Программирование на языке Ruby - Хэл Фултон

Выше мы отметили, что Ruby — настоящий динамический объектно-ориентированный язык.

Прежде чем переходить к обзору синтаксиса и семантики, упомянем некоторые другие его особенности.

Ruby — прагматичный (agile) язык. Он пластичен и поощряет частую переработку (рефакторинг), которая выполняется без особого труда.

Ruby — интерпретируемый язык. Разумеется, в будущем ради повышения производительности могут появиться и компиляторы Ruby, но мы считаем, что у интерпретатора много достоинств. Он не только позволяет быстро создавать прототипы, но и сокращает весь цикл разработки.

Ruby ориентирован на выражения. Зачем писать предложение, когда выражения достаточно? Это означает, в частности, что программа становится более компактной, поскольку общие части выносятся в отдельное выражение и повторения удается избежать.

Ruby — язык сверхвысокого уровня (VHLL). Один из принципов, положенных в основу его проектирования, заключается в том, что компьютер должен работать для человека, а не наоборот. Под «плотностью» Ruby понимают тот факт, что сложные, запутанные операции можно записать гораздо проще, чем в языках более низкого уровня.

Начнем мы с рассмотрения общего духа языка и некоторых применяемых в нем терминов. Затем вкратце обсудим природу программ на Ruby, а потом уже перейдем к примерам.

Прежде всего отметим, что программа на Ruby состоит из отдельных строк, — как в С, но не как в «древних» языках наподобие Фортрана. В одной строке может быть сколько угодно лексем, лишь бы они правильно отделялись пропусками.

В одной строке может быть несколько предложений, разделенных точками с запятой; только в этом случае точка с запятой и необходима. Логическая строка может быть разбита на несколько физических при условии, что все, кроме последней, заканчиваются обратной косой чертой или лексическому анализатору дан знак, что предложение еще не закончено. Таким знаком может, например, быть запятая в конце строки.

Главной программы как таковой (функции main) не существует; исполнение происходит сверху вниз. В более сложных программах в начале текста могут располагаться многочисленные определения, за которыми следует (концептуально) главная программа. Но даже в этом случае программа исполняется сверху вниз, так как в Ruby все определения исполняются.

1.2.1. Ключевые слова и идентификаторы

Ключевые (или зарезервированные) слова в Ruby обычно не применяются ни для каких иных целей. Вот их полный перечень:

BEGIN  END   alias  and    begin

break  case  class  def    defined?

do     else  elsif  end    ensure

false  for   if     in     module

next   nil   not    or     redo

rescue retry return self   super

then   true  undef  unless until

when   while yield

Имена переменных и других идентификаторов обычно начинаются с буквы или специального модификатора. Основные правила таковы:

• имена локальных переменных (и таких псевдопеременных, как self и nil) начинаются со строчной буквы или знака подчеркивания _;

• имена глобальных переменных начинаются со знака доллара $;

• имена переменных экземпляра (принадлежащих объекту) начинаются со знака «собачки» @;

• имена переменных класса (принадлежащих классу) предваряются двумя знаками @ (@@);

• имена констант начинаются с прописной буквы;

• в именах идентификаторов знак подчеркивания _ можно использовать наравне со строчными буквами;

• имена специальных переменных, начинающиеся со знака доллара (например, $1 и $/), здесь не рассматриваются.

Примеры:

• локальные переменные alpha, _ident, some_var;

• псевдопеременные self, nil, __FILE__;

• константы K6chip, Length, LENGTH;

• переменные экземпляра @foobar, @thx1138, @not_const;

• переменные класса @@phydeaux, @@my_var, @@not_const;

• глобальные переменные $beta, $B2vitamin, $not_const.

1.2.2. Комментарии и встроенная документация

Комментарии в Ruby начинаются со знака решетки (#), находящегося вне строки или символьной константы, и продолжаются до конца строки:

x = y + 5 # Это комментарий.

# Это тоже комментарий.

print "# А это не комментарий."

Предполагается, что встроенная документация будет извлечена из программы каким-нибудь внешним инструментом. С точки зрения интерпретатора это обычный комментарий. Весь текст, расположенный между строками, которые начинаются с лексем =begin и =end (включительно), игнорируется интерпретатором (этим лексемам не должны предшествовать пробелы).

=begin

Назначение этой программы - излечить рак

и установить мир во всем мире.

=end

1.2.3. Константы, переменные и типы

В Ruby переменные не имеют типа, однако объекты, на которые переменные ссылаются, тип имеют. Простейшие типы — это символ, число и строка.

Числовые константы интуитивно наиболее понятны, равно как и строки. В общем случае строка, заключенная в двойные кавычки, допускает интерполяцию выражений, а заключенная в одиночные кавычки интерпретируется почти буквально — в ней распознается только экранированная обратная косая черта.

Ниже показана «интерполяция» переменных и выражений в строку, заключенную в двойные кавычки:

а = 3

b = 79

puts "#{а} умноженное на #{b} = #{а*b}" # 3 умноженное на 79 = 237

Более подробная информация о литералах (числах, строках, регулярных выражениях и т.п.) приведена в следующих главах.

Стоит упомянуть особую разновидность строк, которая полезна прежде всего в небольших сценариях, применяемых для объединения более крупных программ. Строка, выводимая программой, посылается операционной системе в качестве подлежащей исполнению команды, а затем результат выполненной команды подставляется обратно в строку. В простейшей форме для этого применяются строки, заключенные в обратные кавычки. В более сложном варианте используется синтаксическая конструкция %x:

`whoami`

`ls -l`

%x[grep -i meta *.html | wc -l]

Регулярные выражения в Ruby похожи на символьные строки, но используются по-другому. Обычно в качестве ограничителя выступает символ косой черты.

Синтаксис регулярных выражений в Ruby и Perl имеет много общего. Подробнее о регулярных выражениях см. главу 3.

Массивы в Ruby — очень мощная конструкция; они могут содержать данные любого типа. Более того, в одном массиве можно хранить данные разных типов. В главе 8 мы увидим, что все массивы — это экземпляры класса Array, а потому к ним применимы разнообразные методы. Массив-константа заключается в квадратные скобки. Примеры:

[1, 2, 3]

[1, 2, "застегни мне молнию на сапоге"]

[1, 2, [3,4], 5]

["alpha", "beta", "gamma", "delta"]

Во втором примере показан массив, содержащий целые числа и строки. В третьем примере мы видим вложенный массив, а в четвертом - массив строк. Как и в большинстве других языков, нумерация элементов массива начинается с нуля. Так, в последнем из показанных выше примеров элемент "gamma" имеет индекс 2. Все массивы динамические, задавать размер при создании не нужно.

Поскольку массивы строк встречаются очень часто (а набирать их неудобно), для них предусмотрен специальный синтаксис:

%w[alpha beta gamma delta]

%w(Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec)

%w/am is are was were be being been/

Здесь не нужны ни кавычки, ни запятые; элементы разделяются пробелами. Если встречаются элементы, содержащие внутренние пробелы, такой синтаксис, конечно, неприменим.

Для доступа к конкретному элементу массива по индексу применяются квадратные скобки. Результирующее выражение можно получить или выполнить для него присваивание:

val = myarray[0]

print stats[j]

x[i] = x[i+1]

Еще одна «могучая» конструкция в Ruby — это хэш. Его также называют ассоциативным массивом или словарем. Хэш — это множество пар данных; обыкновенно он применяется в качестве справочной таблицы или как обобщенный массив, в котором индекс не обязан быть целым числом. Все хэши являются экземплярами класса Hash.

Хэш-константа, как правило, заключается в фигурные скобки, а ключи отделяются от значений символом =>. Ключ можно считать индексом для доступа к ассоциированному с ним значению. На типы ключей и значений не налагается никаких ограничений. Примеры:

{1=>1, 2=>4, 3=>9, 4=>16, 5 = >25, 6=>36}

{"cat"=>"cats", "ox"=>"oxen", "bacterium"=>"bacteria"}

{"водород"=>1, "гелий"=>2, "углерод"=>12}