perlclassguts - feature 'class' 和類別語法的內部運作
此文件提供有關 perl 解譯器如何實作 feature 'class' 語法和整體行為的深入資訊。它並非作為如何使用該功能的最終使用者指南。有關這方面的資訊，請參閱 perlclass。
假設讀者大致熟悉 perl 解譯器的整體內部結構。有關這些詳細資訊的更一般概述，另請參閱 perlguts。
類別基本上是一個套件，並以與非類別套件完全相同的方式存在於符號表中，作為具有輔助結構的 HV。它與非類別套件的不同之處在於 HvSTASH_IS_CLASS() 巨集會對它傳回 true。
與其為類別相關的額外資訊儲存在附加到儲藏區的 struct xpvhv_aux 結構中，在下列欄位中
HV *xhv_class_superclass;
CV *xhv_class_initfields_cv;
AV *xhv_class_adjust_blocks;
PADNAMELIST *xhv_class_fields;
PADOFFSET xhv_class_next_fieldix;
HV *xhv_class_param_map;xhv_class_superclass 對於沒有超類別的類別將會是 NULL。如果已使用 :isa() 類別屬性設定了父類別，它將直接指向父類別的儲藏區。
xhv_class_initfields_cv 將包含一個 CV *，指向一個函式，作為此類別或其任何子類別的建構函式的一部分來呼叫。此 CV 負責初始化此類別定義的所有欄位，以供新的執行個體使用。此 CV 將會是一個匿名的實體函式 - 亦即，雖然它沒有名稱和 GV，但它不是一個 proto 子例程，且可以被直接呼叫。
xhv_class_adjust_blocks 可能指向一個包含 CV 指標的 AV，指向類別上定義的每個 ADJUST 區塊。如果類別有一個超類別，這個陣列將會額外包含其父類別的 CV 的重複指標。AV 會在第一次將元素推入其中時延遲建立；沒有 AV 是有效的，而且在此情況下這個指標將會是 NULL。
CV 會直接儲存，而不是透過 RV。每個 CV 都會是一個匿名的實體函式。
xhv_class_fields 會指向一個包含 PADNAME 的 PADNAMELIST，每個 PADNAME 都是類別中定義的一個欄位。它們會依據宣告順序儲存。不過，請注意，這個陣列的索引不一定會等於每個欄位的 fieldix，因為在子類別的情況下，陣列會從零開始，但如果其父類別包含任何欄位，則陣列中第一個欄位的索引將會是非零值。
如需瞭解如何表示個別欄位的更多資訊，請參閱 "欄位"。
xhv_class_next_fieldix 會提供將會指定給要新增到類別中的下一個欄位的欄位索引。它僅在編譯時有用。
xhv_class_param_map 可能會指向一個 HV，它會將欄位 :param 屬性名稱對應到具有該名稱的欄位的欄位索引。這個對應會從父類別複製；每個類別都會包含其所有父類別的總和，以及它自己的總和。
欄位在根本上仍然是在範圍中宣告的詞彙變數，而且存在於其對應 CV 的 PADNAMELIST 中。方法和其他類似方法的 CV 仍然可以完全擷取它們，就像它們可以對一般詞彙變數執行相同的動作一樣。欄位與其他類型的 pad 項目不同之處在於 PadnameIsFIELD() 巨集會對它傳回 true。
與其作為欄位相關的額外資訊會儲存在一個額外的結構中，可透過 padname 上的 PadnameFIELDINFO() 巨集存取。這個結構具有下列欄位
PADOFFSET fieldix;
HV *fieldstash;
OP *defop;
SV *paramname;
bool def_if_undef;
bool def_if_false;fieldix 儲存欄位的「欄位索引」，也就是儲存此欄位值的實例欄位陣列索引。請注意，陣列中的第一個索引並未特別保留。類別中的第一個欄位將從欄位索引 0 開始。
fieldstash 儲存定義此欄位的類別快取指標。如果在同一個範圍內定義了多個類別，這將是必要的；它用於消除各個欄位的歧義。
{
class C1; field $x;
class C2; field $x;
}defop 可能儲存此欄位的預設表達式 optree 指標。預設表達式是可選的；此欄位可能是 NULL。
paramname 可能指向包含提供給欄位的 :param 名稱屬性的常規字串 SV。如果沒有，它將會是 NULL。
如果預設表達式分別使用 //= 或 ||= 算子設定，則 def_if_undef 和 def_if_false 之一將為 true。
方法從本質上來說仍然是 CV，並且具有與 CV 相同的基本表示方式。它有一個 optree 和一個 pad，並透過其所包含套件的快取中的 GV 儲存。它與非方法 CV 的區別在於 CvIsMETHOD() 巨集將對其傳回 true。
（注意：此巨集不應與先前稱為 CvMETHOD() 的巨集混淆。該巨集與類別系統無關，並已重新命名為 CvNOWARN_AMBIGUOUS() 以避免此混淆。）
目前沒有需要儲存關於方法 CV 的額外資訊，因此結構不會新增任何新欄位。
物件實例由一個全新的 SV 類型表示，其基本類型為 SVt_PVOBJ。這仍應祝福進入其類別快取，並以通常的方式包裝在 RV 中以供傳統物件使用。
由於這些是其自己的唯一容器類型，不同於雜湊或陣列，因此核心 builtin::reftype 函式在被詢問這些時會傳回一個新值。該值為 "OBJECT"。
在內部，此類物件是一個 SV 指標陣列，其大小在建立時固定（因為類別中的欄位數在編譯後已知）。物件實例會儲存其內部的最大欄位索引（用於存取時的基礎錯誤檢查），以及儲存個別欄位值的固定大小 SV 指標陣列。
陣列和雜湊類型的欄位會直接將 AV 或 HV 指標儲存到陣列中；它們不會透過介入 RV 來儲存。
上述資料結構由下列 API 函式支援。
void class_setup_stash(HV *stash);當解析器遇到 class 關鍵字時呼叫。它將儲存升級為類別，並準備接收類別特定項目，例如方法和欄位。
void class_seal_stash(HV *stash);在 class 區塊結束時或對於單元類別的包含範圍由解析器呼叫。此函數執行各種最後完成活動，在類別實例建構之前需要執行，但必須等到已知類別成員的所有資訊後才能執行。
必須在這兩個函數呼叫之間新增或修改正在編譯的類別。一旦類別已封裝，就無法修改。
void class_add_field(HV *stash, PADNAME *pn);由 pad.c 呼叫，作為在目前儲存區中定義新欄位名稱的一部分。請注意，此函數不會建立儲存區名稱；這必須已由 pad.c 完成。此 API 函數僅通知類別已建立新欄位名稱，現在可供其使用。
void class_add_ADJUST(HV *stash, CV *cv);當解析器已解析和建構新 ADJUST 區塊的 CV 後呼叫。這會新增到類別儲存的清單中。
void class_prepare_initfield_parse();在解析欄位變數的初始化運算式之前，由解析器呼叫。這會使用暫停的 compcv 將所有欄位初始化運算式組合到同一個 CV 中。
void class_set_field_defop(PADNAME *pn, OPCODE defmode, OP *defop);在解析器解析完欄位的初始化表達式後呼叫。設定預設表達式和應用模式。defmode 應為零，或根據預設模式為 OP_ORASSIGN 或 OP_DORASSIGN 之一。
#define padadd_FIELD此旗標常數告訴 pad_add_name_* 函數系列，新的名稱應新增為欄位。不需要呼叫 class_add_field()；這將自動完成。
void class_prepare_method_parse(CV *cv);在 start_subparse() 之後，但在執行任何其他操作之前，由解析器呼叫。這會準備 PL_compcv 以解析方法；安排 CvIsMETHOD 測試為 true，新增 $self 詞彙，以及可能需要的任何其他活動。
OP *class_wrap_method_body(OP *o);在將方法主體解析為 optree 的最後，但在將其包裝在最終 CV 中之前，由解析器呼叫。此函數會在 optree 中插入額外的 ops，以使方法正常運作。
#define SVt_PVOBJ與 SvTYPE() 巨集比較時使用的 SV 類型常數。
SSize_t ObjectMAXFIELD(sv);一個函式型巨集，取得可從 ObjectFIELDS 陣列存取的最大有效欄位索引。
SV **ObjectFIELDS(sv);一個函式型巨集，直接從物件執行個體取得欄位陣列。欄位可透過其欄位索引存取，從 0 到 ObjectMAXFIELD 給定的最大有效索引。
newUNOP_AUX(OP_METHSTART, ...);一個 OP_METHSTART 是 UNOP_AUX，必須存在於方法 CV 的開頭，才能讓它正常運作。這是由 class_wrap_method_body() 插入的，甚至出現在與簽章引數檢查或萃取相關的任何 optree 片段之前。
此 op 負責將 $self 的值從引數清單中移出，並將方法需要存取的任何欄位變數繫結到 pad 中。AUX 向量將包含所需欄位/pad 索引配對的詳細資料。
此 op 也會對呼叫者值執行健全性檢查。它會檢查它是否絕對是相容類別型態的物件參考。如果不是，就會擲回例外狀況。
如果 op_private 欄位包含 OPpINITFIELDS 旗標，這表示 op 開始特殊 xhv_class_initfields_cv CV。在這種情況下，它應該另外從引數清單中取得第二個值，該值應該是純 HV 指標（直接，而非透過 RV），並將它繫結到第二個 pad 插槽，已產生 optree 會預期在那裡找到它。
OP_INITFIELD 僅在實例建構階段的 xhv_class_initfields_cv CV 中作為一部分被呼叫。這是組成實例的可變動欄位 (包含 AV 和 HV) 的個別 SV 實際上被指定到 ObjectFIELDS 陣列的時間。OPpINITFIELD_AV 和 OPpINITFIELD_HV 私有旗標表示它是否正在建立 AV 或 HV；如果兩個都沒有設定，則建立 SV。
如果 op 具有 OPf_STACKED 旗標，它預期在堆疊中找到初始化值。對於 SV，這是資料堆疊中最上面的 SV。對於 AV 和 HV，它預期一個標記清單。
ADJUST Phaser在編譯時間，ADJUST phaser 的剖析以與現有的 perl phaser (BEGIN 等) 根本不同的方式處理。
剖析器不是採取通常的路線，而是辨識 ADJUST 關鍵字引入了 phaser 區塊。然後，剖析器以類似於剖析 (匿名的) 方法主體的方式剖析此區塊的主體，建立一個沒有名稱 GV 的 CV。然後，透過呼叫 class_add_ADJUST 將其直接插入類別資訊中，完全繞過符號表。
在編譯期間，類別和欄位的屬性會以不同於現有 perl 屬性在子常式和詞彙變數上的方式處理。
剖析器仍會形成一個由 OP_CONST 節點組成的 OP_LIST optree，但這些節點會傳遞給 class_apply_attributes 或 class_apply_field_attributes 函式。剖析器並不會使用類別查詢來尋找正在剖析類別中的方法，而是使用已知屬性的內部固定清單來尋找函式，以將屬性套用至類別或欄位。未來可能會支援使用者提供的延伸屬性，但目前只會辨識核心本身定義的屬性。
在編譯期間，剖析器會在剖析欄位的預設表達式時使用暫停的 compcv。類別中所有欄位的表達式共用同一個暫停的 compcv，然後編譯成同一個內部 CV，由建構函式呼叫以初始化該類別提供的欄位。
類別本身產生的建構函數是一個 XSUB，它會依序執行三項工作：建立實例 SV 本身、呼叫欄位初始化程式，然後呼叫 ADJUST 區塊 CV。任何類別的建構函數永遠都是相同的基本形狀，不論類別是否有超類別。
欄位初始化程式會收集到一個稱為欄位初始化程式 CV 的已產生 optree 為基礎的 CV。這是包含欄位初始化表達式的所有 optree 片段的 CV。呼叫時，欄位初始化程式 CV 呼叫所有個別欄位初始化運算之前，可能會對超類別初始化程式（如果存在）進行連鎖呼叫。欄位初始化程式 CV 會在堆疊中呼叫兩個項目；實例 SV 和包含建構函數參數的直接 HV。請仔細注意：此 HV 是直接傳遞的，而不是透過 RV 參考。之所以允許這樣做，是因為呼叫者和被呼叫者都是直接產生的程式碼，而不是任意純 Perl 子常式。
ADJUST 區塊 CV 全部收集到一個單一的平面清單中，同時合併超類別定義的所有區塊。它們全部在欄位初始化程式 CV 之後依序呼叫。
$self存取呼叫class_prepare_method_parse()時，它會安排新 CV 主體的 pad 以稱為$self的詞彙開頭。由於 pad 應在此時新建立，因此它的 pad 索引將為 1。函數會檢查這一點，如果不為真則會中止。
由於這個事實，方法或類似方法 CV 主體內的程式碼可以可靠地使用 pad 索引 1 來取得呼叫者參考。OP_INITFIELD opcode 也依賴於這個事實。
類似地，在 xhv_class_initfields_cv 期間，下一個 pad 槽用於儲存建構函數參數 HV，在 pad 索引 2 中。
Paul Evans