Perl中的列表和数组学习笔记

Perl 中的列表与数组，可以说是这门语言最基础也最灵活的数据结构之一。很多初学者一开始会被它们看似相近的概念搞混，但实际上，理解清楚这两者的区别与用法，后面的编程就会顺畅得多。下面我们一步步把它们拆开来看。

一、列表

列表就是放在圆括号里的一串值，可以是数字、字符串，甚至什么也没有——空列表 ()。比如 (1, 5.3, "hello", 2) 就是一个典型的列表。有一点要注意：单独一个数值的列表（比如 (43.2)）和这个数值本身（43.2）在类型上并不相同，但 Perl 会在需要的时候自动进行转换。来看几个例子：

二、数组——列表的存贮

列表本身只是一串数据，而数组则是用来存放这些数据的变量。数组变量以 @ 开头，比如：

几个需要记住的点：

• 数组刚创建时，默认是空列表 ()。
• 因为 Perl 用 @ 和 $ 来区分数组变量和普通标量，所以同一个名字可以同时用于数组和标量（比如 $var 和 @var 可以共存），但这样做很容易让人糊涂，所以不推荐这么干。

1、数组的存取

数组元素用下标访问，第一个元素下标是 0。访问不存在的元素会得到 undef，但如果你给一个超出当前长度的下标赋值，数组会自动增长，中间空缺的位置自动补上 undef。看看下面这段：

数组之间可以直接拷贝：

也可以用数组给列表赋值：

数组还可以给标量变量赋值——注意这种赋值是按列表匹配的：

• @array = (5, 7, 11); ($var1, $var2) = @array; 结果 $var1=5, $var2=7，剩下的 11 被忽略。
• 反过来，如果数组元素不够，多余的标量会得到 undef。

从标准输入读取也很方便：

2、字符串中的方括号和变量替换

在双引号字符串中，"$var[0]" 会被解释为数组 @var 的第一个元素。如果你不想这样，可以用反斜线转义："$var[0]" 等价于 "$var" . "[0]"。另外 "${var}[0]" 和 "$var[0]" 效果相同。而 "${var}" 则把花括号当成普通字符，不会做变量替换。

3、列表范围

用 .. 运算符可以便捷地生成连续数值或字符串的列表：

对于实数，.. 按步长 1 递增：(2.1..5.3) 得到 (2.1, 3.1, 4.1, 5.1)。如果起始值大于结束值，返回空列表。

对于字符串，.. 按照 ASCII 顺序自动递增，比如 ("aaa".."aad") 得到 ("aaa","aab","aac","aad")。甚至可以用它来生成日期的字符串：@day_of_month = ("01".."31")。

范围中还可以包含变量或表达式，比如 ($var1..$var2+5)。一个小技巧：利用 x 操作符重复字符串：

结果会输出两行 "Hello, Fred!"。

4、数组的输出

将数组直接放在 print 中，元素会被紧密拼接在一起：

但如果把数组放在双引号里，元素之间会自动用空格分隔：

5、列表/数组的长度

当数组出现在期待标量的上下文时，Perl 会自动取其长度：

利用这个特性可以很方便地控制循环次数：

6、子数组

你可以用多个下标或范围来截取数组的一部分：

利用子数组还可以轻松交换两个元素的位置：

7、有关数组的库函数

Perl 提供了一些非常实用的数组处理函数，下面列出最常用的几个。

sort —— 按字符顺序排序：

reverse —— 反转数组：

chop —— 去掉每个元素末尾的字符（通常用于去掉换行符）：

join/split —— 连接与拆分：

如果把标量比作 Perl 中的单数，那么列表和数组就是复数。列表是标量的有序集合，而数组则是用来存放列表的变量。虽然在实际使用中这两个术语经常被混用，但严格来说，列表指的是数据本身，数组是存放数据的变量名。你可以有一串值（列表）而不属于任何数组；但每一个数组变量都对应一个列表，哪怕它是空的。

列表中的每个元素都是独立的标量值，它们按顺序排列，从索引 0 开始递增。一个列表或数组可以包含数字、字符串、undef 甚至不同类型混合在一起。当然，实际编程中建议保持类型一致，这样代码更容易理解。

列表和数组的长度没有硬性限制——最少 0 个元素，最多可以填满你的可用内存。这正体现了 Perl 的设计哲学：“不必要的限制一律不要”。

1. 访问数组元素

通过索引访问元素非常直观：$array[0] = "test"; print $array[0];。注意数组名和标量名属于不同的命名空间，所以你可以同时拥有 $array 和 @array，但不要这么做，容易混淆。

2. 特殊的数组索引

如果你给数组最后一个元素后面的位置赋值，数组会自动扩展。Perl 不会限制你的长度，只要你内存够用。自动扩展时，中间缺失的元素会被赋值为 undef。

获取数组最后一个元素的索引可以用 $#array。另外 Perl 还支持负数索引：-1 表示最后一个元素，-2 表示倒数第二个，依此类推。不过实际中大多数人只用 -1。

3. 列表

列表就是用圆括号括起来、逗号分隔的一系列值。这些值不一定是常数，也可以是表达式，在运行时才计算。

4. qw 简写

字符串列表在 Perl 中太常用了，所以有了 qw 这个便捷写法。它把空白分隔的单词当成单引号字符串处理，省去大量输入引号的麻烦。注意 qw 内部不能使用变量替换和转义字符 \n，而且不能用注释。Perl 允许任何标点符号作为分隔符，比如 qw/ ... /、qw{ ... } 等。

5. 列表赋值

你可以像给标量赋值一样，把列表赋给一组变量：

左边的每个变量都会得到对应的值，这相当于连续执行三个赋值语句。甚至可以用它来交换两个变量的值——因为列表是在赋值之前就已经构建好了。另外，如果你想引用整个数组，只需在数组名前加 @（不带中括号）。

6. pop 和 push 操作

pop 从数组末尾取出并返回最后一个元素：

push 则相反，把一个或多个元素追加到数组末尾：

注意，push 的第一个参数或 pop 的唯一参数必须是数组变量。

7. shift 和 unshift 操作

push/pop 操作的是数组末尾，而 shift 和 unshift 则操作数组开头（也就是下标最小的那一端）。shift 取出并返回第一个元素，unshift 将元素插入到开头。

8. 将数组插入字符串

数组可以像标量一样直接放入双引号字符串中：

此时元素之间会自动以空格分隔。

9. Perl 最常用的默认变量：$_

$_ 是 Perl 中使用最广泛的默认变量。很多操作在没有明确指定变量时，会自动使用 $_：

它会打印出 "yahoo google baidu"。

10. reverse 操作

reverse 返回输入列表的反转顺序，但它不会修改原数组：

如果反转后的结果没有赋值给任何变量，那这次操作就没有实际意义。

11. sort 操作

sort 根据内部的字符顺序对列表进行排序：

12. 标量和列表上下文

上下文是 Perl 中非常重要的概念。同一个表达式在标量上下文和列表上下文中的行为可能完全不同：

13. 在标量 Context 中使用 List-Producing 表达式

当 reverse 用在标量上下文时，它会把整个列表当作字符串反转：

14. 在列表 Context 中使用 Scalar-Producing 表达式

如果表达式产生的是标量值，当它出现在列表上下文时，会自动转换成一个单元素列表：

15. 强制转换为标量 Context

当你需要标量上下文，但 Perl 默认给你列表上下文时，可以用 scalar 函数强制转换：

注意，Perl 没有对应的函数能强制转换为列表上下文，因为上下文是由表达式所在的位置决定的。