 |
|
|
|
Основные грани Ruby. От главных конструкций до приложения
Основные грани Ruby Ruby исповедует философию интуитивно понятного языка программирования, поддерживающего высокую производительность разработчика приложений. Особенности Ruby Объектно-ориентированный язык. Каждый элемент в языке является объектом, и результат манипуляций с объектами также является объектом. Поддержка автоматической «сборки мусора». Программисту не надо заботиться об освобождении памяти, она освобождается автоматически. Поддержка исключений. Исключения позволяют изменять основной путь выполнения программы в случае возникновения каких-либо ошибочных ситуаций. Поддержка итераторов и генераторов. Итераторы позволяют перебирать элементы коллекции вне зависимости от ее конкретной реализации. Генераторы, в свою очередь, позволяют создавать функции, возвращающие итератор, без необходимости создания какого-либо массива, а возвращая по одному элементу за раз. Регулярные выражения на уровне языка. Регулярные выражения предоставляют стандартный способ работы с шаблонами для текста. Ruby позволяет создавать регулярные выражения на уровне синтаксиса языка, как, например, Perl или JavaScript. Мультиплатформенность. Интерпретатор Ruby можно скачать практически для всех основных платформ, включая Windows, Linux, Mac OS X. Или он может быть собран из исходного кода. Поддержка интроспекции и изменения объектов. Ruby позволяет исследовать и изменять объекты во время выполнения. В том числе, есть возможность изменять даже встроенные в язык классы. Удобный синтаксис. Как и SmallTalk, Ruby позволяет не писать скобки при вызове методов, что делает его удобным для создания микроязыков. Большая стандартная библиотека. Как и Python, Ruby поставляется с большим количеством стандартных пакетов. Проекты, использующие Ruby Ruby используется как скриптовый язык многими коммерческими компаниями, например NASA, Motorola и Lucent. Многие сайты используют Ruby как основной язык разработки, например: Basecamp (http://www.basecamphq.com) – веб-приложение для управления проектами. Twitter (http://twitter.com) – сервис микроблоггинга. GitHub (http://github.com) – хостинг проектов, использующих систему контроля версий Git. Также Ruby используется для многих проектов с открытым исходным кодом, например: Ruby on Rails (http://www.rubyonrails.ru) – фреймворк для создания веб-проектов. Capistrano (http://www.capify.org) – инструментарий для запуска скриптов на нескольких серверах. RubyGems (http://docs.rubygems.org) – менеджер пакетов для Ruby. Интерактивная оболочка В примерах интерактивных сессий ниже будет использоваться интерактивная оболочка для Ruby – Interactive Ruby Shell (irb). Она входит в официальный дистрибутив Ruby, но в случае использования стандартной системы пакетов операционной системы irb может быть в отдельном от основного интерпретатора пакете и может потребовать отдельной установки. Попробуйте запустить оболочку командой irb (на Windows путь к оболочке должен быть установлен в переменной среды PATH), если вы увидите следующее приглашение, то интерпретатор и оболочка Ruby уже установлены в системе:
В противном случае установите интерпретатор и оболочку либо с помощью стандартной системы пакетов операционной системы, либо скачав инсталлятор или исходный код с официального сайта: http://www.ruby-lang.org/en/downloads. Основные типы данных Запустим интерактивную оболочку Ruby и начнем экспериментировать с основными типами данных. Числа и логические операции Рассмотрим пример: irb(main):001:0> (10 == 012) && (10 == 0xa) && (10 == 0b1010)
irb(main):002:0> 12345678901234567890 / 4.5
irb(main):003:0> -33 == 33
Надо сразу заметить, что трехзначное число в приглашении оболочки показывает номер текущей строки, в нашем случае – это 001, 002 и 003. В первой строке показаны различные способы записи числа 10: 012 – в восьмеричной системе счисления; 0xa – в шестнадцатеричной системе счисления; 0b1010 – в двоичной системе счисления. В примере числа в каждой из систем счисления сравниваются на равенство с числом 10, и в результате возвращается (объект после знака =>) логическое true «истина». Во второй строке длинное целое (Ruby автоматически поддерживает работу с целыми, больше размера машинного слова) делится на вещественное число и в результате получается вещественное число, которое выводится в экспоненциальной форме. В третьей строке мы сравниваем отрицательное целое с положительным и, естественно, получаем в итоге логическое false «ложь». В логических операциях в качестве значения false «ложь» могут выступать только предопределенные константы false и nil «нулевой объект». Все остальные объекты будут представлять из себя «истину». Строки Пример со строками: irb(main):001:0> ("test" == 'test') && ("test" == %q/test/)
irb(main):002:0> <<END irb(main):003:0" test irb(main):004:0" END
irb(main):005:0> "test\n" != 'test\n'
irb(main):006:0> "#{10 * 10} times"
irb(main):007:0> '#{10 * 10} times'
В первой строке показаны три способа создания строк – двойные кавычки, одинарные кавычки и %q. Последний способ %q позволяет использовать практически любые ограничители для строк и соответствует одинарным кавычкам (%Q соответствует двойным кавычкам). Строки в двойных кавычках позволяют использовать специальные символы, например перевод строки – \n. Строки в одинарных кавычках передают все символы «как есть». Различие между использованием одинарных и двойных кавычек показано в строках с 5-й по 7-ю. Для многострочных строк удобно использовать способ, показанный в строках со 2-й по 4-ю. Текст-ограничитель после символов << должен совпадать с текстом в конце строки и не входит в состав результирующей строки. Внутрь строк удобно включать небольшие выражения с помощью конструкции #{выражение}, как показано в строке 6. Но, как было описано выше, этот способ не работает для строк в одинарных кавычках. Массивы Обычные массивы индексируются по номерам элементов и создаются с помощью квадратных скобок: irb(main):001:0> [1, 4.5, "test"]
irb(main):002:0> [[1, 2], [3, 4]]
irb(main):003:0> [[1, 2], [3, 4]][0]
irb(main):004:0> [[1, 2], [3, 4]][-1]
Как видно из примеров, массивы могут содержать смешанные элементы. В первой строке мы создали массив, содержащий целое и вещественные числа и строку. Во второй строке мы создали массив, содержащий два других массива, которые в свою очередь содержат целые числа. Элементы в массивах доступны по индексам, при этом индексы могут быть отрицательными, и в этом случае отсчет будет идти с конца массива. Примеры в строках 3 и 4 иллюстрируют доступ к элементам массива. Ассоциативные массивы Ассоциативные массивы (хэши) индексируются не по номеру элемента, а практически любым объектом-ключом и создаются с помощью фигурных скобок: irb(main):001:0> {"one" => 1, 2 => "two"}
irb(main):002:0> {"one" => 1, 2 => "two"}["one"]
irb(main):003:0> {"one" => 1, 2 => "two"}[2]
irb(main):004:0> {"one" => 1, 2 => "two"}["2"]
В первой строке мы создали хэш, состоящий из двух элементов 1 и «two», которые индексируются соответственно строкой «one» и целым 2. Примеры в строках 2, 3 и 4 показывают доступ к элементам хэша. При этом запрос несуществующего элемента «2» (Ruby – это язык со строгой типизацией и не преобразует автоматически типы данных) возвращает «нулевой объект» nil. Диапазоны значений Для определения диапазонов значений предназначен тип, описывающий набор последовательных значений между двумя объектами: irb(main):001:0> 1..10
irb(main):002:0> "a"..."z"
irb(main):003:0> (1..10).to_a
irb(main):004:0> ("a"..."f").to_a
При этом, если начало и конец диапазона разделены двумя точками, то последнее значение будет включено в диапазон, а в случае трех точек – исключено. Немного забегая вперед, в строках 3 и 4 мы используем вызов метода to_a(), преобразующего диапазон в массив. Здесь видно, что для доступа к методам объектов используется оператор «.» и для метода необязательно указывать скобки. Переменные и управляющие конструкции Для имен переменных Ruby использует префиксы, помогающие определить использование (или область видимости) имени:
Рассмотрим небольшой пример: irb(main):001:0> PI = 3.1415
irb(main):002:0> PI = 3.1415
irb(main):003:0> $count = 0
irb(main):004:0> (1..10).each {|i| $count += i}
irb(main):005:0> $count
В первой строке мы создаем константу PI. В случае ее переопределения выводится предупреждение, хотя ее все еще можно переопределить. В третьей строке мы создаем глобальную переменную $count. В четвертой строке используется новая конструкция Ruby – блок. В левой части вызывается метод-итератор each уже известного нам типа данных – диапазона значений. В правой части в фигурных скобках описывается блок кода, где между вертикальными чертами указывается переменная для подстановки, и затем код для выполнения. Полное выражение делает следующее: метод each вызывает блок кода для каждого значения в диапазоне от 1 до 10 и подставляет значение в локальную переменную i, после чего переменная складывается с глобальной переменной $count. Как мы видим, в пятой строке значение глобальной переменной содержит сумму всех элементов в диапазоне от 1 до 10. Кроме фигурных скобок блоки кода могут быть определены с помощью конструкции do/end, удобной для многострочных блоков: irb(main):001:0> (1..10).each do |i| irb(main):002:1* printf "#{i} " irb(main):003:1> end
Заметьте, что у выражения есть также и возвращаемое значение (1..10). Условные выражения Выражение if..then/end позволяет выполнять ветки кода в зависимости от условий: irb(main):001:0> n = 100
irb(main):002:0> if n == 100 then irb(main):003:1* "hundred" irb(main):004:1> elsif n == 10 then irb(main):005:1* "ten" irb(main):006:1> else irb(main):007:1* "one" irb(main):008:1> end
Также есть выражение «обратное» if – unless..then/end: irb(main):001:0> n = 100
irb(main):002:0> unless n == 100 then irb(main):003:1* "ten" irb(main):004:1> else irb(main):005:1* "hundred" irb(main):006:1> end
Выражение case/end сравнивает переменную по нескольким условиям: irb(main):001:0> n = 100
irb(main):002:0> case n irb(main):003:1> when 1...10 then 1 irb(main):004:1> when 10...100 then 2 irb(main):005:1> when 100...1000 then 3 irb(main):006:1> end
Циклы Кроме использования итераторов и блоков кода, Ruby предоставляет и более «классические» конструкции для создания циклов. Конструкция while/end выполняет тело цикла, пока выражение не вернет «ложь» (необходимо помнить, что в качестве значения «ложь» можно использовать только false или nil): irb(main):001:0> while line = gets irb(main):002:1> printf "Line: #{line}" irb(main):003:1> end
Здесь в качестве выражения используется функция gets, читающая данные со стандартного устройства ввода. Завершить ввод данных можно набрав «конец файла» – <Ctrl>+<D> (<Ctrl>+<Z> для Windows). Конструкция until/end является «обратной» while и выполняет тело цикла, пока не будет получено значение «истина»: irb(main):001:0> i = 0
irb(main):002:0> until i > 5 irb(main):003:1> i += 1 irb(main):004:1> end
irb(main):005:0> i
И, наконец, конструкция for..in/end позволяет выполнить итерацию по какому-либо объекту: irb(main):001:0> for i in [100, 10, 1] irb(main):002:1> printf "#{i} " irb(main):003:1> end
Классы, объекты и методы Рассмотрим классы, объекты и методы на примере небольшой иерархии, состоящей из одного абстрактного базового класса Shape и двух его наследников – Circle и Square. Создадим файл area.rb со следующим содержимым: class Shapedef area() raise "Method not implemented" end end class Circle < Shape attr_reader :radius def initialize(radius) @radius = radius end def area() Math::PI * @radius end end class Square < Shape attr_reader :side def initialize(side) @side = side end def area() @side * @side end end Базовый класс Shape содержит один метод area(), который при вызове поднимает исключение RuntimeError с параметром Method not implemented. Класс Circle наследуется от класса Shape. Первая строка класса (attr_reader) служит для автоматического создания метода, возвращающего значение переменной экземпляра @radius (по умолчанию переменные доступны только внутри экземпляра класса). Метод initialize – это конструктор класса, получающий переменную radius и сохраняющий ее значение в переменной экземпляра @raidus. Метод area использует константу из стандартного модуля Math для вычисления площади круга. Класс Square так же наследуется от класса Shape и похож на класс Circle, за исключением реализации метода area. Рассмотрим работу классов в интерактивной сессии: irb(main):001:0> require "area"
irb(main):002:0> s = Shape.new
irb(main):003:0> s.area
irb(main):004:0> c = Circle.new 10
irb(main):005:0> c.radius
irb(main):006:0> c.radius = 20
irb(main):007:0> c.area
irb(main):008:0> sq = Square.new 10
irb(main):009:0> sq.side
irb(main):010:0> sq.area
В первой строке мы загружаем наш файл с помощью метода require, который возвращает true в случае успеха. Затем мы создаем экземпляр класса Shape с помощью его метода new. В строке 3 мы пробуем выполнить метод area для экземпляра класса Shape, но, как и ожидалось, метод выкидывает исключение RuntimeError. В строке 4 мы создаем экземпляр класса Circle и в следующей строке запрашиваем значение атрибута radius. Конечно, атрибут нельзя присвоить, так как не был создан соответствующий метод присвоения. Метод area возвращает площадь круга в строке 7. Строки с 8-й по 10-ю создают экземпляр класса Square и вызывают его методы. Создаем приложение После того как мы создали несколько классов, воспользуемся ими для создания небольшого приложения, которое позволит вычислять площадь объектов в интерактивном режиме. Добавим в файл area.rb следующий код: @shapes = {"circle" => Circle, "square" => Square } def area(line) parts = line.split raise "Wrong number of parameters" if parts.length < 2 shape = @shapes.fetch parts[0], nil raise "Unknown shape" if !shape arity = shape.allocate.method(:initialize).arity sizes = parts[1..-1].map {|i| i.to_f} raise "Wrong number of arguments" if arity != sizes.length shape.new(*sizes).area end def main() begin print "> " begin break if !line = gets puts area line rescue Interrupt break rescue RuntimeError => why print "?#{why}\n" end end while true end main Этот код добавляет один хэш-массив, который сопоставляет имена объектов с их классами, и две функции:
Запустим получившееся приложение и попробуем несколько примеров: $ ruby area.rb > circle 1
> circle 40.3
> square 20
> unknown 30
Вы можете продолжить знакомство с языком по материалам следующих сайтов:
|
ДМИТРИЙ ВАСИЛЬЕВ, больше 10 лет профессионально занимается разработкой ПО, принимает активное участие в различных проектах с открытым исходным кодомКомментарии отсутствуют
| Добавить комментарий |
|
Комментарии могут оставлять только зарегистрированные пользователи |
|
