Ruby 是一种面向对象、指令式、函数式、动态的通用编程语言。在20世纪90年代中期由日本电脑科学家松本行弘(Matz)设计并开发。
编程范型 | 面向对象、指令式、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 |
当前版本 |
|
类型系统 | 动态类型 |
操作系统 | 跨平台 |
许可证 | Ruby许可证[2] / BSD许可证[3] / GNU通用公共许可证第二版[4] |
网站 | www |
主要实现产品 | |
Ruby MRI、YARV、Rubinius、MagLev、JRuby、 MacRuby、RubyMotion、HotRuby、IronRuby、 mruby | |
启发语言 | |
Ada[5]、C++[5]、CLU[6]、Dylan[6]、Eiffel[5]、 Lisp[6]、Perl[6]、Python[6]、Smalltalk[6] | |
影响语言 | |
Clojure、D[7]、Elixir、Falcon、Fancy[8]、Groovy 、Ioke[9]、Mirah、Nu[10]、Reia、Potion |
遵守BSD许可证和Ruby License[11][注 1]。它的灵感与特性来自于Perl、Smalltalk、Eiffel、Ada以及Lisp语言。由Ruby语言本身还发展出了JRuby(Java平台)、IronRuby(.NET平台)等其他平台的Ruby语言替代品。
历史
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Perl或Python)年轻,又因为Ruby是日本人发明的,所以早期的非日文资料和程序都比较贫乏,在网上仍然可以找到早期对Ruby的资料太少之类的批评。
约于2000年,Ruby开始进入美国,英文的资料开始发展。 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。此时为Ruby的全盛时期。 这一时期许多 GitHub 上有创意的项目以 Ruby 撰写,并且有 GitHub 与 Twitter 等重要网页选用 Ruby 编写。
2010年以后,Javascript 和 Python 这两个和 Ruby 定位类似的语言在 Google 等公司与一些社群的支持下越来越受到欢迎。 其中,V8引擎使得 Javascript 在同类型语言中有着突出的性能; NumPy 让 Python 可以更加优雅的进行科学运算。 2009年,以V8引擎制作的服务端平台 Node.js 发表。 2015年 机器学习知名项目 TensorFlow 发表,并选用 Python 作为官方 API 使用的语言。 Ruby 在多年被蚕食后走向衰微。 Ruby 现在仍为TIOBE编程语言流行排行前20名,但已经远远没有全盛时期受欢迎。
在 Ruby 逐渐失宠以后,开发团队开始有意的提升 Ruby 的性能。在 Ruby 2.X 版本后期提出“Ruby 3x3”项目[12],目标是希望 Ruby 3.0 版本能比 2.0 版本有 3 倍性能提升。 从 Ruby 3.0 开始,团队开始尝试在 Ruby 中加入 JIT 的功能。在 3.1 版本之后,Ruby 的团队与 Shopify 团队合作,尝试性地加入新的 JIT 编译器 —— YJIT。 并且 YJIT 在 Ruby 3.2 正式被引入[13]。
Ruby的理念
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[14]。
“ | 人们特别是电脑工程师们,常常从机器着想。他们认为:“这样做,机器就能运行的更快;这样做,机器运行效率更高;这样做,机器就会怎样怎样怎样。”实际上,我们需要从人的角度考虑问题,人们怎样编写程序或者怎样使用机器上应用程式。我们是主人,他们是仆人。 | ” |
遵循着最小惊讶原则,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、脚本执行、又有Perl强大的文字处理功能的编程语言。
Ruby的版本体系
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。[15]
Ruby的Hello World程序
下面是一个在标准输出装置上输出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
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物件,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物件的副本。?
结尾:表示这个函数的回传值是个布尔值。
Ruby提供了多种字符串的表示方法,方便撰写有大量文字资料的程序。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/
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
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‘可以动态的修改物件’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资讯,自行生成、修改类别或物件,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
类别内建的belongs_to
、has_one
、has_many
方法,便会根据参数来修改Project类别的内容,并自行建立其他相关的方法。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。
# 使用 for,在 1 到 3 取出值 1、2、3 到 outer_i 裡操作。
for outer_i in 1..3 do
puts "for: #{outer_i * 100}"
end
# 在 1 到 3 的集合裡針對每個值,放到 i 裡操作。
(1..3).each do |i|
puts "each: #{i * 100}"
end
# 只要符合 outer_i 小於等於 300,則進入迴圈。
outer_i = 100
while outer_i <= 300
puts "while: #{outer_i}"
outer_i += 100
end
# 直到 outer_i 大於 300 前,都可以進入迴圈。
outer_i = 100
until outer_i > 300
puts "until: #{outer_i}"
outer_i += 100
end
# 無限迴圈,用 break 來打斷迴圈。
outer_i = 100
loop do
break if outer_i > 300
puts "loop: #{outer_i}"
outer_i += 100
end
# 作 3 次迴圈,i 從 0 開始遞增 1。
3.times do |i|
puts "times: #{(i + 1) * 100}"
end
# 從 1 遞增 1 到 3,值傳入 i 來操作。
1.upto(3) do |i|
puts "upto: #{i * 100}"
end
# 從 3 遞減 1 到 1,值傳入 i 來操作。
3.downto(1) do |i|
puts "downto: #{400 - i * 100}"
end
# 從 100 開始以每步 +100 邁向 300。
100.step(300, 100) do |i|
puts "step: #{i}"
end
比较与批评
- 在Ruby中,只有
false
和nil
表示false,其它的所有值都表示true(包括0
、0.0
、""
、[]
)[17]。这点和C语言的‘用0
代表false
’不同。 - 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,在原始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。[18] - 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。
- 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’”。[19][20]
- 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。”[21]
- 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。”[22]
程序示例
此条目包含指南或教学内容。 |
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
"Never gonna let you down".sub('let you down', 'give you up') # "Never gonna give you up"
"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.'
- 构造和使用数组:
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'
- 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]
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
Matz's Ruby interpreter,最初也是最常见的Ruby版本,简称MRI,用C语言撰写。
JRuby,类似Python的Jython,一个可于Java上执行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。
mruby是一个轻量级的Ruby解释器,可以嵌入到其它应用程式中,或者作为库链接到应用中。
参见
注释
参考文献
外部链接
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