Bioinformatica
Linguaggio Perl (1)
Dr. Giuseppe Pigola – [email protected]
Dr. Alessandro Laganà – [email protected]
Cos’è PERL?

PERL (Practical Extraction and Report Language) è un
linguaggio di programmazione interpretato General Purpose.

Viene usato in ogni settore come linguaggio colla, cioè adatto ad
unire vari elementi.
 Scrivere un Database, un foglio elettronico, un Sistema
Operativo o un server Web completo in PERL sarebbe
possibile ma praticamente inutile.
 La funzione principale di PERL è invece unire i vari elementi.
2
Bioinformatica
PERL linguaggio colla

PERL può prendere un database, convertirlo in un file adatto per
un foglio elettronico e, durante l’elaborazione, correggere i dati.

PERL è anche in grado di prendere i documenti di un elaboratore
di testi e convertirli nel formato HTML per la visualizzazione sul
Web.

Essendo un linguaggio mirato ad unire gli elementi, PERL si adatta
facilmente alle varie situazioni. Ha uno stile di programmazione
molto flessibile e quindi è possibile eseguire la stessa operazione
in più modi.
3
Bioinformatica
Link e Risorse

Sito ufficiale:
 http://www.perl.org/

Sito Italiano:
 http://www.perl.it/

Active Perl:
 http://www.activestate.com/
4
Bioinformatica
Il primo programma PERL
#!/usr/bin/perl
print “Hello, World!\n”;
5

Una volta digitato il programma nell’editor di testo, lo
salviamo come hello. Non è necessario aggiungere
l’estensione del file, anche se PERL consente di farlo. Le
estensioni più comuni sono .pl o .plx.

Per eseguire il programma è necessario aprire la finestra
Prompt dei comandi, possibilmente nella directory in cui è
stato salvato hello.pl.
Bioinformatica
PERL passo per passo

Per PERL tutto ciò che appare dopo il simbolo # è un commento.
Il simbolo #! sulla prima riga di un programma è diversa in alcuni
casi: il nome di percorso che segue fa riferimento al percorso
dell’interprete PERL:
 #!/usr/bin/perl

Se un file UNIX inizia con il simbolo #! seguito dal percorso di un
interprete, UNIX sa che si tratta di un programma e sa anche
come interpretarlo. Lo stesso vale per alcuni server Web, tra cui
APACHE;
#!/usr/bin/perl
use strict;
# Forza la dichiarazione di variabili
use warning; # Forza l’inizializzazione di variabili, controlla deprecated;
6
Bioinformatica
PERL, linguaggio a forma libera
PERL è noto come linguaggio di programmazione a forma libera;
ciò significa che le istruzioni di PERL non sono esigenti sul modo
in cui sono scritte. In un’istruzione PERL è possibile inserire spazi,
tabulazioni, ritorni a capo, senza problemi (a meno che non
vengano spezzate delle parole chiave):

#!/usr/bin/perl
print
“Hello, World!\n”
;
7
Bioinformatica
Unità di base di PERL:
numeri e stringhe

In PERL, i numeri e le stringhe sono le unità di base e prendono il
nome di scalari.

Così come in altri linguaggi di programmazione, in PERL esistono
scalari costanti (o letterali) e scalari variabili.
8
Bioinformatica
I letterali numerici


9
PERL offre due tipi diversi
di costanti scalari di nome
letterali: i letterali numerici
e i letterali stringa.
I letterali numerici sono
numeri e PERL consente di
scrivere i numeri in diversi
modi:
Numero
Tipo di letterale
6
Un intero
12.5
Un numero in virgola
mobile
15.
Un altro numero in virgola
mobile
.732058
Un altro numero in virgola
mobile
1e10
Notazione scientifica
6.67E-33
Notazione scientifica
4_294_296
Un numero grande con
caratteri di sottolineatura
come separatore di
migliaia
Bioinformatica
I letterali stringa

In PERL i letterali stringa sono sequenze di caratteri, come
Hello, World.
E’ necessario racchiudere le stringhe letterali in apici, singoli ‘ ‘
o doppi “ “:
“foo!”
‘Fourscore and seven years ago’
“”
“Then I said to him, \”Go ahead!\””
‘The doctor\’s stethoscope was cold.’

10
Gli apici all’interno delle stringhe devono essere preceduti dal
simbolo di backslash \.
Bioinformatica
I letterali stringa (2)

La differenza principale tra le stringhe con doppi apici “ “ e quelle
con apici singoli ‘ ‘ è che queste ultime sono letterali.

Ogni carattere in una stringa con apici singoli significa
esattamente tale carattere.

D’altra parte, in una stringa con doppi apici, PERL controlla se
sono presenti nomi di variabili o sequenze di escape e li traduce
se li trova.

Le sequenze di escape sono stringhe speciali che consentono di
incorporare caratteri nelle stringhe quando la digitazione degli
stessi causerebbero problemi.
11
Bioinformatica
Alcune sequenze di escape
Sequenza
Rappresenta
\n
Nuova riga
\r
Ritorno a capo
\t
Tabulazione
\b
Backspace
\u
Visualizza il carattere seguente in maiuscolo
\l
Visualizza il carattere seguente in minuscolo
\\
Un carattere backslash letterale
\’
Un ‘ letterale all’interno di una stringa racchiusa tra
apici singoli
\”
Un “ letterale all’interno di una stringa racchiusa tra
apici doppi
12
Bioinformatica
Operatori q e qq (Delimitatori)

Oltre agli apici PERL offre gli operatori qq e q. Per usare qq si
può racchiudere il letterale stringa in qq( ) al posto degli apici:
qq(I said, “Go then,” and he said “I’m gone”)

E’ possibile usare l’operatore q al posto degli apici singoli per
racchiudere il testo:
q(Tom’s kite wedged in Sue’s tree)
13
Bioinformatica
Operatori q e qq (2)

Al posto delle parentesi si può usare qualsiasi altro carattere non
alfabetico e non numerico per delimitare una stringa:
q/Tom’s kite wedged in Sue’s tree/
q,Tom’s kite wedged in Sue’s tree,


Il carattere da usare come delimitatore deve comparire subito dopo
l’operatore q o qq.
Se si usa una coppia di caratteri ( ), <>,{ } o [ ] come delimitatori,
dovranno essere nidificati appropriatamente:
q(Joe (Tom’s dad) fell out of a (rather large) tree.);

Tuttavia questo metodo non rende i programmi molto leggibili, per cui
conviene scegliere delimitatori che non appaiono nella stringa:
Q[Joe (Tom’s dad) fell out of a (rather large) tree.];
14
Bioinformatica
Variabili scalari

Per memorizzare dati scalari in PERL è necessario usare una
variabile scalare. In PERL le variabili scalari sono indicate con il
simbolo del dollaro ($ - Identificatore del tipo) seguito dal nome
della variabile:
$a
$total
$Date
$serial_number
$cat450
15
Bioinformatica
Variabili scalari (2)

Gli altri tipi di variabili (hash e array) usano un identificatore
diverso o addirittura nessun identificatore (filehandle).

I nomi delle variabili in PERL, siano esse hash, array, filehandle o
scalari, devono essere conformi alle regole seguenti:
 Possono contenere caratteri alfabetici (a-z, A-Z), numeri o
caratteri di sottolineatura (_) dopo l’identificatore del tipo.
Tuttavia il primo carattere del nome non può essere un
numero.

16
I nomi delle variabili sono sensibili alle maiuscole/minuscole
Bioinformatica
Variabili scalari (3)

PERL riserva per sé stesso nomi di variabili di un solo carattere
che non iniziano con un carattere alfabetico o di sottolineatura.
Le variabili come $_, $”, $/, $2 e $$ sono variabili speciali la cui
funzione sarà spiegata in seguito.

Le variabili scalari in PERL non devono essere dichiarate o
inizializzate prima di poterle usare.

Per creare una variabile scalare è sufficiente usarla. PERL usa un
valore predefinito quando una variabile non è inizializzata. Se è
usata come numero PERL userà il valore 0, se è usata come
stringa PERL userà la stringa vuota “”.
17
Bioinformatica
La variabile speciale $_

PERL dispone di una variabile speciale $_ il cui valore è usato
come “predefinito” da molti operatori e funzioni.

Per esempio se si digita print senza specificare una variabile
scalare o un letterale stringa da stampare, PERL stamperà il
valore corrente di $_:
$_=“Dark Side of the Moon”
print;
18
# Stampa il valore di $_
Bioinformatica
Espressioni

Un semplice programma PERL:
#!/usr/bin/perl –w
$radius=50;
$area=3.14159*($radius ** 2);
print $area



Un’espressione (in rosso) in PERL è semplicemente qualcosa
con un valore.
Per esempio 2 è un’espressione valida.
I valori delle espressioni sono calcolati all’esecuzione del
programma.
19
Bioinformatica
Operatori: Assegnazione

L’operatore di assegnazione = prende il valore a destra e lo
inserisce nella variabile a sinistra:
$title=“Gone with the wind”;
$pi=3.14159;

L’operando di sinistra deve essere qualcosa a cui può essere
assegnato un valore. L’operando a destra può essere qualsiasi
tipo di espressione. L’intera assegnazione è un’espressione:
$a=$b=$c=97;
$count=$count+1;
20
Bioinformatica
Operatori numerici
Esempio
Nome operatore
5 + $t
Addizione
$t - $s
Sottrazione
$e * $pi
Moltiplicazione
$f / 6
Divisione
24 % 5
Modulo
4 ** 2
Potenza
21
Bioinformatica
Operatori stringa

Concatenazione:
$a=“Hello, World!”;
$b=“Nice to meet you”;
$c=$a . $b;

Interpolazione di variabili:
$name=“John”;
print “I went to the store with $name.”;
22
Bioinformatica
Operatori stringa (2)

L’interpolazione si può impedire usando gli apici singoli o facendo
precedere l’identificatore della variabile da un backslash:
$name=“Ringo”;
print ‘I used the variable $name’
print “I used the variable \$name”

La concatenazione si può eseguire così:
$fruit1=“apples”;
$fruit2=“and oranges”;
$bowl=“$fruit1 $fruit2”;
23
Bioinformatica
Operatori stringa (3)

Se il nome di una variabile è seguito immediatamente da lettere,
numeri o apici, PERL non sarà in grado di distinguere chiaramente
dove finisce il nome della variabile e inizia il resto della stringa. In
questo caso si possono usare parentesi graffe { } attorno al nome
della variabile:
$date=“Thurs”;
Print “I went to the fair on ${date}day”;
$name=“Bob”;
Print “This is ${name}’s house”;
24
Bioinformatica
Operatori stringa (4)

x è l’operatore di ripetizione; prende due valori, una stringa da
ripetere e il numero di volte da ripeterla:
$line=“-” x 70; # Stampa 70 volte – e memorizza il risultato in $line
25
Bioinformatica
Operatori unari


Operatori unari con simbolo:
-6;
# 6 negativo
-(-5);
# 5 positivo
Operatori unari con nome:
26
Operatore
Esempio
Risultato
int
int(5.6234)
5
length
length(“nose”)
4
lc
lc(“ME TOO”)
“me too”
uc
uc(“hal 9000”)
“HAL 9000”
cos
cos(50)
Coseno di 50 in radianti
rand
rand(5)
Numero casuale compreso tra 0 e 5
(tra 0 e 1 se l’argomento è omesso)
Bioinformatica
Incremento e decremento
$counter++;
# incrementa la variabile counter
$counter--;
# decrementa la variabile counter
$a=“c9”;
$a++;
print $a;
# stampa d0
$a=“zzz”;
$a++;
print $a;
27
# stampa aaaa
Bioinformatica
Operatore angolare < >

Questo operatore è usato per leggere e scrivere file. La sua forma più
semplice <STDIN> indica a PERL che una riga di input dovrebbe essere
letta dal dispositivo di input (tastiera):
print “What size is your shoe?”;
$size=<STDIN>;
print “Your shoe size is $size. Thank you!\n”;

La riga di testo letta da <STDIN> include anche il carattere di nuova riga
digitato premendo invio. E’ possibile rimuoverlo utilizzando la funzione
chomp:
print “What size is your shoe?”;
$size=<STDIN>;
Chomp $size;
print “Your shoe size is $size. Thank you!\n”;
28
Bioinformatica
Altri operatori di assegnazione

La regola generale per creare un’assegnazione con un operatore
è la seguente:
 variabile operatore=espressione

Questa forma di assegnazione equivale a:
 variabile=variabile operatore espressione

Ad esempio:
$a=$a+3;
$a+=3;
# uguale alla riga precedente
$line.=“, at the end”
$t%=67;
29
# accoda la stringa “, at…” a $line
# divide $t per 67 e inserisce il resto in $t
Bioinformatica
Considerazioni su stringhe e numeri

PERL consente spesso di usare numeri e stringhe in modo
intercambiabile. Se un elemento ha l’aspetto di un numero PERL
può usarlo come tale se ne ha bisogno:
30
$a=42;
# un numero
print $a+18;
# stampa 60
$b=“50”;
# una stringa
print $b-10;
# stampa 40
Bioinformatica
Considerazioni su stringhe e numeri

(2)
Allo stesso modo se un elemento ha l’aspetto di un numero,
quando PERL necessita di una stringa può rappresentarlo come
tale:
$a=42/3;
# un numero
$a=$a . “Hello”; # usa un numero come stringa
print $a;

# stampa “14Hello”
Se un elemento non ha l’aspetto di un numero ma viene usato
dove era previsto l’uso di un numero PERL usa al suo posto il
valore 0:
$a=“Hello, World!”;
print $a+6;
# visualizza il numero 6, la stringa vale 0
# PERL ci avvisa della circostanza se attiviamo –w sulla riga #!
31
Bioinformatica
Controllare il flusso del programma

Blocchi di istruzioni;

Operatori;

Cicli;

Etichette;

Come uscire da PERL dopo l’esecuzione di un programma;
32
Bioinformatica
Blocchi

Il metodo principale per raggruppare le istruzioni in PERL è
rappresentato dai blocchi:
{
istruzione_a;
{
istruzione_b;
istruzione_a;
istruzione_c;
{
istruzione_x;
}
istruzione_y;
}
}
33
Bioinformatica
L’istruzione if
if (espressione) blocco
if (espressione)
blocco1
else
blocco2
$r=<STDIN>;
chomp $r;
If ($r == 10) {
print “$r is 10”;
} else {
print “$r is something other than 10…”;
$r=10;
print “$r has been set to 10”;
}
34
Bioinformatica
Elsif
if (espressione1)
blocco1
elsif (espressione2)
blocco2
$r=<STDIN>;
if ($r == 10) {
else
blocco3
print “$r is 10!”;
} elsif ($r == 20) {
print “$r is 20!”;
} else {
print “$r is neither 10 nor 20”;
}
35
Bioinformatica
Altri operatori relazionali
Operatore
Esempio
Descrizione
==
$s == $t
Vero se $s è uguale a $t
>
$s > $t
Vero se $s è maggiore di $t
<
$s < $t
Vero se $s è minore di $t
>=
$s >= $t
Vero se $s è maggiore o uguale a $t
<=
$s <= $t
Vero se $s è minore o uguale a $t
!=
$s != $t
Vero se $s non è uguale a $t
36
Bioinformatica
Uso improprio degli operatori relazionali

Consideriamo il seguente esempio:
$first=“Simon”;
$last=“Simple”;
if ($first == $last) {
print “The words are the same!\n”;
}

Dato che PERL si aspetta valori numerici, le stringhe vengono
valutate 0, per cui l’espressione precedente è simile a
if (0 == 0)
37
Bioinformatica
Operatori relazionali per valori non numerici
Operatore
Esempio
Descrizione
eq
$s eq $t
Vero se $s è uguale a $t
gt
$s gt $t
Vero se $s è maggiore di $t
lt
$s lt $t
Vero se $s è minore di $t
ge
$s ge $t
Vero se $s è maggiore o uguale a $t
le
$s le $t
Vero se $s è minore o uguale a $t
ne
$s ne $t
Vero se $s non è uguale a $t
38
Bioinformatica
Significato di “vero” per PERL

Il numero 0 è falso;

La stringa vuota “” e la stringa “0” sono false;

Il valore non definito undef è falso;

Tutto il resto è vero.

Quando si verifica un’espressione per vedere se è vera o falsa
questa viene semplificata, quindi viene convertita in un valore
scalare per poter determinare se è vera o falsa.
39
Bioinformatica
Operatori logici
Operatore
Esempio
Analisi
&&
$s && $t
Vera solo se $s e $t sono vere
and
$s and $t
||
$s || $t
or
$s or $t
!
! $m
not
Not $m
40
Vera se $a è vera o $b è vera
Vera se $m non è vera
Bioinformatica
Circuito breve
 La valutazione di un’espressione logica viene interrotta quando
può essere determinata la verità (circuito breve):
$message = “A e B sono entrambe vere.”
($a and $b) or $message=“A e B non sono entrambe vere”
 In questo caso se $a o $b è falsa, deve essere valutata la parte
destra dell’operatore or e il messaggio viene modificato. Se sia
$a sia $b sono vere, l’operatore or deve essere vero e non è
necessario valutare la parte destra.
41
Bioinformatica
Ancora sugli operatori logici

Gli operatori logici di PERL non si limitano a restituire solo vero
o falso. In realtà restituiscono l’ultimo valore valutato.

Per es. l’espressione 5 && 7 restituisce 7.
$new=$old || “default”

Se $old è vera l’espressione $new = $old è vera. Questo è più
conciso di:
$new=$old;
if (! $old) {
$new=“default”;
}
42
Bioinformatica
Cicli while e for
while (espressione) blocco
$counter=0;
while ($counter < 10) {
print “Still counting…$counter\n”;
$counter++;
}
For (inizializzazione; test; incremento) blocco
for ($a=0; $a<10; $a=$a+2) {
print “a is now $a\n”;
}
43
Bioinformatica
Disposizioni strane…

Le istruzioni if possono usare un altro tipo di sintassi. Se
all’interno del blocco if c’è una sola espressione, questa può
precedere le istruzioni if:
if (test_espressione) {
espressione;
}

diventa:
espressione if (test_espressione);
$correct=1 if ($guess == $question);
Print “No pi for you!” if ($ratio != 3.14159);
44
Bioinformatica
Controllo più preciso

L’istruzione last permette di uscire dal blocco più interno del
ciclo in esecuzione:
while($i<15) {
last if ($i==5);
# il ciclo termina quando $i vale 5
$i++;
}
for($i=0; $i<100; $i++) {
for($j=0; $j<100; $j++) {
if ($i * $j == 140) {
print “The product of $i and $j is 140\n”;
last; } } }
45
Bioinformatica
L’istruzione next

L’istruzione next riporta il controllo di nuovo nel ciclo e fa
ricominciare l’iterazione successiva del ciclo, se questo non è
stato completato.
for($i=0; $i<100; $i++) {
next if (not $i % 2);
print “An odd number=$i\n”;
}

L’istruzione redo è simile a next a eccezione del fatto che la
condizione non viene rivalutata e PERL riprende l’esecuzione
dall’inizio del blocco senza controllare se la condizione di fine è
soddisfatta o no.
46
Bioinformatica
Etichette

PERL consente di etichettare i blocchi e alcune istruzioni di ciclo
(for, while):
MIOBLOCCO: {
}
OUTER: while($expr) {
INNER: while($expr) {
statement;
}
}
47
Bioinformatica
Etichette e last, redo, next

Le istruzioni last, redo e next possono prendere un’etichetta
come argomento. Così è possibile uscire da un blocco specifico.
Normalmente non sarebbe possibile terminare un ciclo esterno
da un ciclo interno, a meno di ricorrere a complicazioni del
codice. Invece…
OUTER: for($i=0; $i<100; $i++) {
for($j=0; $j<100; $j++) {
if ($i * $j == 140) {
print “The product of $i and $j is 140\n”;
last OUTER; } } }
48
Bioinformatica
Uscire da PERL

Quando PERL incontra un’istruzione exit, l’esecuzione del
programma viene interrotta e PERL restituisce lo stato di uscita
al sistema operativo. Uno stato di uscita 0 significa che tutto è
andato bene:
if ($user_response eq ‘quit’) {
print “Good bye\n”;
exit 0;
}
49
Bioinformatica
Liste

Quando si desidera fare riferimento a molti oggetti in PERL,
vengono usati gli elenchi. Esistono tre modi per rappresentare gli
elenchi: usando liste, array e hash;

Le liste rappresentano la forma più semplice di elenchi; una lista
non è altro che un insieme di scalari;

Ogni scalare nella lista prende il nome di elemento della lista;

Le liste di PERL possono contenere qualsiasi numero di elementi
scalari;
50
Bioinformatica
Liste di letterali

E’ facile inserire elementi in una lista di letterali:
(5, ‘apple’, $x, 3.14159)

Questo esempio crea una lista di 4 elementi di diverso tipo.

Se la lista contiene solo stringhe semplici e racchiudere ogni
stringa tra apici singoli diventa troppo complesso, PERL offre una
via più semplice, l’operatore qw:
qw( apples oranges 45.6 $x );
51
# elementi separati da spazi
Bioinformatica
Liste di letterali (2)

L’operatore qw non esegue l’interpolazione delle variabili su
elementi che hanno l’aspetto di variabili; sono infatti gestiti in
modo letterale;

Quindi ‘$x’ non è convertito al valore della variabile scalare $x;
viene considerato come stringa contenente un simbolo del
dollaro e la lettera x;
52
Bioinformatica
Operatore di intervallo
(1..10)

L’operatore di intervallo prende l’operando sinistro (1) e
l’operando destro (10) e crea un elenco costituito da tutti i
numeri tra 1 e 10, compresi. Una lista può contenere anche
diversi intervalli:
(1..10, 20..30)

Assegnando all’operatore di intervallo un operando destro
inferiore a quello sinistro, ad es. (10..1) viene creata una lista
vuota.

L’intervallo (a..z) genera una lista di 26 lettere minuscole,
l’intervallo (aa..zz) genera un elenco di 676 coppie di lettere: aa,
ab, ac, ad, …, zx, zy, zz.
53
Bioinformatica
Array


Le liste di letterali sono usate generalmente per inizializzare altre
strutture: un array o un hash.
Per creare un array in PERL è sufficiente inserirvi degli elementi:
@boys=qw( Greg Peter Bobby );
Le assegnazioni di array implicano anche altri array o persino
elenchi vuoti:
@copy=@original;
@clean=();

Tutti gli elementi di @original sono copiati in un nuovo array di
nome @copy. Se @copy conteneva altri elementi, questi saranno
eliminati. Assegnare un elenco vuoto invece rimuove tutti gli
elementi dell’array.
54
Bioinformatica
Array (2)

Se una lista di letterali contiene altre liste, array o hash, questi
elenchi saranno tutti compressi in una singola lista più grande:
@boys=qw( Greg Peter Bobby );
@girls=qw( Marcia Jan Cindy );
@kids=(@girls, @boys);
@family=(@kids, ( ‘Mike’, ‘Carol’ ), ‘Alice’);

Questo array equivale a:
@family=qw( Marcia Jan Cindy Greg Peter Bobby Mike Carol
Alice);
55
Bioinformatica
Array (3)

Il lato sinistro di un’assegnazione di array può essere una lista se contiene
solo nomi di variabili. L’assegnazione di array inizializza le variabili nella lista:
($a, $b, $c)=qw(apples oranges bananas);

Se la lista a sinistra contiene un array, l’array riceve tutti i valori rimanenti
dal lato destro, qualunque sia la sua posizione nella lista:
($a, @fruit, $c)=qw(peaches mangoes grapes cherries);

In questo caso $a è impostato a ‘peaches’. I frutti rimanenti nell’elenco a
destra sono assegnati a @fruit a sinistra. $c è impostato a undef. Allo
stesso modo se il lato sinistro contiene più variabili di quanti siano gli
elementi a destra, le variabili rimanenti ricevono il valore undef. Se la lista a
destra ha più elementi di quante siano le variabili a sinistra, i rimanenti
vengono ignorati.
56
Bioinformatica
Array (4)

Come per $_ , @_ e @ARGV sono array di default:

Le Subroutines usano @_ come default;

Fuori dalle subroutine, @ARGV è l’array di default, ed è usato per i parametri
di input dalla linea di comando;
57
Bioinformatica
Estrarre elementi da un array

In questo modo è possibile ottenere i contenuti degli array:
print “@array”;


L’array viene interpolato e i suoi elementi vengono restituiti
separati da spazi.
Per accedere ai singoli elementi di un array si usa un indice
numerico, che inizia col numero 0:
@trees=qw(oak cedar maple apple);
print $trees[0];
# stampa “oak”
print $trees[3];
# stampa “apple”
$trees[4]=‘pine’;
58
Bioinformatica
Porzioni

Si può fare riferimento a un sottogruppo nell’array, di nome
porzione:
@trees=qw(oak cedar maple apple cherry pine peach fir);
59
@fruit=@trees[3,4,6];
# Solo gli alberi da frutto
@conifers=@trees[5,7];
# Solo le conifere
Bioinformatica
Trovare la fine di un array
@trees=qw(oak cedar maple apple cherry pine peach fir);
print $#trees;

In questo modo viene visualizzato l’indice dell’ultimo elemento,
quindi 7;

Modificando il valore di $#trees cambia anche la lunghezza
dell’array: riducendolo si tronca, ingrandendolo vengono assegnati
nuovi elementi di valore undef;

Un altro metodo per trovare la dimensione dell’array:
$size=@array
60
Bioinformatica
Array e indici negativi

E’ possibile specificare anche indici negativi per gli array. La
numerazione degli indici negativi inizia dalla fine dell’array e
procede a ritroso. Per es. $array[-1] è l’ultimo elemento di
@array, $array[-2] è il penultimo elemento e così via.
61
Bioinformatica
Informazioni sul contesto

Il contesto indica gli elementi che circondano un oggetto di
interesse per definirne meglio il significato. Ad es. la parola
“livello” può avere diversi significati in base al contesto:



L’automobile era ferma al passaggio a livello;
Il programma si basa su un linguaggio di basso livello;
L’acqua nella piscina arriva a livello della vita.

E’ la stessa parola ripetuta più volte ma il significato è cambiato;

Anche PERL è sensibile al contesto: le funzioni e gli operatori in
PERL possono comportarsi in modo diverso in base al contesto
in cui sono usati.
62
Bioinformatica
Contesto (2)

I due tipi più importanti di contesto in PERL sono il contesto
elenco e il contesto scalare. Riferendoci all’operatore di
assegnazione “=“, il tipo di espressione (elenco o scalare) sul lato
sinistro dell’operatore determina il contesto in cui sono valutati
gli elementi sul lato destro:
$a=$b;
# Scalare a sinistra: il contesto è scalare
@foo=@bar;
# Array a sinistra: il contesto è elenco
($a)=@foo;
# Lista a sinistra: il contesto è elenco (viene assegnato il primo valore dell’array)
$b=@bar;
# Scalare a sinistra: il contesto è scalare (size dell’array)
63
Bioinformatica
Ancora su dimensione e fine di un array

Osserviamo $a e $b nelle righe di codice seguenti:
@foo=qw( water cola juice lemonade );
$a=@foo;
$b=$#foo;
print “$a\n”;
print “$b\n”;

Alla fine del codice $a contiene il numero 4 e $b contiene il
numero 3. Questo perché $a è valutato in un contesto scalare e
contiene il numero di elementi. $b invece è impostato all’indice
dell’ultimo elemento.
64
Bioinformatica
L’array è vuoto

A questo punto provare se un array contiene elementi diventa
semplice:
@mydata=qw( oats peas beans barley );
if(@mydata) {
print “The array has elements!\n”;
}

In realtà @mydata è usato in un contesto scalare speciale di
nome contesto booleano, ma si comporta allo stesso modo.
65
Bioinformatica
Contesto con operatori e funzioni

A volte gli operatori si comportano in modo diverso, in base al
contesto specifico;

La funzione print prevede un elenco come argomento. Non è,
tuttavia, importante il contesto specifico in cui è valutato l’elenco;
quindi stampare un array con print fa sì che l’array sia valutato in
un contesto elenco, visualizzandone gli elementi;

Si può usare una pseudo-funzione speciale di nome scalar per
forzare qualcosa a un contesto scalare:
print scalar(@foo); # Stampa il numero di elementi di foo
66
Bioinformatica
Ancora sul contesto

La funzione chomp prende come argomento un array o uno
scalare. Se chomp è usata con uno scalare, rimuove il separatore
di record dalla fine dello scalare. Se è usata con un array, rimuove
il separatore di record dalla fine di ogni scalare nell’array;

L’operatore <STDIN> in un contesto scalare legge una riga di
input dal terminale. In un contesto elenco legge tutto l’input dal
terminale e inserisce i dati nella lista:
$a=<STDIN>;
# legge una riga in $a
@whole=<STDIN>;
($a)=<STDIN>;
67
# legge tutto l’input nell’array @whole
# legge tutto l’input nella lista assegnabile
Bioinformatica
Contesto e operatore x

L’operatore di ripetizione x ha un comportamento speciale nel
contesto elenco. Se l’operando sinistro è racchiuso in parentesi e
l’operatore stesso è usato in un contesto elenco, restituisce una
lista dell’operatore sinistro ripetuto:
@stars= (“*”) x 100; # array di 100 asterischi
68
Bioinformatica
Contesto e operatore “virgola”

Finora le virgole sono state usate per separare gli elementi di liste
di letterali:
@pets=(‘cat’, ‘dog’, ‘fish’, ‘canary’, ‘iguana’);

In un contesto scalare la virgola è un operatore che valuta ogni
elemento da sinistra a destra e restituisce il valore dell’elemento
più a destra:
$last_pet=(‘cat’, ‘dog’, ‘fish’, ‘canary’, ‘iguana’);

Il lato destro dell’espressione è valutato in un contesto scalare a
causa dello scalare $last_pet a sinistra. Il risultato è che $last_pet
è impostato uguale a ‘iguana’.
69
Bioinformatica
Contesto e funzione localtime

In un contesto scalare la funzione localtime restituisce una stringa
ben formattata con l’ora corrente:
print scalar(localtime); # stampa ad es. Thu Nov 03 23:00:06 2005

In un contesto elenco, localtime restituisce una lista di elementi
che descrivono l’ora corrente:
($sec, $min, $hour, $mday, $mon, $year_off, $wday, $yday,
$isdst)=localtime;
70
Bioinformatica
Localtime
Campo
Valore
$sec
Secondi, 0-59
$min
Minuti, 0-59
$hour
Ora, 0-23
$mday
Giorno del mese, 1-28,29,30 o 31
$mon
Mese dell’anno, 0-11
$year_off
Numero degli anni dal 1900 (Per l’anno corretto a quattro cifre
aggiungere 1900 a questo numero)
$wday
Giorno della settimana, 0-6
$yday
Giorno dell’anno, 0-364 o 365
$isdst
Vero se è in vigore l’ora legale
71
Bioinformatica
Esaminare un array

Iterazione dell’array:
@flavors=qw( chocolate vanilla strawberry mint sherbet );
For($index=0; $index<@flavors; $index++) {
print “My favorite flavor is $flavors[$index] and…”
}
print “many others.\n”;

PERL offre una maniera più semplice per fare la stessa cosa:
foreach $cone (@flavors) {
print “I’d like a cone of $cone\n”;
}
72
Bioinformatica
Ancora foreach

L’iteratore non è solo una variabile a cui è assegnato il valore di
ogni elemento nella lista; in realtà si riferisce proprio all’elemento
della lista. Modificando l’iteratore, l’elemento corrispondente
nella lista rimane modificato dopo l’esecuzione del ciclo:
foreach $flavor (@flavors) {
print “I’d like a bowl of $flavor ice cream, please.\n”;
$flavor = “$flavor (I’ve had some)”;
}
print “The available flavors are\n”;
foreach $flavor (@flavors) {
print “$flavor\n”;
}
73
Bioinformatica
Conversione fra array e scalari

Un metodo per convertire uno scalare in un array è la funzione split, che
prende un pattern e uno scalare, usa il pattern per dividere lo scalare e
restituisce una lista dei pezzi:
@words=split(/ /, “The quick brown fox”);



Il pattern è stato racchiuso tra slash / /. Si ottengono le parole che
compongono la frase, senza spazi.
Se non si specifica un secondo argomento, la variabile $_ viene divisa. Se
non si specifica un pattern o una stringa, si usa uno spazio bianco per
dividere la variabile $_.
Il pattern nullo //, divide lo scalare in singoli caratteri:
while(<STDIN>) {
($firstchar)=split(//,$_);
print “The first character was $firstchar\n”;
}
74
Bioinformatica
Ancora split

Quando si divide uno scalare in cui ogni sezione è un elemento
distinto è più semplice distinguere le diverse sezioni quando si
assegna un nome ad ogni sezione:
@Music=(‘White Album, Beatles’, ‘Graceland, Paul Simon’,
‘A boy named Sue, Goo Goo Dolls’);
foreach $record (@Music) {
($record_name, $artist)=split(‘,’, $record);
}
75
Bioinformatica
Creare scalari da array (Join)

join prende una stringa e una lista, unisce gli elementi della lista usando la
stringa come separatore e restituisce la stringa risultante:
$numbers=join(‘,’, (1..10));

Questo esempio assegna la stringa “1,2,3,4,5,6,7,8,9,10” a $numbers;

E’ possibile usare split e join per dividere una stringa e ricomporla
simultaneamente:
$message=“Elvis was here”;
print “The string \”$message\” consists of:”,
join(‘-’, split(//, $message));

Qui $message è diviso in una lista con split. La lista è usata dalla funzione
join e ricomposta con trattini;
76
Bioinformatica
Riordinare l’array

PERL offre la funzione sort, che prende come argomento la lista
e la ordina in ordine alfabetico. L’array originale non viene
toccato:
@Chiefs=qw(Clinton Bush Reagan Carter Ford Nixon);
print join(‘ ‘, sort @Chiefs), “\n”;
print join(‘ ‘, @Chiefs), “\n”;

L’ordine predefinito è quello ASCII per cui tutte le parole che
iniziano con caratteri maiuscoli sono ordinate prima delle parole
che iniziano con lettera minuscola.



77
Output:
Bush Carter Clinton Ford Nixon Regan
Clinton Bush Reagan Carter Ford Nixon
Bioinformatica
Ancora sort

La funzione sort consente di scegliere l’ordinamento desiderato
usando un blocco di codice (o un nome di subroutine) come
secondo argomento;

Nel blocco, due variabili, $a e $b, sono impostate a due elementi
dell’elenco. Il compito del blocco è restituire -1, 0 o 1 in base a se
$a è inferiore a $b, uguale a $b o maggiore di $b:
@sorted=sort {return(1) if ($a>$b);
return(0) if ($a==$b);
return(-1) if ($a<$b); } @numbers;
78
Bioinformatica
L’operatore astronave

Un modo più semplice per ottenere lo stesso risultato si ha
usando l’operatore astronave <=>: restituisce -1 se l’operando
sinistro è inferiore a quello destro, 0 se i due operandi sono
uguali, 1 se l’operando sinistro è maggiore di quello destro:
@numeri_decrescenti = sort { $b <=> $a } 1 .. 9;
@numeri_crescenti = sort { $a <=> $b } 1 .. 9;

Per confrontare stringhe alfabetiche si utilizza l’operatore cmp,
che funziona allo stesso modo.
79
Bioinformatica
La funzione reverse

La funzione reverse, quando prende un valore scalare in un
contesto scalare, inverte i caratteri della stringa e restituisce la
stringa invertita:
print reverse(“Perl”);

# visualizza “lreP”
Quando prende una lista in un contesto elenco, reverse
restituisce gli elementi della lista in ordine inverso:
@lines=qw(I do not like green eggs and ham);
print join(‘ ‘, reverse @lines);

E in questo caso?
print join(‘ ‘, reverse sort @lines);
80
Bioinformatica
I file

Per leggere o scrivere un file in PERL è necessario aprire un
filehandle;

I filehandle in PERL rappresentano un altro tipo di variabile:
agiscono come riferimento fra il programma e il SO e contengono
informazioni su come è stato aperto il file e fino a che punto si è
arrivati con la lettura (o scrittura), oltre che agli attributi relativi a
lettura e scrittura del file definiti dall’utente;

Il filehandle <STDIN> viene fornito automaticamente da PERL
all’avvio del programma e, in genere, è collegato alla tastiera;

Il formato dei nomi dei filehandle è lo stesso di quello dei nomi
delle variabili, tranne che per l’assenza di simboli $ o @. Per
questo motivo si consiglia di scrivere i nomi dei filehandle in
maiuscolo, per evitare conflitti con parole chiave di PERL.
81
Bioinformatica
Aprire un file
open(filehandle, nomepercorso);

Se la funzione fallisce restituirà il valore undef:
If (open(MYFILE, “mydatafile”)) {
# etc etc
}
else
print “Cannot open mydatafile!\n”;
exit 1;
}
82
Bioinformatica
La funzione die

In molti programmi la sintassi “Apertura o fallimento” di un file
viene scritta usando la funzione die:
open (MYTEXT, “novel.txt”) || die;

Se l’apertura del file non riesce viene interrotta l’esecuzione e
l’interprete restituisce un messaggio di errore;

Per chiudere un file:
close(MYTEXT);
83
Bioinformatica
Nomi di percorso

Quando si cerca di aprire un file senza specificare la directory,
PERL suppone che il file si trovi nella directory corrente;

Per aprire un file che si trova in un’altra directory è necessario
usare un nome di percorso. In UNIX:
open(MYFILE, “/usr/pierce/novel”) || die;

In Windows i nomi di percorso contengono backslash come
separatori, e usando questi simboli in una stringa tra doppi apici
in PERL la sequenza di caratteri viene tradotta in un carattere
speciale:
open(MYFILE, “\Windows\users\pierce\novel.txt”) || die;
84
Bioinformatica
Nomi di percorso (2)

Un metodo corretto per aprire il file è sottoporre ogni backslash
a escape con un altro backslash:
open(MYFILE, “C:\\Windows\\users\\pierce\\novel.txt”) || die;

Questo è corretto ma confuso. Potremmo eliminare i doppi
backslash usando la funzione qq;

In PERL è possibile però usare lo slash / per separare gli elementi
del percorso:
open(MYFILE, “C:/Windows/users/pierce/novel.txt”) || die;
85
Bioinformatica
Ancora sulla funzione die

La funzione die può prendere anche un elenco di argomenti e
stamparli al posto del messaggio predefinito. Se il messaggio non
è seguito da un carattere di nuova riga, viene aggiunto at
nomescript line xxx alla fine:
die “Cannot open”; # stampa “Cannot open at nomescript line xxx”
die “Cannot open!\n”; # stampa “Cannot open!”
86
Bioinformatica
La variabile $!

La variabile $! è sempre impostata al messaggio di errore dell’ultima
operazione richiesta del sistema. Usata in un contesto numerico $!
restituisce un numero di errore;

In un contesto stringa $! restituisce un messaggio di errore appropriato dal
SO:
open(MYFILE, “myfile”) || die “Cannot open myfile: $!\n”;

Se il codice fallisce il messaggio stampa qualcosa di simile a “Cannot open
myfile: a file or directory in the path does not exist”;

Se si vuole solo un messaggio di avviso, anziché bloccare il programma:
If (! Open(MYFILE, “myfile”)) {
warn “cannot read myfile: $!”;}
87
Bioinformatica
Leggere dal file
open (MYFILE, “myfile”) || die “Can’t open my file: $!”;
$line=<MYFILE>;

In un contesto scalare, l’operatore angolare legge una riga di input dal file e,
una volta finito il file, restituisce il valore undef;

Per leggere e stampare il file:
while (defined($a=<MYFILE>)) {
print $a;

}
Se gli operatori angolari sono gli unici elementi all’interno dell’espressione
condizionale di un ciclo while, PERL assegna automaticamente la riga di
input alla variabile speciale $_:
while (<MYFILE>) {
print $_; }
88
Bioinformatica
Leggere dal file (2)

Ogni riga di dati letta dal file comprende anche il carattere di
end-of-line. Se si vuole solo il testo, usare la funzione chomp;

In un contesto elenco, gli operatori angolari leggono l’intero file e
lo assegnano alla lista:
open(MYFILE, “novel.txt”) || die “$!”;
@contents=<MYFILE>;
close(MYFILE);

In questo caso i dati del filehandle MYFILE sono letti e assegnati a
@contents. $contents[0] conterrà la prima riga del file,
$contents[1] la seconda etc.
89
Bioinformatica
Scrivere sul file
open(filehandle, “>nomepercorso”);
open(filehandle, “>>nomepercorso”);

Nel primo caso, il simbolo > indica a PERL che il file specificato deve essere
sovrascritto coi nuovi dati e che filehandle è aperto per la scrittura;

Nel secondo caso, il simbolo >> indica a PERL di aprire il file per la
scrittura, ma se il file esiste già i contenuti non devono essere cancellati; i
nuovi dati saranno accodati alla fine del file;

Per scrivere sul file:
print filehandle LIST

dove LIST è una lista di cose che si desidera scrivere.
90
Bioinformatica
Scrivere sul file (2)

E’ possibile aprire più filehandle per la lettura e la scrittura allo
stesso tempo:
open(SOURCE, “sourcefile”) || die “$!”;
open(DEST, “>destination”) || die “$!”;
@contents=<SOURCE>;
print DEST @contents;
close(DEST);
close(SOURCE);

Ma la stessa cosa si ottiene così:
print DEST <SOURCE>;
91
Bioinformatica
Filehandle liberi

All’avvio di ogni programma PERL vengono aperti tre filehandle
liberi, STDIN, STDOUT e STDERR;

STDIN è di base associato alla tastiera;

STDOUT e STDERR sono di base associati allo schermo;
92
Bioinformatica
File binari

Quando si scrivono dati binari – file GIF, file EXE, documenti
WORD, etc. – è necessario usare la funzione binmode per
contrassegnare il filehandle come binario:
open(FH, “>camel.gif”) || die “$!”;
binmode(FH);
print FH “GIF87a\056\001\045\015\000”;
close(FH);
93
Bioinformatica
Operatori di test di file
-X filehandle
-X nomepercorso

X è il test particolare che si intende eseguire, mentre filehandle è
il filehandle da verificare;

La stessa cosa si può ottenere con un nomepercorso senza aver
un filehandle aperto;
if(-e "myfile.txt") {
open (MYFILE, "myfile.txt") || die "Can’t open my file: $!";
while (defined($a=<MYFILE>)) {
print $a;
}
}
else {
print "il file non esiste";
}
94
Bioinformatica
Operatori di test di file (2)
Operatore
Esempio
Risultato
-r
-r ‘file’
Vero se ‘file’ è leggibile
-w
-w $a
Vero se il nome del file contenuto in
$a è scrivibile
-e
-e ‘myfile’
Vero se ‘myfile’ esiste
-z
-z ‘data’
Vero se ‘data’ esiste ma è vuoto
-s
-s ‘data’
Dimensione di ‘data’ in byte, se esiste
-f
-f ‘novel.txt’
Vero se ‘novel.txt’ è un file regolare
invece che una directory
-d
-d ‘/tmp’
Vero se ‘/tmp’ è una directory
-T
-T ‘unknown’
Vero se ‘unknown’ è un file di testo
-B
-B ‘unknown’
Vero se ‘unknown’ è un file binario
-M
-M ‘foo’
Numero di giorni da quando il file ‘foo’
è stato modificato dopo l’avvio del
programma
95
Bioinformatica
Esercizi Proposti

Realizzare gli script per risolvere i seguenti problemi:

Calcolare i primi n numeri primi;

Contare le righe di un file di testo;

Contare il numero di occorrenze di una certa parola p in un file di testo;

Dato un file di testo con n righe generare una pagina html che contenga
una tabella centrata con 2 colonne ed n righe in modo che:



96
Nella colonna 1 di ogni riga compaia il numero di riga (progressivo);
Nella colonna 2 compaiano le righe del file di testo;
Il testo sia in LOWERCASE e UPPERCASE a righe alterne;
Bioinformatica