Ruby語言中的String深入理解
来源:互联网 发布:网站域名如何注销备案 编辑:程序博客网 时间:2024/04/29 23:45
Ruby語言中的String深入理解
ruby
Ruby語言中的String是mutable的,不像java、C#中的String是immutable的。比如
str1="abc" str2="abc"
在java中,對於字面量的字元串,jvm內部維持一張表,因此如果在java中,str1和str2是同一個String對象。而在Ruby中, str1和str2是完全不同的對象。同樣,在java中對於String對象的操作都將產生一個新的對象,而Ruby則是操縱同一個對象,比如:
str="abc" str.concat("cdf")
此時str就是"abccdf"。Ruby對String是怎麼處理的呢?我們只談談c ruby中的實現,有興趣的先看看這篇文章《管窺Ruby——對象基礎》。在ruby.h中我們可以看到String對象的結構,Ruby中的對象(包括類也是對象)都是一個一個的struct,String也不能例外:
struct RString { struct RBasic basic; long len; char *ptr; union { long capa; VALUE shared; } aux; }; //ruby.h
顯然,len是String的長度;ptr是一個char類型的指針,指向實際的字元串;然後是一個聯合,這個稍後再說。如果你看看ruby.h可以發 現,幾乎所有定義的對象結構都有一個struct RBasic。顯然,struct RBasic包含由所有對象結構體共享的一些重要信息的。看看RBasic:
struct RBasic { unsigned long flags; VALUE klass; };
其中的flags是一個多用途的標記,大多數情況下用於記錄結構體的類型,ruby.h中預定義了一些列的宏,比如T_STRING(表示struct RString),T_ARRAY(表示struct RArray)等。Klass是一個VALUE類型,VALUE也是unsigned long,可以地將它當成指針(一個指針4位元組,綽綽有餘了),它指向的是一個Ruby對象,這裡以後再深入。
那麼聯合aux中的capa和shared是幹什麼用的呢?因為Ruby的String是可變的,可變意味著len可以改變,我們需要每次都根據len的 變換來增減內存(使用c中的realloc()函數),這顯然是一個很大的開銷,解決辦法就是預留一定的空間,ptr指向的內存大小略大於len,這樣就 不需要頻繁調用realloc了,aux.capa就是一個長度,包含額外的內存大小。那麼aux.shared是幹什麼的呢?這是一個VALUE類型, 說明它是指向某個對象。aux.shared其實是用於加快字元串的創建速度,在一個循環中:
ruby 代碼
whiletruedo重複 a="str"#以「str」為內容創建字元串,賦值給a a.concat("ing")#為a所指向的對象添加「ing」 p(a)#顯示「string」 end
每次都重新創建一個"str"對象,內部就是重複創建一個char[],這是相當奢侈,aux.shared就是用於共享char[],以字面量創建的字元串會共享一個char[],當要發生變化時,將字元串複製到一個非共享的內存中,變化針對這個新拷貝進行,這就是所謂的「copy-on-write"技術。解釋了String的內部構造,貌似還沒有介紹String是怎麼實現mutable,我們寫一個Ruby擴展測試下,我們想寫這樣一個Ruby類:
ruby 代碼
classTestdefteststr="str"str.concat("ing")endend
對應的c語言代碼就是:
cpp 代碼
#include #include"ruby.h"staticVALUEt_test(VALUEself){ VALUEstr;str=rb_str_new2("str"); printf("beforeconcat:str:%p, str.aux.shared:%p,str.ptr:%s"n",str,(RSTRING(str)->aux).shared,RSTRING(str)->ptr); rb_str_cat2(str,"ing"); printf("afterconcat:str:%p,str.aux.shared:%p,str.ptr:%s"n", str,(RSTRING(str)->aux).shared,RSTRING(str)->ptr);returnself; } VALUEcTest; voidInit_string_hack(){ cTest=rb_define_class("Test",rb_cObject); rb_define_method(cTest,"test",t_test,0); }//string_hack.c
rb_define_class函數定義了一個類Test,rb_define_method將t_test方法以test的名稱添加到Test類。在t_test中,通過rb_str_new2每次生成一個RString結構,然後通過rb_str_cat2將str與"ing"連接起來,添加了一些列印用於跟蹤。利用mkmf產生Makefile,寫一個extconf.rb
ruby 代碼
require'mkmf'create_makefile("string_hack");
執行ruby extconf.rb,將產生一個Makefile,執行make,生成一個string_hack.so的鏈接庫。擴展寫完了,通過ruby調用:
ruby 代碼
require'string_hack"t=Test.new(1..3).each{|i|t.test}
輸出:
before concat: str:0x40098a40, str.aux.shared:0x3, str.ptr:str
after concat: str:0x40098a40, str.aux.shared:0x8, str.ptr:string
before concat: str:0x40098a2c, str.aux.shared:0x3, str.ptr:str
after concat: str:0x40098a2c, str.aux.shared:0x8, str.ptr:string
before concat: str:0x40098a18, str.aux.shared:0x3, str.ptr:str
after concat: str:0x40098a18, str.aux.shared:0x8, str.ptr:string
從結果可以看出,在str concat之前之後,str指向的位置沒有改變,改變的僅僅是str中ptr指向的字元串的值,看看rb_str_cat2函數的實現就一目了然了:
cpp 代碼
VALUErb_str_cat(str,ptr,len)VALUEstr; constchar*ptr; longlen; { if(len<0){rb_raise(rb_eArgError,"negativestringsize(orsizetoobig)"); } if(FL_TEST(str,STR_ASSOC)) { rb_str_modify(str); REALLOC_N(RSTRING(str)->ptr,char,RSTRING(str)->len+len); memcpy(RSTRING(str)->ptr+RSTRING(str)->len,ptr,len); RSTRING(str)->len+=len; RSTRING(str)->ptr[RSTRING(str)->len]='"0'; /*sentinel*/ returnstr; } returnrb_str_buf_cat(str,ptr,len); } VALUErb_str_cat2(str,ptr)VALUEstr; constchar*ptr; { returnrb_str_cat(str,ptr,strlen(ptr)); } //string.c
0 0
- Ruby語言中的String深入理解
- C語言中的static
- 深入理解Ruby语言中的String(1)
- 解析C語言中的sizeof
- C 語言中的 sprintf() 函數
- 对String的深入理解
- 面向對象在VB6語言中的應用
- 面向對象在VB6語言中的應用
- 深入理解 Ruby 关键字 yiald
- 【转】深入理解java的String
- String intern的深入理解(转)
- java String 创建的深入理解
- 深入理解java String
- String 深入理解
- 深入理解string
- 深入理解string
- 深入理解String
- 深入理解String类
- Python中字典的浅拷贝和深拷贝问题
- 最优秀的创意来自留白
- ruby 模塊
- opencv中gpu模块的使用
- charSet 和PageEncoding的区别
- Ruby語言中的String深入理解
- Ruby學習筆記一
- Android 通讯录 数据库的结构以及获取联系人方式
- 第三章第二十一题
- 噪声容限与TTL、CMOS、EIA、485电平及应用
- ruby 標準類型總結
- Caused by: java.lang.ClassNotFoundException: Could not load requested class : org.h2.Driver
- ruby 迭代器使用方法
- Matlab deep learning toolbox CNN 卷积神经网络代码改进