Ruby之代码块的迷思

块的定义、调用与运行
在Ruby中，定义一个代码块的方式有2种 ，一是使用do … end, 另外一种是用大括号“{}”把代码内容括起来。代码块定义时也是可以接受参数的。但是，只有在调用一个方法的时候才可以定义一个块。

块定义好之后，会直接传递给调用的方法，在该方法中，使用“yield”关键字即可回调这个块。

def block_method(a, b)
  a + yield(a, b)
end
puts block_method(1, 2) { |a, b| a*2+b } # => 5
result = block_method(1, 2) do |a, b|
  a+b*2
end
puts result   # => 6

如果一个方法定义的时候使用了yield关键字，但是调用的时候却没有传递代码块，方法会抛出“no block given (yield) (LocalJumpError)”异常。可以使用Kernal#block_given?方法检测当前的方法调用是否包含代码块。

def check_block
  return yield if block_given?
  'no block'
end
puts check_block{ 'This is a block'}  # => This is block
puts check_block                      # => no block

代码在运行的时候，除了需要代码外，还需要运行环境，即一组各种变量的绑定。代码块就是由代码和一组绑定组成的，代码块可以获得自己定义的局部变量的绑定，和上下文可见的实例变量，在代码块执行的时候，只会根据自己定义时可见的绑定来执行。业界把块这样的特性称之为闭包（Closure）。

def closure_method
  x = "Goodbye"
  yield("@xianlinbox")
end
x = "Hello"
puts closure_method { |y| "#{x} World, #{y}!" }    # => Hello World, @xianlinbox!

作用域
前面提到代码运行时，需要一组绑定， 这组绑定在代码的运行过程中，还会发生变化，这种变化发生的根本原因就是作用域发生改变，每个变量绑定都有自己的作用域，一但代码切换作用域，旧的绑定就会被一批新的绑定取代。在Ruby的世界中，作用域相对简单，作用域之间是截然分开的，一旦进入另外一个作用域，原先的绑定就会替换为一组新的绑定,可以通过Kernal#local_variables方法查看当前作用域下的绑定。那么，程序什么时候会从一个作用域跳转到另一个作用域呢？

Ruby程序只会在3个地方关闭前一个作用域，同时打开一个新的作用域：

• 类定义， class … end
• 模块定义， module … end
• 方法定义， def … end

这三个地方通常称之为作用域们（Scope Gate）。

v1 = 1
class MyClass
  v2 = 2
  puts local_variables.to_s + "call 1"  # => [:v2]call 1
  def my_method
    v3 = 3
    puts local_variables.to_s + " call 2"
  end
  puts local_variables.to_s + "call 3"  # => [:v2]call 3
end
obj = MyClass.new
obj.my_method                           # =>[:v3] call 2
puts local_variables.to_s + "call 4"    # =>[:v1, :obj]call 4

因为作用域之间的隔离，让人忍不住会想，怎样才能让一个绑定穿越多个作用域？在Ruby中有一个叫做扁平化作用域（Flat Scope）的概念，通俗点说就是变身拆迁队长，拆掉所有的作用域门。

• 用Class.new()方法代替class关键字来定义类
• 使用Module。new()方法代替module关键字定义模块
• 使用Module#define_method代替def关键字定义方法。

v1 = 1
MyClass = Class.new do
  v2 = 2
  puts local_variables.to_s + "call 1"     # => [:v2, :v1]call 1
  define_method :my_method do
    v3 = 3
    puts local_variables.to_s + " call 2"
  end
  puts local_variables.to_s + "call 3"      # => [:v2, :v1]call 3
end
MyClass.new.my_method                       # => [:v3, :v2, :v1] call 2
puts local_variables.to_s + "call 4"        # => [:v1]call 4

instance_eval()和instance_exec()
在Ruby中，提供了一个非常酷的特性，可以通过使用Objec#instance_eval()， Objec#instance_exec()方法插入一个代码块，做一个的对象上下文探针（Context Proble），深入到对象中的代码片段，对其进行操作。有了这个特性以后，就可以很轻松的测试对象的行为，查看对象的当前状态。

class MyClass
  def initialize
    @v = 1;
  end
end
obj = MyClass.new
obj.instance_eval do
  puts self              # => #<MyClass:0x007fbb2d0299b0>
  puts @v                # => 1
end
obj.instance_exec(5) { |x| puts x * @v }  # => 5

可调用对象
从底层来看，对代码块的使用分为2步，
* 打包代码备用
* 调用yiel执行代码
这种先打包，后执行的策略称之为延迟执行（Deferred Evaluation）。

代码块在Ruby中并不是一个对象，但是，如果你想把一个代码块保存为一个对象以供调用应该怎么办呢？ Ruby提供了Proc类，其简单来说就是一个转换成对象的块。在Ruby中，把一个块转换为Proc对象的方法有以上4种：

• * proc{…}
• * Proc.new { …}
• * lambda{…}
• * &操作符

proc1 = proc { |x| x+1 }
puts proc1.class               # => Proc
proc2 = Proc.new { |x| x+1 }
puts proc2.class               # => Proc
proc3 = lambda { |x| x+1 }
puts proc3.class               # => Proc

&操作符只有在方法调用时才有效，在方法定义时，可以给方法添加一个特殊的参数，该参数必须为参数列表中的最后一个，且以&符号开头，其含义就是，这是一个Proc对象，我想把它当做一个块来用，如果调用该函数时，没有传递代码块，那么该参数值将为nil。有了这个符号之后，就可以很容易的把一个代码块转换为Proc对象，并在多个方法之间传递。

def my_method(&block)
  test(&block)
  block
end
def test
  puts yield(3) if block_given?  # => 4
end
p2 = my_method{ |x| x+1 }
puts p2.class                     # => Proc

Ruby中，所有的可调用对象，最后都是一个Proc对象，为什么还需要使用lambda这个方法来创建一个可调用对象呢？ 使用lambda和使用proc创建的Proc对象有一些些微的差别，主要体现在2个方面：

• return关键字的行为，lambda中，return仅表示从lambda中返回， 而proc中，则是从定义proc的作用域中返回。
• 参数校验规则：lambda中，参数个数不对，会抛ArgumentError错误，而proc中，则会尝试调整参数为自己期望的形式，参数多，则忽略多余的，参数少则，自动补nil。

def proc_method
  p = proc { return 10 };
  result = p.call
  return result*2
end

def lambda_method
  p = lambda { return 10 };
  result = p.call
  return result*2
end

puts proc_method              # => 10
puts lambda_method            # => 20

p1 = proc { |a, b| [a,b] }
p2 = lambda { |a, b| [a,b] }

puts p1.call(1, 2, 3).to_s    # => [1, 2]
puts p1.call(1).to_s          # => [1, nil]
puts p2.call(1, 2, 3).to_s    # => ArgumentError
puts p2.call(1).to_s          # => ArgumentError

评论

1 楼 敲代码的小北 2013-05-06  

ruby 真是好玩。