//gi");
514      if (num_matches) {
515         printf("substitute: s/[aeiou]//gi...%d substitutions made.\n",
516                num_matches);
517         printf("Now text is: %s\n\n", SvPV(text,n_a));
518      }
520      /** Attempt a substitution **/
521      if (!substitute(&text, "s/Perl/C/")) {
522         printf("substitute: s/Perl/C...No substitution made.\n\n");
523      }
525      SvREFCNT_dec(text);
526      PL_perl_destruct_level = 1;
527      perl_destruct(my_perl);
528      perl_free(my_perl);
531 which produces the output (again, long lines have been wrapped here)
533    match: Text contains the word 'quarter'.
535    match: Text doesn't contain the word 'eighth'.
537    matches: m/(wi..)/g found 2 matches...
538    match: will
539    match: with
541    substitute: s/[aeiou]//gi...139 substitutions made.
542    Now text is: Whn h s t  cnvnnc str nd th bll cms t sm mnt lk 76 cnts,
543    Mynrd s wr tht thr s smthng h *shld* d, smthng tht wll nbl hm t gt bck
544    qrtr, bt h hs n d *wht*.  H fmbls thrgh hs rd sqzy chngprs nd gvs th by
545    thr xtr pnns wth hs dllr, hpng tht h mght lck nt th crrct mnt.  Th by gvs
546    hm bck tw f hs wn pnns nd thn th bg shny qrtr tht s hs prz. -RCHH
548    substitute: s/Perl/C...No substitution made.
550 =head2 Fiddling with the Perl stack from your C program
552 When trying to explain stacks, most computer science textbooks mumble
553 something about spring-loaded columns of cafeteria plates: the last
554 thing you pushed on the stack is the first thing you pop off.  That'll
555 do for our purposes: your C program will push some arguments onto "the Perl
556 stack", shut its eyes while some magic happens, and then pop the
557 results--the return value of your Perl subroutine--off the stack.
559 First you'll need to know how to convert between C types and Perl
560 types, with newSViv() and sv_setnv() and newAV() and all their
561 friends.  They're described in L<perlguts> and L<perlapi>.
563 Then you'll need to know how to manipulate the Perl stack.  That's
564 described in L<perlcall>.
566 Once you've understood those, embedding Perl in C is easy.
568 Because C has no builtin function for integer exponentiation, let's
569 make Perl's ** operator available to it (this is less useful than it
570 sounds, because Perl implements ** with C's I<pow()> function).  First
571 I'll create a stub exponentiation function in I<power.pl>:
573     sub expo {
574         my ($a, $b) = @_;
575         return $a ** $b;
576     }
578 Now I'll create a C program, I<power.c>, with a function
579 I<PerlPower()> that contains all the perlguts necessary to push the
580 two arguments into I<expo()> and to pop the return value out.  Take a
581 deep breath...
583     #include <EXTERN.h>
584     #include <perl.h>
586     static PerlInterpreter *my_perl;
588     static void
589     PerlPower(int a, int b)
590     {
591       dSP;                            /* initialize stack pointer      */
592       ENTER;                          /* everything created after here */
593       SAVETMPS;                       /* ...is a temporary variable.   */
594       PUSHMARK(SP);                   /* remember the stack pointer    */
595       XPUSHs(sv_2mortal(newSViv(a))); /* push the base onto the stack  */
596       XPUSHs(sv_2mortal(newSViv(b))); /* push the exponent onto stack  */
597       PUTBACK;                      /* make local stack pointer global */
598       call_pv("expo", G_SCALAR);      /* call the function             */
599       SPAGAIN;                        /* refresh stack pointer         */
600                                     /* pop the return value from stack */
601       printf ("%d to the %dth power is %d.\n", a, b, POPi);
602       PUTBACK;
603       FREETMPS;                       /* free that return value        */
604       LEAVE;                       /* ...and the XPUSHed "mortal" args.*/
605     }
607     int main (int argc, char **argv, char **env)
608     {
609       char *my_argv[] = { "", "power.pl" };
611       my_perl = perl_alloc();
612       perl_construct( my_perl );
614       perl_parse(my_perl, NULL, 2, my_argv, (char **)NULL);
615       perl_run(my_perl);
617       PerlPower(3, 4);                      /*** Compute 3 ** 4 ***/
619       perl_destruct(my_perl);
620       perl_free(my_perl);
621     }
625 Compile and run:
627     % cc -o power power.c `perl -MExtUtils::Embed -e ccopts -e ldopts`
629     % power
630     3 to the 4th power is 81.
632 =head2 Maintaining a persistent interpreter
634 When developing interactive and/or potentially long-running
635 applications, it's a good idea to maintain a persistent interpreter
636 rather than allocating and constructing a new interpreter multiple
637 times.  The major reason is speed: since Perl will only be loaded into
638 memory once.
640 However, you have to be more cautious with namespace and variable
641 scoping when using a persistent interpreter.  In previous examples
642 we've been using global variables in the default package C<main>.  We
643 knew exactly what code would be run, and assumed we could avoid
644 variable collisions and outrageous symbol table growth.
646 Let's say your application is a server that will occasionally run Perl
647 code from some arbitrary file.  Your server has no way of knowing what
648 code it's going to run.  Very dangerous.
650 If the file is pulled in by C<perl_parse()>, compiled into a newly
651 constructed interpreter, and subsequently cleaned out with
652 C<perl_destruct()> afterwards, you're shielded from most namespace
653 troubles.
655 One way to avoid namespace collisions in this scenario is to translate
656 the filename into a guaranteed-unique package name, and then compile
657 the code into that package using L<perlfunc/eval>.  In the example
658 below, each file will only be compiled once.  Or, the application
659 might choose to clean out the symbol table associated with the file
660 after it's no longer needed.  Using L<perlapi/call_argv>, We'll
661 call the subroutine C<Embed::Persistent::eval_file> which lives in the
662 file C<persistent.pl> and pass the filename and boolean cleanup/cache
663 flag as arguments.
665 Note that the process will continue to grow for each file that it
666 uses.  In addition, there might be C<AUTOLOAD>ed subroutines and other
667 conditions that cause Perl's symbol table to grow.  You might want to
668 add some logic that keeps track of the process size, or restarts
669 itself after a certain number of requests, to ensure that memory
670 consumption is minimized.  You'll also want to scope your variables
671 with L<perlfunc/my> whenever possible.
674  package Embed::Persistent;
675  #persistent.pl
677  use strict;
678  our %Cache;
679  use Symbol qw(delete_package);
681  sub valid_package_name {
682      my($string) = @_;
683      $string =~ s/([^A-Za-z0-9\/])/sprintf("_%2x",unpack("C",$1))/eg;
684      # second pass only for words starting with a digit
685      $string =~ s|/(\d)|sprintf("/_%2x",unpack("C",$1))|eg;
687      # Dress it up as a real package name
688      $string =~ s|/|::|g;
689      return "Embed" . $string;
692  sub eval_file {
693      my($filename, $delete) = @_;
694      my $package = valid_package_name($filename);
695      my $mtime = -M $filename;
696      if(defined $Cache{$package}{mtime}
697         &&
698         $Cache{$package}{mtime} <= $mtime)
699      {
700         # we have compiled this subroutine already,
701         # it has not been updated on disk, nothing left to do
702         print STDERR "already compiled $package->handler\n";
703      }
704      else {
705         local *FH;
706         open FH, $filename or die "open '$filename' $!";
707         local($/) = undef;
708         my $sub = <FH>;
709         close FH;
711         #wrap the code into a subroutine inside our unique package
712         my $eval = qq{package $package; sub handler { $sub; }};
713         {
714             # hide our variables within this block
715             my($filename,$mtime,$package,$sub);
716             eval $eval;
717         }
718         die $@ if $@;
720         #cache it unless we're cleaning out each time
721         $Cache{$package}{mtime} = $mtime unless $delete;
722      }
724      eval {$package->handler;};
725      die $@ if $@;
727      delete_package($package) if $delete;
729      #take a look if you want
730      #print Devel::Symdump->rnew($package)->as_string, $/;
733  1;
735  __END__
737  /* persistent.c */
738  #include <EXTERN.h>
739  #include <perl.h>
741  /* 1 = clean out filename's symbol table after each request, 0 = don't */
742  #ifndef DO_CLEAN
743  #define DO_CLEAN 0
744  #endif
746  static PerlInterpreter *perl = NULL;
748  int
749  main(int argc, char **argv, char **env)
751      char *embedding[] = { "", "persistent.pl" };
752      char *args[] = { "", DO_CLEAN, NULL };
753      char filename [1024];
754      int exitstatus = 0;
755      STRLEN n_a;
757      if((perl = perl_alloc()) == NULL) {
758         fprintf(stderr, "no memory!");
759         exit(1);
760      }
761      perl_construct(perl);
763      exitstatus = perl_parse(perl, NULL, 2, embedding, NULL);
765      if(!exitstatus) {
766         exitstatus = perl_run(perl);
768         while(printf("Enter file name: ") && gets(filename)) {
770             /* call the subroutine, passing it the filename as an argument */
771             args[0] = filename;
772             call_argv("Embed::Persistent::eval_file",
773                            G_DISCARD | G_EVAL, args);
775             /* check $@ */
776             if(SvTRUE(ERRSV))
777                 fprintf(stderr, "eval error: %s\n", SvPV(ERRSV,n_a));
778         }
779      }
781      PL_perl_destruct_level = 0;
782      perl_destruct(perl);
783      perl_free(perl);
784      exit(exitstatus);
787 Now compile:
789  % cc -o persistent persistent.c `perl -MExtUtils::Embed -e ccopts -e ldopts`
791 Here's a example script file:
793  #test.pl
794  my $string = "hello";
795  foo($string);
797  sub foo {
798      print "foo says: @_\n";
801 Now run:
803  % persistent
804  Enter file name: test.pl
805  foo says: hello
806  Enter file name: test.pl
807  already compiled Embed::test_2epl->handler
808  foo says: hello
809  Enter file name: ^C
811 =head2 Maintaining multiple interpreter instances
813 Some rare applications will need to create more than one interpreter
814 during a session.  Such an application might sporadically decide to
815 release any resources associated with the interpreter.
817 The program must take care to ensure that this takes place I<before>
818 the next interpreter is constructed.  By default, when perl is not
819 built with any special options, the global variable
820 C<PL_perl_destruct_level> is set to C<0>, since extra cleaning isn't
821 usually needed when a program only ever creates a single interpreter
822 in its entire lifetime.
824 Setting C<PL_perl_destruct_level> to C<1> makes everything squeaky clean:
826  PL_perl_destruct_level = 1;
828  while(1) {
829      ...
830      /* reset global variables here with PL_perl_destruct_level = 1 */
831      perl_construct(my_perl);
832      ...
833      /* clean and reset _everything_ during perl_destruct */
834      perl_destruct(my_perl);
835      perl_free(my_perl);
836      ...
837      /* let's go do it again! */
840 When I<perl_destruct()> is called, the interpreter's syntax parse tree
841 and symbol tables are cleaned up, and global variables are reset.
843 Now suppose we have more than one interpreter instance running at the
844 same time.  This is feasible, but only if you used the Configure option
845 C<-Dusemultiplicity> or the options C<-Dusethreads -Duseithreads> when
846 building Perl.  By default, enabling one of these Configure options
847 sets the per-interpreter global variable C<PL_perl_destruct_level> to
848 C<1>, so that thorough cleaning is automatic.
850 Using C<-Dusethreads -Duseithreads> rather than C<-Dusemultiplicity>
851 is more appropriate if you intend to run multiple interpreters
852 concurrently in different threads, because it enables support for
853 linking in the thread libraries of your system with the interpreter.
855 Let's give it a try:
858  #include <EXTERN.h>
859  #include <perl.h>
861  /* we're going to embed two interpreters */
862  /* we're going to embed two interpreters */
864  #define SAY_HELLO "-e", "print qq(Hi, I'm $^X\n)"
866  int main(int argc, char **argv, char **env)
868      PerlInterpreter
869          *one_perl = perl_alloc(),
870          *two_perl = perl_alloc();
871      char *one_args[] = { "one_perl", SAY_HELLO };
872      char *two_args[] = { "two_perl", SAY_HELLO };
874      PERL_SET_CONTEXT(one_perl);
875      perl_construct(one_perl);
876      PERL_SET_CONTEXT(two_perl);
877      perl_construct(two_perl);
879      PERL_SET_CONTEXT(one_perl);
880      perl_parse(one_perl, NULL, 3, one_args, (char **)NULL);
881      PERL_SET_CONTEXT(two_perl);
882      perl_parse(two_perl, NULL, 3, two_args, (char **)NULL);
884      PERL_SET_CONTEXT(one_perl);
885      perl_run(one_perl);
886      PERL_SET_CONTEXT(two_perl);
887      perl_run(two_perl);
889      PERL_SET_CONTEXT(one_perl);
890      perl_destruct(one_perl);
891      PERL_SET_CONTEXT(two_perl);
892      perl_destruct(two_perl);
894      PERL_SET_CONTEXT(one_perl);
895      perl_free(one_perl);
896      PERL_SET_CONTEXT(two_perl);
897      perl_free(two_perl);
900 Note the calls to PERL_SET_CONTEXT().  These are necessary to initialize
901 the global state that tracks which interpreter is the "current" one on
902 the particular process or thread that may be running it.  It should
903 always be used if you have more than one interpreter and are making
904 perl API calls on both interpreters in an interleaved fashion.
906 PERL_SET_CONTEXT(interp) should also be called whenever C<interp> is
907 used by a thread that did not create it (using either perl_alloc(), or
908 the more esoteric perl_clone()).
910 Compile as usual:
912  % cc -o multiplicity multiplicity.c `perl -MExtUtils::Embed -e ccopts -e ldopts`
914 Run it, Run it:
916  % multiplicity
917  Hi, I'm one_perl
918  Hi, I'm two_perl
920 =head2 Using Perl modules, which themselves use C libraries, from your C program
922 If you've played with the examples above and tried to embed a script
923 that I<use()>s a Perl module (such as I<Socket>) which itself uses a C or C++ library,
924 this probably happened:
927  Can't load module Socket, dynamic loading not available in this perl.
928   (You may need to build a new perl executable which either supports
929   dynamic loading or has the Socket module statically linked into it.)
932 What's wrong?
934 Your interpreter doesn't know how to communicate with these extensions
935 on its own.  A little glue will help.  Up until now you've been
936 calling I<perl_parse()>, handing it NULL for the second argument:
938  perl_parse(my_perl, NULL, argc, my_argv, NULL);
940 That's where the glue code can be inserted to create the initial contact between
941 Perl and linked C/C++ routines.  Let's take a look some pieces of I<perlmain.c>
942 to see how Perl does this:
944  static void xs_init (pTHX);
946  EXTERN_C void boot_DynaLoader (pTHX_ CV* cv);
947  EXTERN_C void boot_Socket (pTHX_ CV* cv);
950  EXTERN_C void
951  xs_init(pTHX)
953         char *file = __FILE__;
954         /* DynaLoader is a special case */
955         newXS("DynaLoader::boot_DynaLoader", boot_DynaLoader, file);
956         newXS("Socket::bootstrap", boot_Socket, file);
959 Simply put: for each extension linked with your Perl executable
960 (determined during its initial configuration on your
961 computer or when adding a new extension),
962 a Perl subroutine is created to incorporate the extension's
963 routines.  Normally, that subroutine is named
964 I<Module::bootstrap()> and is invoked when you say I<use Module>.  In
965 turn, this hooks into an XSUB, I<boot_Module>, which creates a Perl
966 counterpart for each of the extension's XSUBs.  Don't worry about this
967 part; leave that to the I<xsubpp> and extension authors.  If your
968 extension is dynamically loaded, DynaLoader creates I<Module::bootstrap()>
969 for you on the fly.  In fact, if you have a working DynaLoader then there
970 is rarely any need to link in any other extensions statically.
973 Once you have this code, slap it into the second argument of I<perl_parse()>:
976  perl_parse(my_perl, xs_init, argc, my_argv, NULL);
979 Then compile:
981  % cc -o interp interp.c `perl -MExtUtils::Embed -e ccopts -e ldopts`
983  % interp
984    use Socket;
985    use SomeDynamicallyLoadedModule;
987    print "Now I can use extensions!\n"'
989 B<ExtUtils::Embed> can also automate writing the I<xs_init> glue code.
991  % perl -MExtUtils::Embed -e xsinit -- -o perlxsi.c
992  % cc -c perlxsi.c `perl -MExtUtils::Embed -e ccopts`
993  % cc -c interp.c  `perl -MExtUtils::Embed -e ccopts`
994  % cc -o interp perlxsi.o interp.o `perl -MExtUtils::Embed -e ldopts`
996 Consult L<perlxs>, L<perlguts>, and L<perlapi> for more details.
998 =head1 Embedding Perl under Win32
1000 In general, all of the source code shown here should work unmodified under
1001 Windows.
1003 However, there are some caveats about the command-line examples shown.
1004 For starters, backticks won't work under the Win32 native command shell.
1005 The ExtUtils::Embed kit on CPAN ships with a script called
1006 B<genmake>, which generates a simple makefile to build a program from
1007 a single C source file.  It can be used like this:
1009  C:\ExtUtils-Embed\eg> perl genmake interp.c
1010  C:\ExtUtils-Embed\eg> nmake
1011  C:\ExtUtils-Embed\eg> interp -e "print qq{I'm embedded in Win32!\n}"
1013 You may wish to use a more robust environment such as the Microsoft
1014 Developer Studio.  In this case, run this to generate perlxsi.c:
1016  perl -MExtUtils::Embed -e xsinit
1018 Create a new project and Insert -> Files into Project: perlxsi.c,
1019 perl.lib, and your own source files, e.g. interp.c.  Typically you'll
1020 find perl.lib in B<C:\perl\lib\CORE>, if not, you should see the
1021 B<CORE> directory relative to C<perl -V:archlib>.  The studio will
1022 also need this path so it knows where to find Perl include files.
1023 This path can be added via the Tools -> Options -> Directories menu.
1024 Finally, select Build -> Build interp.exe and you're ready to go.
1026 =head1 MORAL
1028 You can sometimes I<write faster code> in C, but
1029 you can always I<write code faster> in Perl.  Because you can use
1030 each from the other, combine them as you wish.
1033 =head1 AUTHOR
1035 Jon Orwant <F<orwant@tpj.com>> and Doug MacEachern
1036 <F<dougm@osf.org>>, with small contributions from Tim Bunce, Tom
1037 Christiansen, Guy Decoux, Hallvard Furuseth, Dov Grobgeld, and Ilya
1038 Zakharevich.
1040 Doug MacEachern has an article on embedding in Volume 1, Issue 4 of
1041 The Perl Journal (http://tpj.com).  Doug is also the developer of the
1042 most widely-used Perl embedding: the mod_perl system
1043 (perl.apache.org), which embeds Perl in the Apache web server.
1044 Oracle, Binary Evolution, ActiveState, and Ben Sugars's nsapi_perl
1045 have used this model for Oracle, Netscape and Internet Information
1046 Server Perl plugins.
1048 July 22, 1998
1050 =head1 COPYRIGHT
1052 Copyright (C) 1995, 1996, 1997, 1998 Doug MacEachern and Jon Orwant.  All
1053 Rights Reserved.
1055 Permission is granted to make and distribute verbatim copies of this
1056 documentation provided the copyright notice and this permission notice are
1057 preserved on all copies.
1059 Permission is granted to copy and distribute modified versions of this
1060 documentation under the conditions for verbatim copying, provided also
1061 that they are marked clearly as modified versions, that the authors'
1062 names and title are unchanged (though subtitles and additional
1063 authors' names may be added), and that the entire resulting derived
1064 work is distributed under the terms of a permission notice identical
1065 to this one.
1067 Permission is granted to copy and distribute translations of this
1068 documentation into another language, under the above conditions for
1069 modified versions.