ピッケル本を読む（１）第2章 Ruby.new

夏休みに突入したので、本格的にピッケル本（プログラミングRuby 第2版 言語編）を読んでみようと思う。なお、式を評価した値を矢印の右側に示すことにする。

# sample
"Hello, ruby!".length    #=>    12    

メモ

• Rubyは純粋なオブジェクト指向言語
  • 操作の対象、結果もオブジェクト
• 実世界の概念をコード内にモデル化した（モノ）＝エンティティ（?）
  • Rubyでは、エンティティ＝クラス
  • クラスのインスタンス＝オブジェクト
• 標準コンストラクタは「new」　例：Song.new("Ruby Lullaby")
• 全てのオブジェクトには一意なオブジェクト識別子（オブジェクトID）がある

# オブジェクトIDを表示してみる。（p349）
num = 1
p num.object_id    #=>    3

• インスタンス変数＝インスタンスごとに固有の値を持つ変数

# 小文字又はアンダースコア（_）が先頭：ローカル変数
# ただし、$, @, @@が先頭の場合は異なる意味の変数になるので注意
instance = "foo"

# $が先頭：グローバル変数
$global = "hoge"

# @が先頭：インスタンス変数
@instance = "foo"

# @@が先頭：クラス変数
@@class = "foo"

# 大文字が先頭：定数又はクラス名・モジュール名
# PI, String, etc.

• Rubyの文法規則上、定数、クラス名・モジュール名は先頭文字を大文字にする
• 習慣上、複数の単語からなるインスタンス変数は、単語の間にアンダースコアを挿入する（例：@point_1）
• 習慣上、複数の単語からなるクラス名は、各単語の先頭文字だけを大文字にする（最初の単語の先頭文字は大文字じゃないとダメ。これはRubyの文法規則。）
• メッセージ＝メソッド名＋パラメータ
  • メッセージという呼び名はSmalltalkからきているらしい
• Rubyでは数値もオブジェクトなので、数値自自体に色々と処理をさせることが出来る
  • 同じことが、Rubyの全てのオブジェクトに当てはまり、これが「Rubyは純粋なオブジェクト指向」たる所以らしい

# RubyとJavaの対比（絶対値を求める処理）

# Rubyではこう書く（数値自体が仕事をやってくれる）
number = -3.abs    #=>    3

# Javaではこう書く（別のクラスのメソッドを呼び出す必要がある）
number = Math.abs(-3)

• メソッドの引数の括弧は省略可能
• 文字列リテラルのダブルクォートとシングルクォートの違い
  • シングルクォート≒文字列リテラルそのもの
  • ダブルクォート＝エスケープシーケンスの置換（特定の2進値で置き換える）、式の展開（ #{expression}というシーケンスをその式の値で置換する）

# エスケープシーケンスに対する処理の違い
puts 'And good night, \nGrandma'    #=>    And good night, \nGrandma
puts "And good night, \nGrandma"    #=>    \nのところで改行される

# 式の展開に対する処理の違い
name = 'Pa'
puts 'Good night, #{name}'    #=>    Good night, #{name}
puts "Good night, #{name}"    #=>    Good night, Pa

# 式が単純なグローバル変数・インスタンス変数・クラス変数の場合はブレースを省略しても良い
$global = "Hello"
@instance = "bigfatcat"
puts "#$global, #@name"    #=>    Hello, bigfatcat

# ローカル変数はブレースを省略できないので注意
local = "good cat"
puts "#local"      #=>    #local
puts "#{local}"    #=>    good cat

• メソッドの戻り値は、そのメソッド内で最後に評価された式の値になる
  • 一時変数とreturn文が省略できるので便利かも

def say_goodnight (name)
  "Good night, #{name}"
# return文がいらない
end
puts say_goodnight ('Ma')    #=>    Good night, Ma

• ハッシュと配列
  • Rubyの配列とハッシュは、添え字つきコレクション。
  • 配列のキーは整数
  • ハッシュのキーは任意のオブジェクト

# 新しい配列を作成・初期化するには、配列リテラル（角括弧で囲まれた一連の要素）を使う
a = [ 1, 'cat', 3.14]
puts a[0]    #=>    1
puts a[2]    #=>    nil
p a    #=>    [1, 'cat', 3.14] # Rubyではnilもオブジェクト。ただ、何も表さないだけ。

# 文字列の配列を作りたいときは、次のようにすればクォートやカンマを使う必要がなくて便利
p %w{ a b c 3.14 }    #=>    ["a", "b", "c", "3.14"]

# 新しいハッシュを作成・初期化するには、ハッシュリテラル（中括弧で囲まれた一連の要素）を使う
# hash_var = {key => valuable}
inst_section = {
  'cello' => 'string',
  'clarinet' => 'woodwind',
  'drum' => 'percussion'
}
p inst_section['cello']    #=>    "string"

# ハッシュで存在しないキーを指定すると、デフォルトではnilが返される（配列でも同じ）
# nilは条件式で使うとfalseと同じ意味なので、この仕様は好都合
p inst_section['bassoon']    #=>    nil

# 存在しないキーを指定したときのデフォルト値は、変更できる
histogram = Hash.new(0)
p histogram['key1']    #=>    0
p histogram['key1'] = histogram['key1'] + 1
p histogram['key1']    #=>    1

• Rubyの文修飾子（statement modifier）
  • Rubyの大半の文は値を返すらしい
  • if文って呼んでいいのかな?if式な気がする…

if radiation > 3000
  puts "Danger, Will Robinson"
end
# 次のように、文修飾子としてif文を使っても同じ
puts "Danger, Will Robinson" if radiation > 3000

square = 2
while square < 1000
  square = square * square
end
# 次のように、文修飾子としてwhile文を使っても同じ
square = 2
square = square * square while square < 1000

• Rubyの正規表現

/Perl|Python/  # PerlまたはPythonとマッチ
/P(erl|ython)/ # 同上

/ab+c/ # +は直前の1文字の1回以上の繰り返しを表す
/ab*c/ # *は直前の1文字の0回以上の繰り返しを表す

# 文字クラス（文字グループ中の1文字にマッチするパターンのこと）
\s # 空白文字（スペース・タブ・改行など）にマッチ
\d # 数字にマッチ
\w # 英数字と_にマッチ

/\d\d:\d\d:\d\d/ # 例えば、12:34:56などの時刻にマッチ

• 正規表現を文字列にマッチさせるには、マッチ演算子=~を使う

if line =~ /Perl|Python/
  puts "Scripting language mentioned: #{line}"
end

• 正規表現にマッチした文字列の一部を他のテキストで置き換える

line.sub(/Perl/, 'Ruby')    # 最初の Perl を Ruby で置き換える
line.gsub(/Python/, 'Ruby') # 全ての Python を Ruby で置き換える

• コードブロックとイテレータ（すごい強力な機能らしい）
  • コードブロックとは、ブレースまたはdo...endで囲まれた単なるコードのかたまり

{puts "Hello"}         # これはブロック

do                     ###
  club.enroll(person)    # これもブロック
  person.socialize       #
end                    ###

• • 一行のブロックにはブレースを、複数行のブロックには do/end を使うのが習慣らしい
  • ブロックはメソッド呼び出しに関連付けることが出来るらしい（最初聞いたときは軽く混乱した）

# 次のようにすると、puts "Hi"を含むブロックがgreetメソッドの呼び出しに関連付けられる
greet {puts "Hi"}
# メソッドの引数がある場合は、ブロックの前に指定する
verbose_greet("Dave", "loyal customer") {puts "Hi"}

# 次の例を見れば一目瞭然
# メソッドは、自分に関連付けられたブロックを、yield文を使って呼び出すことが出来る
def call_block
  puts "Start of method"
  yield
  yield
  puts "End of method"
end
call_block {puts "In the block"}
# 出力結果
Start of method
In the block
In the block
End of method

# yieldにパラメータを指定すると、それがブロックに渡される
# ブロック内では、これらのパラメータを受け取るための引数名のリストを縦棒の（|）間に指定する
def call_block
  yield("hello", 99)
end
call_block {|str, num| ...}

• • コードブロックはRubyのライブラリのあちこちで、イテレータを実装するために使われてる（イテレータとは、配列などのコレクションから連続する要素を返すメソッドのこと）

animals = %w(ant bee cat dog elk)   # 配列を作成する
animals.each {|animal| puts animal} # 配列の要素を繰り返し処理する
# 出力結果
bee
cat
dog
elk

# 上の例で使った Array クラスの each イテレータの擬似コード
# eachイテレータは配列の各要素をループ処理する。その際、要素ごとにyieldを呼び出す。
# Array クラス内では…
def each
  for each element # Ruby の文法では間違い
    yield(element)
  end
end

• • つまり、Rubyのコードブロックを利用したイテレータを使えば、CやJavaだとfor文などを使わなくちゃならないところを、Rubyでは単なるメソッド呼び出しとして実現できる

['cat', 'dog', 'horse'].each {|name| print name, " "}
5.times {print "*"}
3.upto(6) {|i| print i}
('a'..'e').each {|char| print char}
# 出力結果
cat dog horse *****3456abcde

• RubyにはC言語のようなprintf文もある

printf("Number: %5.2f,\nString: %s\n", 1.23, "hello")
# 出力結果
Number:  1.23,
String: hello

• プログラムに入力を読み込む方法で一般的なのは、getsを使う方法

line = gets
print line

• Perl流からの脱却を図るRuby（PerlとRubyの対比）
  • -wフラグを指定してプログラムを実行すると、RubyインタプリタはPerl的なコーディングに対して警告を出すらしい

Perl

# あるファイルから、Rubyというテキストを含む全ての行を検索する
# Perlでは、マジックを総動員するとこう書けるらしい
while gets
  if /Ruby/
    print
  end
end

Ruby

# あるファイルから、Rubyというテキストを含む全ての行を検索する
# Rubyでは、イテレータと事前定義のオブジェクトARGF（プログラムの入力ファイルを表す）を使う
ARGF.each {|line| print line  if line =~ /Ruby/}

#次のように、もっとコンパクトに書くこともできる
print ARGF.grep(/Ruby/)

まとめ

オブジェクト・メソッド・文字列・正規表現・ブロックとイテレータについてざっと勉強した。
それにしてもこの本、全くの初心者（プログラミング未経験者）が読もうとしても恐らく挫折すると思う。他の言語との対比は経験者には嬉しいけど、未経験者は混乱するだろうし、オブジェクト指向の用語（クラス、オブジェクト、メソッドなど）に関してはほとんど説明が無い。逆に、CやJava、Perlなどで多少なりともプログラミング経験（できればオブジェクト指向の簡単な知識）があれば、自分に必要なところだけ説明してくれてわかり易い本だと思う。
とりあえず、今日はここまで。通してメモするのきつそうだから、次回以降はもっと要点に的を絞ってメモしないとかな。