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Ruby

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Ruby
Ruby logo.png
编程范型 面向对象命令式函数式
设计者 松本行弘
实现者 松本行弘等人
发行时间 1995年
稳定版本
2.5.3
( 2018年10月18日,​27天前​(2018-10-18
类型系统 动态类型
操作系统 跨平台
许可证 Ruby许可证英语Ruby License[1] / BSD许可证[2] / GNU通用公共许可证第二版[3]
网站 www.ruby-lang.org
主要实现产品
Ruby MRI英语Ruby MRIYARVRubinius英语RubiniusMagLev英语MagLev (software)JRuby
MacRuby英语MacRubyRubyMotion英语RubyMotionHotRuby英语HotRubyIronRuby
mruby
启发语言
Ada[4]C++[4]CLU[5]Dylan[5]Eiffel[4]
Lisp[5]Perl[5]Python[5]Smalltalk[5]
影响语言
ClojureD[6]ElixirFalconFancy英语Fancy (programming language)[7]Groovy
Ioke英语Ioke (programming language)[8]Mirah英语Mirah (programming language)Nu[9]Reia英语Reia (programming language)Potion英语Potion (programming language)

Ruby 是一种面向对象命令式函数式动态通用编程语言。在20世纪90年代中期由日本计算机科学家松本行弘(Matz)设计并开发。

遵守BSD许可证和Ruby License[10][注 1]。它的灵感与特性来自于PerlSmalltalkEiffelAda以及Lisp语言。由Ruby语言本身还发展出了JRubyJava平台)、IronRuby.NET平台)等其他平台的Ruby语言替代品。

历史[编辑]

Ruby的作者松本行弘

Ruby的作者--松本行弘于1993年2月24日开始编写Ruby,直至1995年12月才正式公开发布于fj(新闻组)。之所以称为Ruby是取法自Perl,因为Perl的发音与6月的诞生石pearl(珍珠)相同,Ruby选择以7月的诞生石ruby(红宝石)命名。

Ruby相较之下比其他类似的编程语言(如PerlPython)年轻,又因为Ruby是日本人发明的,所以早期的非日文数据和程序都比较贫乏,在网上仍然可以找到早期对Ruby的数据太少之类的批评。约于2000年,Ruby开始进入美国,英文的数据开始发展。

2004年,Rails框架诞生,Ruby更加广为人知,Ruby并于2006年为TIOBE获选为年度编程语言。

Ruby的理念[编辑]

减少编程时候的不必要的琐碎时间,令编写程序的人高兴,是设计Ruby语言的Matz的一个首要的考虑;其次是良好的界面设计。他强调系统设计必须强调人性化,而不是一味从机器的角度设想[11]

遵循上述的理念,Ruby语言通常非常直观,按照编程人认为它应该的方式运行。

Ruby的作者认为Ruby > (Smalltalk + Perl) / 2[来源请求],表示Ruby是一个语法像Smalltalk一样完全面向对象、脚本运行、又有Perl强大的文字处理功能的编程语言。

Ruby的版本体系[编辑]

Ruby版本号的构成形式是(MAJOR).(MINOR).(TEENY),均为只有1位的整数;如“1.8.6”、“1.9.3”。

1.9版系统的TEENY不小于1时为稳定版,TEENY为0的版本是开发版。在1.9之前的版本中偶数MINOR代表稳定版,奇数MINOR代表开发版。[12]

Ruby的Hello World程序[编辑]

下面是一个在标准输出设备上输出Hello World的简单程序:

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

或者是在irb交互式命令行的模式下:

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

Ruby的特点[编辑]

变量与函数的命名规则[编辑]

乍看之下与Perl的命名规则有些类似,不过Perl的命名用来区分标量、数组与映射;而Ruby的命名规则用来表示变量与类别的关系。Ruby的变量有以下几种:

  • 一般小写字母、下划线开头:变量(Variable)。
  • $开头:全局变量(Global variable)。
  • @开头:实例变量(Instance variable)。
  • @@开头:类变量(Class variable)类别变量被共享在整个继承链中
  • 大写字母开头:常量(Constant)。

有些函数则会加一个后缀,用来表示函数的用法,跟变量命名规则不同,函数的命名规则只是习惯,不具强制性,即使你不照规则命名也不影响程序运作

  • =结尾:赋值方法,相当于其他编程语言的set开头的方法,算是一种语法糖
  • !结尾:破坏性方法,调用这个方法会修改本来的对象,这种方法通常有个非破坏性的版本,调用非破坏性的版本会回传一个对象的副本。
  • ?结尾:表示这个函数的回传值是个布尔值。

多种字符串表示法[编辑]

Ruby提供了多种字符串的表示方法,方便撰写有大量文字数据的程序。除了来自C语言的引号表示法之外,还有来自于Perl的百分号字面量记法,以及方便书写大量内容的Heredoc记法。Ruby可以方便地以#{variable_name}的方式向字符串中插入变量。

a = '\n这是一个单引号的字符串,反斜线和变量插值不会被转义'

b = %q{这是一个不可转义的字符串}

c = "\n这是一个双引号的字符串,反斜线和变量插值会被转义\n#{a}"

d = %Q{\n這是一個常量字串,特殊内容同样会被转义\n}

e = <<BLOCK
这是一个以Heredoc方式书写的常量字符串,可转义,结尾标志不可缩进
BLOCK

f = <<-BLOCK
      这是一个可以缩进的Heredoc字符串
    BLOCK

g = <<~BLOCK
      这是一个可以缩进的Heredoc字符串
      缩进会被自动去掉,在2.3版本中引入
    BLOCK

h = %/\t这是一个可转义的的字符串\n/

动态修改对象、类别[编辑]

Ruby是动态语言,你可以在程序中修改先前定义过的类别。 也可以在某个类别的实例中定义该实例特有的方法,这叫做原型方法(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

强大的反射机制与元编程[编辑]

Ruby的反射功能相当惊人,甚至可以自行追踪程序运作,或是取出private变量、拦截方法的调用。 常常与‘可以动态的修改对象’这项特色结合,做为‘元编程’的功能:程序在运行时, 可以由程序员提供的信息,自行生成、修改类别或对象,这项功能大大的提高了撰写代码的效率。 在Rails之中,就大量使用了这种特性。

以下为用Rails使用元编程的示例:

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

在这个例子中,Project类别继承Base类别,Base类别内置的belongs_tohas_onehas_many方法,便会根据参数来修改Project类别的内容,并自行创建其他相关的方法。程序员可以更专心处理程序的运作,而不必为每个类别重复得撰写代码。

其他特色[编辑]

  • 完全面向对象:任何东西都是对象,没有基础类型
  • 变量没有类型(动态类型)
  • 任何东西都有值:不管是四则运算、逻辑表达式还是一个语句,都有回传值。
  • 运算符重载
  • 垃圾回收
  • 强类型[13]
  • 变量无需声明
  • Windows上,加载DLL

比较与批评[编辑]

让人意外之处[编辑]

  • 在Ruby中,只有falsenil表示false,其它的所有值都表示true(包括00.0""[][14]。这点和C语言的‘用0代表false’不同,常使用C的人可能会因此惊讶。
  • Ruby的字符串是可改变的,这与Java固定不变的字符串不同。在Ruby中,常用Symbol对象来表示不可变的字符串。Ruby 2.3提供了默认冻结字符串的选项,在源码开头添加魔术注释# frozen_string_literal: true可以打开这个选项,当用户试图更改String对象时会抛出运行时异常。同时,松本行弘表示,在Ruby 3中,字符串将是默认不可变的。[15]
  • Ruby的继承功能相当脆弱,尽管Ruby是一个面向对象语言,Ruby内的许多规则,却使得子类有可能不小心就改写了父类的功能,在《The Ruby Programming Language》一书中,建议除非程序员对一个类别相当了解,否则尽可能不要使用继承。

和Perl 6比较[编辑]

  • CPAN上排名第一名,同时也是Perl 6的开发者的唐凤(Autrijus / Audrey)说:“Ruby就是‘没有到处打广告的Perl 6’”。[16]
  • 松本行弘在接受欧莱礼(O'Reilly)访问时,提到“Ruby借用了很多Perl的东西……,Python远比Perl要少……”、“我认为Ruby这个名字作为Perl之后的一门语言的名字真是再恰当不过了。”[17]
  • Perl之父拉里·沃尔(Larry Wall)说:“很多方面上我还是很喜欢Ruby的,这是因为那些部分是从Perl借过去的。:-)”、“我还喜欢Ruby的C<*>一元星号操作符,所以我把它加到Perl 6里面。”[18]

程序示例[编辑]

下面的代码可以在Ruby shell中运行,比如irb交互式命令行,或者保存为文件并运行命令ruby <filename>

  • 一些基本的Ruby代码:
# 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"
  • 一些转换:
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[编辑]

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]
  • 构造和使用关联数组:
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'

块和迭代器[编辑]

  • 有两个语法用于创建块:
{ puts "Hello, World!" } # Note the { braces }
#or
do puts "Hello, World!" end
  • 传参数的块使用闭包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!"
  • 从方法中返回闭包:
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
  • 迭代调用调用时提供的块:
def use_hello
  yield "hello"
end

# Invoke the above method, passing it a block.
use_hello {|string| puts string} # => 'hello'
  • 使用块迭代数组:
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()方法可以接收一个参数和一个块。迭代的注入列表的每一个成员,执行函数时保存总和。这同函数编程语言中的foldl函数相类似,比如:

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

首先块接收到了10(inject的参数)当作变量sum,并且1(数组的第一个元素)当作变量element;这会返回11。11又被当作下一步的sum变量,它加上3得到了14。14又被加上了5,最终返回结果19。

  • 块运行在内置的方法中:
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.
  • 使用枚举器和块求1到10的平方:
(1..10).collect {|x| x*x} # => [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]

[编辑]

下面的代码定义一个命名为Person的类。含有一个“initialize”方法,用于构选创建一个新对象,它还有两个方法,一个重载了<=>比较运算符(这样Array#sort可以使用age排序)另一个重载了to_s方法(这样Kernel#puts可以格式化输出),attr_reader是Ruby中元数据编程的例子:attr_accessor为实例变量定义了getter和setter方法,attr_reader只是一个getter方法。另外,方法中最后的声明是它的返回值,也允许显式的使用“return”语句。

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倒序输出了三个名字:
Bob(33)
Ash(23)
Chris(16)

各种版本[编辑]

JRuby,类似PythonJython,一个可于Java上运行Ruby的语言,支持Java的接口和类别。最新发布版为9.1.6.0(2016-11-09),与Ruby 2.3兼容。它的官方网站为jruby.org

参见[编辑]

注释[编辑]

  1. ^ Ruby早期遵守GPL协议。

参考文献[编辑]

  1. ^ COPYING in Ruby official source repository
  2. ^ BSDL in Ruby official source repository
  3. ^ Contents of /trunk/GPL. [2 May 2015]. 
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 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. 
  5. ^ 5.0 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 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. 
  6. ^ Intro – D Programming Language 1.0 – Digital Mars
  7. ^ Bertels, Christopher. Introduction to Fancy. Rubinius blog. Engine Yard. 23 February 2011 [2011-07-21]. 
  8. ^ Bini, Ola. Ioke. Ioke.org. [2011-07-21]. (原始内容存档于2011-07-21). inspired by Io, Smalltalk, Lisp and Ruby 
  9. ^ Burks, Tim. About Nu™. Programming Nu™. Neon Design Technology, Inc. [2011-07-21]. 
  10. ^ Ruby License
  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语言入门东南大学出版社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. ^ Immutable String literal in Ruby 3.
  16. ^ [1]
  17. ^ O'Reilly访问Matz。
  18. ^ Larry Wall On Perl, Religion, and…… 互联网档案馆存档,存档日期2007-07-29.
  19. ^ Guido谈Python 3000及与Ruby的竞争。

外部链接[编辑]