ruby三日游之后（一）——Ruby对象的一次探索

ruby三日ruby对象

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来自Ruby世界似乎是这样说的，“Ruby内一切都是对象”。

有趣的一切都是对象，那么一切也就没有不再是对象了？

"面向对象的设计方法是在结构化编程对控制流程实现了结构化后，又加上了对数据的结构化。"——《松本行弘的程序世界》

这里引用自《Ruby Hacking Guide》的对象一章的说法，对象存在的必要条件

1. 能够区分自身与其它（拥有标识）
2. 能够响应请求（方法）
3. 保持内部状态（实例变量）

Ruby 中的类层次结构

然后我们再看看一个有意思的结果：

[ruby] view plaincopyprint?

1. irb(main):022:0> Object.class  
2. => Class  
3. irb(main):023:0> Object.superclass  
4. => BasicObject  
5. irb(main):024:0> BasicObject.superclass  
6. => nil  
7. irb(main):025:0>   

这里使用的是1.9.3版本的ruby，于是这是Ruby的类层次结构，至于为什么是这样的，不凡看看下面的这些代码。

[cpp] view plaincopyprint?

1. void  
2. Init_class_hierarchy(void)  
3. {  
4.     rb_cBasicObject = boot_defclass("BasicObject", 0);  
5.     rb_cObject = boot_defclass("Object", rb_cBasicObject);  
6.     rb_cModule = boot_defclass("Module", rb_cObject);  
7.     rb_cClass =  boot_defclass("Class",  rb_cModule);  
8.   
9.     rb_const_set(rb_cObject, rb_intern("BasicObject"), rb_cBasicObject);  
10.     RBASIC_SET_CLASS(rb_cClass, rb_cClass);  
11.     RBASIC_SET_CLASS(rb_cModule, rb_cClass);  
12.     RBASIC_SET_CLASS(rb_cObject, rb_cClass);  
13.     RBASIC_SET_CLASS(rb_cBasicObject, rb_cClass);  
14. }  

这是用于初化化类层次的代码，也就是hierarchy的意思，层次，层次结构。

至于，boot_defclass那么就看看下面的

[cpp] view plaincopyprint?

1. static VALUE  
2. boot_defclass(const char *name, VALUE super)  
3. {  
4.     VALUE obj = rb_class_boot(super);  
5.     ID id = rb_intern(name);  
6.   
7.     rb_name_class(obj, id);  
8.     rb_const_set((rb_cObject ? rb_cObject : obj), id, obj);  
9.     return obj;  
10. }  

如果这里还有什么令人不明白的地方，那么可能就是VALUE了。

原文是这么长：

[cpp] view plaincopyprint?

1. #if defined HAVE_UINTPTR_T && 0  
2. typedef uintptr_t VALUE;  
3. typedef uintptr_t ID;  
4. # define SIGNED_VALUE intptr_t  
5. # define SIZEOF_VALUE SIZEOF_UINTPTR_T  
6. # undef PRI_VALUE_PREFIX  
7. #elif SIZEOF_LONG == SIZEOF_VOIDP  
8. typedef unsigned long VALUE;  
9. typedef unsigned long ID;  
10. # define SIGNED_VALUE long  
11. # define SIZEOF_VALUE SIZEOF_LONG  
12. # define PRI_VALUE_PREFIX "l"  
13. #elif SIZEOF_LONG_LONG == SIZEOF_VOIDP  
14. typedef unsigned LONG_LONG VALUE;  
15. typedef unsigned LONG_LONG ID;  
16. # define SIGNED_VALUE LONG_LONG  
17. # define LONG_LONG_VALUE 1  
18. # define SIZEOF_VALUE SIZEOF_LONG_LONG  
19. # define PRI_VALUE_PREFIX PRI_LL_PREFIX  
20. #else  
21. # error ---->> ruby requires sizeof(void*) == sizeof(long) or sizeof(LONG_LONG) to be compiled. <<----  
22. #endif  

那么，简化一下为和前几个版本一致的,那么就是

[cpp] view plaincopyprint?

1. typedef unsigned long VALUE;  

原本的模型应该是这样的

Ruby的对象变的

让我们再简单看一看一个示例

[cpp] view plaincopyprint?

1. irb(main):025:0> 1.class  
2. => Fixnum  
3. irb(main):026:0> Fixnum.class  
4. => Class  
5. irb(main):027:0> Fixnum.superclass  
6. => Integer  
7. irb(main):028:0> Fixnum.superclass.superclass  
8. => Numeric  
9. irb(main):029:0> Fixnum.superclass.superclass.superclass  
10. => Object  
11. irb(main):030:0> Fixnum.superclass.superclass.superclass.superclass  
12. => BasicObject  
13. irb(main):031:0>   

好吧，我觉得引用RHG中的图来说明可能会更简单一点，只是这张图只能做一时只用(转载保留 Phodal's Blog Phodal's  zenthink) 

因为这些都已经改变了

原先的对象只有这些

[cpp] view plaincopyprint?

1. #define R_CAST(st)   (struct st*)  
2. #define RBASIC(obj)  (R_CAST(RBasic)(obj))  
3. #define ROBJECT(obj) (R_CAST(RObject)(obj))  
4. #define RCLASS(obj)  (R_CAST(RClass)(obj))  
5. #define RMODULE(obj) RCLASS(obj)  
6. #define RFLOAT(obj)  (R_CAST(RFloat)(obj))  
7. #define RSTRING(obj) (R_CAST(RString)(obj))  
8. #define RREGEXP(obj) (R_CAST(RRegexp)(obj))  
9. #define RARRAY(obj)  (R_CAST(RArray)(obj))  
10. #define RHASH(obj)   (R_CAST(RHash)(obj))  
11. #define RDATA(obj)   (R_CAST(RData)(obj))  
12. #define RSTRUCT(obj) (R_CAST(RStruct)(obj))  
13. #define RBIGNUM(obj) (R_CAST(RBignum)(obj))  
14. #define RFILE(obj)   (R_CAST(RFile)(obj))  

可是现在呢？

[cpp] view plaincopyprint?

1. #define R_CAST(st)   (struct st*)  
2. #define RBASIC(obj)  (R_CAST(RBasic)(obj))  
3. #define ROBJECT(obj) (R_CAST(RObject)(obj))  
4. #define RCLASS(obj)  (R_CAST(RClass)(obj))  
5. #define RMODULE(obj) RCLASS(obj)  
6. #define RFLOAT(obj)  (R_CAST(RFloat)(obj))  
7. #define RSTRING(obj) (R_CAST(RString)(obj))  
8. #define RREGEXP(obj) (R_CAST(RRegexp)(obj))  
9. #define RARRAY(obj)  (R_CAST(RArray)(obj))  
10. #define RHASH(obj)   (R_CAST(RHash)(obj))  
11. #define RDATA(obj)   (R_CAST(RData)(obj))  
12. #define RTYPEDDATA(obj)   (R_CAST(RTypedData)(obj))  
13. #define RSTRUCT(obj) (R_CAST(RStruct)(obj))  
14. #define RBIGNUM(obj) (R_CAST(RBignum)(obj))  
15. #define RFILE(obj)   (R_CAST(RFile)(obj))  
16. #define RRATIONAL(obj) (R_CAST(RRational)(obj))  
17. #define RCOMPLEX(obj) (R_CAST(RComplex)(obj))  

比之前多了TYPEDATA,RATIONAL,COMPLEX三个对象

Ruby 不变的对象

让我们看看结构化的那部分

[cpp] view plaincopyprint?

1. struct RBasic {  
2.     VALUE flags;  
3.     const VALUE klass;  
4. }  

以及Object

[cpp] view plaincopyprint?

1. struct RObject {  
2.     struct RBasic basic;  
3.     union {  
4.     struct {  
5.         long numiv;  
6.         VALUE *ivptr;  
7.             struct st_table *iv_index_tbl; /* shortcut for RCLASS_IV_INDEX_TBL(rb_obj_class(obj)) */  
8.     } heap;  
9.     VALUE ary[ROBJECT_EMBED_LEN_MAX];  
10.     } as;  
11. };  

还有Rstring

[cpp] view plaincopyprint?

1. struct RString {  
2.     struct RBasic basic;  
3.     union {  
4.     struct {  
5.         long len;  
6.         char *ptr;  
7.         union {  
8.         long capa;  
9.         VALUE shared;  
10.         } aux;  
11.     } heap;  
12.     char ary[RSTRING_EMBED_LEN_MAX + 1];  
13.     } as;  
14. };  

于是让我们回到

对象存在的必要条件

1. 能够区分自身与其它（拥有标识）
2. 能够响应请求（方法）
3. 保持内部状态（实例变量）

[cpp] view plaincopyprint?

1. struct RBasic {  
2.     VALUE flags;  
3.     const VALUE klass;  
4. }  

这两部分。

• flags是个多目的的标记，大多用以记录结构体的类型。
• klass包含了这个对象归属的类。

最后，让我们看看Float是怎么说的

[cpp] view plaincopyprint?

1. struct RFloat {  
2.     struct RBasic basic;  
3.     double float_value;  
4. };