Ruby

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Ruby
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編程範型 物件導向命令式函數式
面市時間 1995年
設計者 松本行弘
實作者 松本行弘等人
最近釋出日期 2.1.2 / 2014年5月8日;2個月前 (2014-05-08)
型態系統 動態型別
主要實作產品 Ruby MRI英語Ruby MRIYARVRubinius英語RubiniusMagLev英語MagLev (software)JRuby
MacRuby英語MacRubyRubyMotion英語RubyMotionHotRuby英語HotRubyIronRuby
mruby
啟發語言 Ada[1]C++[1]CLU英語CLU (programming language)[2]Dylan英語Dylan (programming language)[2]Eiffel[1]
Lisp[2]Perl[2]Python[2]Smalltalk[2]
影響語言 D[3]ElixirFalconFancy英語Fancy (programming language)[4]Groovy
Ioke英語Ioke (programming language)[5]Mirah英語Mirah (programming language)Nu[6]Reia英語Reia (programming language)Potion英語Potion (programming language)
作業系統 跨平台
授權條款 Ruby授權條款英語Ruby License)[7] / BSD授權條款[8]
網站 www.ruby-lang.org

Ruby 是一種物件導向命令式函數式動態通用程式語言。在20世紀90年代中期由日本人松本行弘設計並開發。

遵守BSD授權條款和Ruby License[9][10]。它的靈感與特性來自於PerlSmalltalkEiffelAda以及Lisp語言。由Ruby語言本身還發展出了JRubyJava平台)、IronRuby.NET平台)等其他平台的Ruby語言替代品。

歷史[編輯]

Ruby的作者松本行弘

Ruby的作者--松本行弘於1993年2月24日開始編寫Ruby,直至1995年12月才正式公開發佈於fj(新聞群組)。之所以稱為Ruby是取法自Perl,因為Perl的發音與6月的誕生石pearl(珍珠)相同,Ruby選擇以7月的誕生石ruby(紅寶石)命名。

Ruby相較之下比其他類似的程式語言(如PerlPython)年輕,又因為Ruby是日本人發明的,所以早期的非日文資料和程式都比較貧乏,在網上仍然可以找到早期對Ruby的資料太少之類的批評。約於2000年,Ruby開始進入美國,英文的資料開始發展。

2004年,RoR框架誕生,Ruby更加廣為人知,Ruby並於2006年為TIOBE獲選為年度程式語言。

Ruby的理念[編輯]

減少編程時候的不必要的瑣碎時間,令編寫程式的人高興,是設計Ruby語言的Matz的一個首要的考慮;其次是良好的介面設計。他強調系統設計必須強調人性化,而不是一味從機器的角度設想[11]

人們特別是電腦工程師們,常常從機器著想。他們認為:「這樣做,機器就能執行的更快;這樣做,機器執行效率更高;這樣做,機器就會怎樣怎樣怎樣。」實際上,我們需要從人的角度考慮問題,人們怎樣編寫程式或者怎樣使用機器上應用程式。我們是主人,他們是僕人。

遵循上述的理念,Ruby語言通常非常直觀,按照編程人認為它應該的方式執行。

Ruby的作者認為Ruby > (Smalltalk + Perl) / 2[來源請求],表示Ruby是一個語法像Smalltalk一樣完全物件導向、指令碼執行、又有Perl強大的文字處理功能的程式語言。

Ruby的版本體系[編輯]

Ruby版本號的構成形式是(MAJOR).(MINOR).(TEENY),均為只有1位的整數;如「1.8.6」、「1.9.3」。

1.9版系統的TEENY不小於1時為穩定版,TEENY為0的版本是開發版。在1.9之前的版本中偶數MINOR代表穩定版,奇數MINOR代表開發版。[12]

目前Ruby最新的版本是2.1.1。

Ruby的Hello World程式[編輯]

下面是一個在標準輸出裝置上輸出Hello World的簡單程式:

#!/usr/bin/env ruby
puts "Hello, world!"

或者是在irb互動式命令列的模式下:

>>puts "Hello, world!"
Hello, world!
=> nil

Ruby的特點[編輯]

變數與函式的命名規則[編輯]

乍看之下與Perl的命名規則有些類似,不過Perl的命名用來區分純量、陣列與對映;而Ruby的命名規則用來表示變數與型別的關係。Ruby的變數有以下幾種:

  • 一般小寫字母、底線開頭:變數(Variable)。
  • $開頭:全域變數(Global variable)。
  • @開頭:實例變數(Instance variable)。
  • @@開頭:類別變數(Class variable)型別變數被共享在整個繼承鏈中
  • 大寫字母開頭:常數(Constant)。

有些函式則會加一個後綴,用來表示函式的用法,跟變數命名規則不同,函式的命名規則只是習慣,不具強制性,即使你不照規則命名也不影響程式運作

  • =結尾:賦值方法,相當於其他程式語言的set開頭的方法,算是一種語法蜜糖。
  • !結尾:破壞性方法,呼叫這個方法會修改本來的物件,這種方法通常有個非破壞性的版本,呼叫非破壞性的版本會回傳一個物件的副本。
  • ?結尾:表示這個函式的回傳值是個布爾值。

多種字串表示法[編輯]

Ruby提供了多種字串的表示方法,方便撰寫有大量文字資料的程式。

a = "\n這是一個雙引號的字串\n"
 
a = %Q{\n這是一個雙引號的字串\n}
 
a = <<BLOCK
這是一個雙引號的字串
這是一個雙引號的字串
BLOCK
 
a = %/\t這是一個雙引號的字串\n/

注意上面的字串是會對斜線\進行轉義,假如不希望對\進行轉義,Ruby還提供了其他的字串形式。

a = '這是一個單引號的字串'
a = %q{這是一個單引號的字串}

動態修改物件、型別[編輯]

Ruby是動態語言,你可以在程式中修改先前定義過的型別。 也可以在某個類別的例項中定義該例項特有的方法,這叫做原型方法(prototype)。

class MyClass
  def the_method
    "general method"
  end
end
 
mc = MyClass.new
def mc.the_method
  "special for this instance."
end
 
mc.the_method

強大的反射機制與元編程[編輯]

Ruby的反射功能相當驚人,甚至可以自行追蹤程式運作,或是取出private變數、攔截方法的呼叫。 常常與『可以動態的修改物件』這項特色結合,做為『元編程』的功能:程式在運行時, 可以由程式設計師提供的資訊,自行生成、修改型別或物件,這項功能大大的提高了撰寫程式碼的效率。 在RoR之中,就大量使用了這種特性。

以下為用RoR使用元編程的範例:

class Project < ActiveRecord::Base
  belongs_to :portfolio
  has_one    :project_manager
  has_many   :milestones
end

在這個例子中,Project型別繼承Base型別,Base型別內建的belongs_tohas_onehas_many方法,便會根據參數來修改Project型別的內容,並自行建立其他相關的方法。程式設計師可以更專心處理程式的運作,而不必為每個型別重複得撰寫程式碼。

其他特色[編輯]

  • 完全物件導向:任何東西都是物件,沒有基礎型別
  • 變數沒有類型(動態型別)
  • 任何東西都有值:不管是四則運算、邏輯表達式還是一個語句,都有回傳值。
  • 運算子過載
  • 垃圾回收
  • 強型別[13]
  • 不必事先宣告變數
  • Windows上,載入DLL

比較與批評[編輯]

讓人驚訝之處[編輯]

  • 在Ruby中,只有falsenil表示false,其它的所有值都表示true(包括00.0""[][14]。這點和C語言的『用0代表false』不同,常使用C的人可能會因此驚訝。
  • Ruby的字串是可改變的,這與Java固定不變的字串不同,Java的字串比較像Ruby的Symbol
  • Ruby的繼承功能相當脆弱,儘管Ruby是一個物件導向語言,Ruby內的許多規則,卻使得子類別有可能不小心就覆寫了父型別的功能,在《The Ruby Programming Language》一書中,建議除非程式設計師對一個型別相當了解,否則盡可能不要使用繼承。

和Perl 6比較[編輯]

  • CPAN上排名第一名,同時也是Perl 6的開發者的唐鳳(Autrijus / Audrey)說:「Ruby就是『沒有到處打廣告的Perl 6』」。[15]
  • 松本行弘在接受歐萊禮(O'Reilly)存取時,提到「Ruby借用了很多Perl的東西……,Python遠比Perl要少……」、「我認為Ruby這個名字作為Perl之後的一門語言的名字真是再恰當不過了。」[16]
  • Perl之父拉里·沃爾(Larry Wall)說:「很多方面上我還是很喜歡Ruby的,這是因為那些部分是從Perl借過去的。:-)」、「我還喜歡Ruby的C<*>一元星號操作符,所以我把它加到Perl 6裡面。」[17]

程式範例[編輯]

下面的代碼可以在Ruby shell中執行,比如irb互動式命令列,或者保存為檔案並執行命令ruby <filename>

  • 一些基本的Ruby代碼:
# Everything, including a literal, is an object, so this works:
-199.abs                                                # 199
"ruby is cool".length                                   # 12
"Rick Astley".index("c")                                # 2
"Nice Day Isn't It?".downcase.split(//).sort.uniq.join  # " '?acdeinsty"
  • 一些轉換:
puts "What's your favorite number?"
number = gets.chomp
outputnumber = number.to_i + 1
puts outputnumber.to_s + ' is a bigger and better favorite number.'

集合[編輯]

a = [1,'hi', 3.14, 1, 2, [4, 5]]
 
p a[2]           # 3.14
p a.[]2# 3.14
p a.reverse      # [[4, 5], 2, 1, 3.14, 'hi', 1]
p a.flatten.uniq # [1, 'hi', 3.14, 2, 4, 5]
  • 構造和使用關聯陣列:
hash = { :water => 'wet', :fire => 'hot' }
puts hash[:fire] # Prints:  hot
 
hash.each_pair do |key, value| # Or:  hash.each do |key, value|
puts "#{key} is #{value}"
end
 
# Prints:  water is wet
#          fire is hot
 
hash.delete :water # Deletes :water => 'wet'
hash.delete_if {|k,value| value=='hot'} # Deletes :fire => 'hot'

區塊和迭代器[編輯]

  • 有兩個語法用於建立區塊:
{ puts "Hello, World!" } # Note the { braces }
#or
do puts "Hello, World!" end
  • 傳參數的區塊使用閉包Closure
# In an object instance variable (denoted with '@'), remember a block.
def remember(&a_block)
  @block = a_block
end
 
# Invoke the above method, giving it a block which takes a name.
remember {|name| puts "Hello, #{name}!"}
 
# When the time is right (for the object) -- call the closure!
@block.call("Jon")
# => "Hello, Jon!"
  • 從方法中返回閉包:
def create_set_and_get(initial_value=0) # Note the default value of 0
  closure_value = initial_value
  return Proc.new {|x| closure_value = x}, Proc.new { puts closure_value }
end
 
setter, getter = create_set_and_get  # ie. returns two values
setter.call(21)
getter.call # => 21
  • 迭代呼叫呼叫時提供的區塊:
def use_hello
  yield "hello"
end
 
# Invoke the above method, passing it a block.
use_hello {|string| puts string} # => 'hello'
  • 使用區塊迭代陣列:
array = [1, 'hi', 3.14]
array.each { |item| puts item }
# => 1
# => 'hi'
# => 3.14
 
array.each_index { |index| puts "#{index}: #{array[index]}" }
# => 0: 1
# => 1: 'hi'
# => 2: 3.14
 
(3..6).each { |num| puts num }
# => 3
# => 4
# => 5
# => 6

像inject()方法可以接收一個參數和一個區塊。迭代的注入列表的每一個成員,執行函式時保存總和。這同函數程式語言中的foldl函式相類似,比如:

[1,3,5].inject(10) {|sum, element| sum + element} # => 19

首先區塊接收到了10(inject的參數)當作變數sum,並且1(陣列的第一個元素)當作變數element;這會返回11。11又被當作下一步的sum變數,它加上3得到了14。14又被加上了5,最終返回結果19。

  • 區塊執行在內建的方法中:
File.open('file.txt', 'w') do |file| # 'w' denotes "write mode".
  file.puts 'Wrote some text.'
end                                  # File is automatically closed here
 
File.readlines('file.txt').each do |line|
puts line
end
# => Wrote some text.
  • 使用列舉元和塊求1到10的平方:
(1..10).collect {|x| x*x} # => [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]

類別[編輯]

下面的代碼定義一個命名為Person的類別。含有一個「initialize」方法,用於構選建立一個新物件,它還有兩個方法,一個過載了<=>比較運算子(這樣Array#sort可以使用age排序)另一個過載了to_s方法(這樣Kernel#puts可以格式化輸出),attr_reader是Ruby中後設資料編程的例子:attr_accessor為例項變數定義了getter和setter方法,attr_reader只是一個getter方法。另外,方法中最後的宣告是它的返回值,也允許顯式的使用「return」語句。

class Person
  attr_reader :name, :age
  def initialize(name, age)
    @name, @age = name, age
  end
  def <=>(person) # Comparison operator for sorting
    @age <=> person.age
  end
  def to_s
    "#@name (#@age)"
  end
end
 
group = [
  Person.new("Bob", 33),
  Person.new("Chris", 16),
  Person.new("Ash", 23)
]
 
puts group.sort.reverse
  • 下面按age倒序輸出了三個名字:
Bob(33)
Ash(23)
Chris(16)

各種版本[編輯]

JRuby,類似PythonJython,一個可於Java上執行Ruby的語言,支援Java的介面和型別。最新發布版爲1.7.4(2013-05-16),與Ruby 1.8.7和1.9.3相容。它的官方網站為jruby.org

參見[編輯]

參考文獻[編輯]

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 Cooper, Peter. Beginning Ruby: From Novice to Professional. Beginning from Novice to Professional 2nd. Berkeley: APress. 2009. 101. ISBN 1-4302-2363-4. "To a lesser extent, Python, LISP, Eiffel, Ada, and C++ have also influenced Ruby." 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 Bini, Ola. Practical JRuby on Rails Web 2.0 Projects: Bringing Ruby on Rails to Java. Berkeley: APress. 2007. 3. ISBN 1-59059-881-4. "It draws primarily on features from Perl, Smalltalk, Python, Lisp, Dylan, and CLU." 
  3. ^ Intro – D Programming Language 1.0 – Digital Mars
  4. ^ Bertels, Christopher. Introduction to Fancy. Rubinius blog. Engine Yard. 23 February 2011 [2011-07-21]. 
  5. ^ Bini, Ola. Ioke. Ioke.org. [2011-07-21]. "inspired by Io, Smalltalk, Lisp and Ruby" 
  6. ^ Burks, Tim. About Nu™. Programming Nu™. Neon Design Technology, Inc. [2011-07-21]. 
  7. ^ COPYING in Ruby official source repository
  8. ^ BSDL in Ruby official source repository
  9. ^ Ruby License
  10. ^ Ruby早期遵守GPL協議。
  11. ^ The Philosophy of Ruby, A Conversation with Yukihiro Matsumoto, Part I by Bill Venners on 2003-09-29 (Artima Developer,英文)
  12. ^ [Ruby語言入門東南大學出版社2010年4月第一版P19]
  13. ^ To Ruby From Python
  14. ^ To Ruby From Python,When tested for truth, only false and nil evaluate to a false value. Everything else is true (including 0, 0.0, "", and []).
  15. ^ [1]
  16. ^ O'Reilly存取Matz。
  17. ^ Larry Wall On Perl, Religion, and……
  18. ^ Guido談Python 3000及與Ruby的競爭。

外部連結[編輯]