实验五 Perl语言基础

Posted 2021-04-17 通达生信微学习

1. Perl简介

ØPerl是Practical Extraction and Report Language的缩写，它是由Larry Wall设计，并由他不断更新和维护，用于在UNIX环境下编程。

ØPerl具有高级语言（如C）的强大能力和灵活性。与脚本语言一样，Perl不需要编译器和链接器来运行代码，你要做的只是写出程序并告诉Perl来运行而已。

ØPerl：第一个字母大写，指语言本身。

Øperl：全小写，指程序编译器。

ØPerl填补了低级语言(c, c++, 汇编)和高级语言（shell）之间空白。

2. Perl的安装与验证。

ØPerl安裝：一路按下一步即可。Perl验证：安装后打开cmd，输入：

perl –v，查看是否安裝成功。如果成功，会有perl的版本信息出來。

3. Perl的编辑器

ØPerl自身是不带编辑器的，它没有象其他语言那样的编辑编译环境。

Ø可以选择任何一种文本编辑器来编写Perl程序。象EditPlus、UtraEdit、NotePad、Dz-soft都行。

Ø也有专为调试Perl程序制作的编辑器，如PerlEdit等，它们界面直观、有的还带有Perl语法检查、可直接Run，而不用每次运行都键入命令行。

4.编写第一个脚本

Ø在D盘建立一个文件夹 “mypl”。

Ø打开文本编辑器notepad++ (https://notepad-plus-plus.org/), 选择perl语言，输入以下内容：print "Hello from ActivePerl! "，然后存盘到D:mypl est0.pl。

Ø在DOS窗口里输入：perltest0.pl。

      看到窗口中打印出“Hellofrom ActivePerl!” 。

Ø其他样例perl脚本放在pl.zip压缩包中，解压缩后放在mypl文件夹中。

5. 数据结构和程序控制

写一个perl程序包括两个步骤：

Ø 把一系列指令写成一个文本文件。

Ø 运行解释器执行脚本或调试程序直到满足规划需要。

Perl脚本的几个特点：

Ø每行以分号结尾；

Ø字符串用双引号；

Ø字符串可以包含多个词；

Ø每条打印指令尾部的“ ”，用来在屏幕上转移到下一行。

ØPerl变量名称对大小写敏感, $foo和$Foo是两个不同的变量。

Ø注释：在语句的开头用字符#，如：
      # this line is a comment

          建议经常使用注释，使你的程序易读，这是好的编程习惯。

1）简单变量：简单变量就是一个数据单元，以字符$起始，可以是字符或字符串。下面是test1.pl代码。

test1 .pl的代码：

$var1=9;$var2=7;$product=$var1*$var2;print “$product,
";$sum=$var1+$var2;print"$sum,
";$remainder=$var1%$var2;print"$remainder
";

执行test1.pl

      Perl语言的变量不仅是数字还可以是一个字符串，还有其他形式。

test2.pl的代码。

$my_var=7;print"$my_var
";$my_var=7.321;print"$my_var
";$my_var="apple";print"$my_var
";

执行test2.pl

操作符：

*、/、+、-	乘、除、加、减
%	取摸，含义为求余
++、--	增量或减量（$var++ 表示给$var的数值加上1，$var--表示给$var的数值减去1）
+=、-=、*=、/=	代数运算的简写（$var1 += 12相当于$var1=$var1+12
**	求幂：$var**3是$var求立方
.	字符串的连接：如果$var1= “hi”且$var2=“there”，则$var1 . $var= “hithere”
x	字符串的重复：$string= “hi”x3把$string的值设成“hihihi”

逻辑运算符:

<，>,<=,>=	数字比较。（$x<$y)当$x的值小于$y的值时返回TRUE。<=和>=分别表示“小于等于”和“大于等于”。
Lt、gt、le、ge	串的比较。（$x lt $y) 当串$x根据字母表顺序在$y前面返回TRUE。
==、!=	数字等值。==当两个参数在数字上相等，返回TRUE。!=当变元不相等时返回TRUE。
eq、ne	串等值。跟==和!=类似，只是对于串的比较。
&&、||	联合运算符。(test) &&(test)只有当两个括号里的检验结果都为TRUE的时候返回TRUE。(test) || (test)任何一个括号里的检验结果为TRUE时返回TRUE。
！	逻辑“非”运算。!(test)当括号里的检验结果为FALSE时返回TRUE。

下面是test3.pl的代码：一个代数运算简写的例子：

#!/usr/bin/perl$var1=12;$var1+=12;print"$var1
";

执行：test3.pl

这里，$var1+=12相当于$var1=$var1+12

2. 程序控制

   计算机真正的能力在于它作出决定的本领，而不是仅仅计算。所有编程语言都提供程序控制的机制，即，如果一个条件为真，执行一套指令，否则执行另外一套。

      在Perl里，程序控制通过if语句和循环语句来实现的。首先，需要了解Perl的结构代码的基本单位：语句和程序块。

Ø语句：一条语句表示一个指令，以分号结尾。无论语句的长度是1行还是几行。

   $total_annual_sales = $first_quarter_total + $second_quarter_total + $third_quarter_total;

 Ø程序块：是一组用花括号括起来的语句。以开括号{起始，以闭括号}结束。

2-1 条件执行

If语句是Perl语言条件执行的常用机制。下面的例子计算绝对值。

test4 .pl的代码：

$abs_x="";$x=-7;$abs_x=$x;if ($abs_x<0) {$abs_x *= -1;}print"$abs_x";

执行：test4.pl

运用elsif语句可以包含附加条件。else表示否则。

test5 .pl的代码：

$species = 'Human';if ($species eq 'Human') { print "Your species is Human 
 ";}###########$species = 'Mouse';if ($species eq 'Human') { print "Your species is Human";} elsif ($species eq 'Mouse') { print "Your species is Mouse 
";}###########$species = 'ZebraFish';if ($species eq 'Human') { print "Your species is Human";} elsif ($species eq 'Mouse') { print "Your species is Mouse";} else { print "Your species is not Human or Mouse! 
";}

执行test5.pl

每个比较和等值运算符，有数字（>,<,<=等）和串（Lt, ge, le等）。注意比较数字还是串。

test6.pl的代码：

$var1="0012.0";$var2="12";if ($var1==$var2){print"true, 
";}else{print"false";}if ($var1 eq $var2){print"true";}else{print"false";}

执行test6.pl

使用&&和||联合条件。

test7.pl的代码：

$test_var = 18;if (($test_var > 12) && ($test_var < 24)) { print "Your variable is between 12 and 24!";}

执行test7.pl

2-2 循环

      具备执行一个代码块的能力，按照一个确定的次数重复执行，也可以执行到符合某个条件为止。常用的两个循环语句是while循环和for循环。

test8.pl的代码：

$test_var = 0;while ($test_var < 5) { print "Variable is $test_var 
"; $test_var ++;}

执行test8.pl

for循环对于一个程序块执行固定的次数。

test9.pl的代码：

$test_var = 0;for ($test_var =0; $test_var < 5; $test_var ++) { print "Variable is $test_var 
"; }

执行test9.pl

注意：for语句括号里的表达式由三个部分组成，并用分号隔开。过程如下：

Ø第一部分，$test_var =0, 到达for语句时立即执行；

Ø检验第二部分，$test_var < 5，符合，条件代码被执行,不符合跳过程序块，执行后面代码；

Ø执行最后一部分，$test_var ++；Ø检验第二部分，为真，继续执行，直到为假。然后执行条件程序块后面代码。

Perl提供的最后一个循环语句：foreach

test10.pl的代码：

foreach $test_var (7,3,-3,5,2) { print "Variable is $test_var 
"; }

执行test10.pl

3.  数组变量arrays

    数组是可存贮多个值的变量。通过使用一个数组可以用1个变量存贮1000个数字。Perl的一个数组变量以符号@开头。对于这个1000个数字的数组，可以使用名为@numbers的数组。注意，数组的每个元素是一个普通的简单变量值。第一次访问数组里的一个元素，比如@numbers[3]=5，数组@numbers就被创建了。

l $numbers  包含一个值的简单变量；

l@numbers  包含很多值的一个数组变量；

l$numbers[3] 数组@numbers里的一个元素。

test11.pl的代码：

@dna_seqs = ("ACTG", "CCGGC", "CGCGC"); # a 3-element array@more_dna = qw(ACTG CCGGC CGCGC ATGAAA);    # a 4-element array@other_array = (); # create an empty array$other_array[0] = 'ACTG'; # add 'ACTG' as the 1st element in array$other_array[2] = 'ENSMUSG01465'; # 'ENSMUSG01465' comes next$other_array[3] = '56.7'; # then '56.7'print "@dna_seqs
";print "@other_array
";

执行test11.pl

test12.pl的代码：

@dna = qw(ACTG GGCG AAAA TTTG);print "Here's a single element:
";print $dna[2] . "

";print "Here's the whole array:
";print "@dna
";

执行test12.pl

     qw()是用来指定了很多小单引号的句字,是一个快速的方法。例如，qw(foobar baz) 相当于('foo','bar', 'baz')。一些程序员认为，使用qw使Perl脚本更容易阅读。实际上，你可以使用任何分隔符，而不仅仅是括号。简单地，可以使用qw()准备一个数组，如以下所示的例示:

test13.pl的代码：

@array = qw(This is a list of words without interpolation);foreach $key (@array){ print"Key is $key
";}

执行test13.pl

STDIN：Perl的标准输入

test14.pl的代码：的代码的：

for ($i=0; $i<10; $i++) {$numbers [$i] = <STDIN>;}$sum=0;for ($i=0; $i<10; $i++) {$sum += $numbers[$i];}$average=$sum / 10.0;print "$average
"

执行test14.pl

4. 哈希表hash

   哈希表是Perl提供的最有用的数据结构之一，也是特别为生物信息学应用服务的。一个哈希表和一个数组类似，但它的索引不仅限于整数，而可以用任何数字的或字符串的值来选择或索引它的元素。与数组一样，哈希表的每个元素都是普通的简单变量，所以使用它的时候用一个美元符号。提到整个哈希表时，在名字前加一个%号。

  注意：哈希表的索引用大括号包含。

test15.pl的代码：

%genetic_code = ( 'GCU' => 'Ala', 'AAA' => 'Lys', 'GCA' => 'Ala');print $genetic_code{'AAA'}; # This prints the value 'Lys'

执行test15.pl

test16.pl的代码：

%rna_triplets;                  # declare empty hash$rna_triplets{'UAG'} = 'stop'; # This adds the key/value of UAG/stop$rna_triplets{'GCC'} = 'Ala';# delete $rna_triplets{'UAG'};    # deletes the UAG/stop entryprint $rna_triplets{'GCC'}."
";print $rna_triplets{'UAG'};

执行test16.pl

test17.pl的代码：

%genetic_code = ( 'GCU' => 'Ala', 'AAA' => 'Ala', 'GCA' => 'Ala');$genetic_code{'AAA'} = 'Lys'; # We replace 'Ala' with 'Lys' as this is the # correct translation.print $genetic_code {'AAA'};

执行test17.pl

实验报告：

解释test12.pl, test13.pl, test14.pl 和test15.pl语句的含义。写在作业本上。