More than 3 years have passed since last update.

読書ログ『メタプログラミング Ruby 第2版』4章

Posted at 2020-02-27

4章水曜日: ブロック

はじめに

ブロックとは、スコープを制御するのに強力なツール
ブロックは「呼び出し可能オブジェクト」大家族の一員
ブロックの家族はオブジェクト指向とは異なる、**「関数型プログラミング言語」**の流れ

ブロックの基本

ブロックを定義できるのは、メソッドを呼び出す時だけ。

def a_method(a,b)
	a + yield(a,b)
end

a_method(1,2){ |x, y|(x + y) *3 }
#=> 10

メソッド内部では、Kernel#block_given?メソッドを使ってブロックの有無を確認できる

def a_method
	return yield if block_given
	'ブロックがありません'
end

a_method #=> "ブロックがありません
a_method { "ブロックがあるよ！" } #=> "ブロックがあるよ！"

ブロックはクロージャ

ブロックのコードを実行するには、環境(ローカル変数 / インスタンス変数 / self)が必要
- これらオブジェクトに紐づけられた名前のことで、束縛と呼ばれる
ブロックには、コードと束縛の集まりの両方が含まれる
ブロックを定義すると、その時点でその場所にある束縛を取得する。
ブロックをメソッドに渡したときは、その束縛も一緒に連れて行く

def my_method
	x = "Goodbye"
	yield("cruel")
end

x = "Hello"
my_method{ |y| "#{x}, #{y} world" } #=> "Hello, cruel world"

ブロックの中で新しい束縛を定義することもできる
- ブロックが終了した時点で消えてしまう

def just_yield
	yield
end

top_level_variable = 1

just_yield do
	top_level_variable += 1
	local_to_block = 1
end

top_level_variable #=> 2
local_to_block #=> Error !

ブロックがローカル束縛を包み込んで一緒に連れて行くので、ブロックはクロージャ

スコープ

プログラムがスコープを変えると、新しい束縛と置き換えられる
- 一般的にはスコープが変わると、束縛はスコープを抜ける

スコープゲート

プログラムがスコープを切り替えて、新しいスコープをオープンする場所
- クラス定義
- モジュール定義
- メソッド
プログラムがクラスやモジュールの定義、あるいはメソッドに出入りすると、スコープが変化する
- 境界線は、class, module, defといったキーワードで印が付けられている

v1 = 1
class MyClass #スコープゲート: classの入り口
	v2 = 2
	local_variables 			#=> ["v2"]
	def my_method 				# スコープゲート: defの入り口
		v3 = 3
		local_variables
	end										# スコープゲート: defの出口
	local_variables				#=> ["v2"]
end

obj = MyClass.new
obj.my_method						#=> [:v3]
local_variables					#=> [:v1, :obj]

クラスやモジュールの定義のコードはすぐに実行されるが、メソッド定義のコードはメソッドを呼び出した時に実行される

スコープのフラット化

スコープゲートを通り抜けて、ローカル変数を持ち運ぶ

classの場合

Class.newを使う

my_var = "成功"

MyClass = Class.new do
	puts "クラス定義の中は#{my_var} !"
	
	def my_method
		...
	end
end

defの場合

define_methodを使う

my_var = "成功"

MyClass = Class.new do
	puts "クラス定義の中は #{my_var}!"
	
	define_method :my_method do
		"メソッド定義の中も #{my_var}!"
	end
end

フラットスコープ

2つのスコープを一緒の場所に押し込めて、変数を共有する魔術
- 「スコープのフラット化」 / **「入れ子構造のレキシカル(静的)スコープ」**とも

スコープの共有

複数のメソッドで変数を共有したいが、その他からは見えないようにする
- 全てのメソッドを同じフラットスコープに定義すればいい
- ただ、実際には共有スコープはあまり使われない

def define_methods
	shared = 0
	
	Kernel.send :define_method, :counter do
		shared
	end
	
	Kernel.send :define_method, :inc do |x|
		shared += x
	end
end

define_methods

counter
inc(4)
counter

スコープゲート、フラットスコープ、共有スコープを組み合わせれば、スコープを自由にねじ曲げて、好きな場所から必要な変数を見に行けるようになる

クロージャのまとめ

スコープゲート

class / module / def

クロージャ

ブロックのこと
- ブロックを定義すると、現在の環境にある束縛を包み込んで、持ち運ぶことができる

フラットスコープ

classは Class.new / moduleは Module.new / defは Module.define_methodと置き換えることができる

共有スコープ

同じフラットスコープに複数のメソッドを定義してスコープゲートで守る

instance_eval

instance_evalに渡したブロックは、レシーバをselfにしてから評価されるので、レシーバのprivateメソッドや@vなどのインスタンス変数にもアクセスできる
- Instance_evalに渡したブロックのことを コンテキスト探査機と呼ぶ

class MyClass
	def initialize
		@v = 1
	end
end

obj = MyClass.new

obj.instance_eval do
	self		#=> #<MyClass:0x3340dc @v=1>
	@v			#=> 1
end

コンテキスト探査機を使うと、カプセル化を破壊できる
- irbからオブジェクトの中身を見たい時、instance_evalを使ってオブジェクトに入るのが近道
ブロックを評価するためだけにオブジェクトを生成するオブジェクトを、クリーンルームと呼ぶ
- クリーンルームとして使うには、BasicObjectのインスタンスが最適

呼び出し可能オブジェクト

ブロックの使用は2つのプロセスに分けられる
- コードを保管する
- (yieldを使って)あとで呼び出す
Rubyでコードを保管できる場所
- Procの中。これはブロックがオブジェクトになった物
- Lambdaの中。これはProcの変形
- メソッドの中。

Prcoオブジェクト

ブロックはオブジェクトではない
Procはブロックをオブジェクトにしたもの
- Procを生成するには、Proc.newにブロックを渡す
- オブジェクトになったブロックをあとで評価するには、Proc#callを呼び出す

inc = Proc.new{ |x| x + 1 }
inc.call(2) #=> 3

Procを生成する方法
- lambda / proc

dec = lamda{|x| x-1 }
dec.class #=> Proc
dec.call(2) #=> 1

「Proc」対「lambda」

lambdaで作ったProcは、他のProcとは違い、lambdaと呼ばれる
Procとlambdaの違い
- returunキーワードに関すること
- 引数のチェックに関すること
結局どっちを使えばいいの？
- Procの機能が必要でない限り、最初にlambdaを選ぶ

Methodオブジェクト

Object#methodを呼び出すと、メソッドそのものをMethodオブジェクトとして取得できる

class MyClass
	def initialize(value)
		@x = value
	end
	
	def my_method
		@x
	end
end

object = MyClass.new(1)
m = object.method :my_method
m.call #=> 1

Methodオブジェクトはブロックやlambdaに似ている
- lambdaは定義されたスコープで評価されるが、Methodは所属するオブジェクトのスコープで評価される

呼び出し可能オブジェクトのまとめ

ブロック
- 定義されたスコープで評価される
Proc
- Procクラスのオブジェクト。ブロックのように、定義されたスコープで評価される
lambda
- Procクラスのオブジェクトだが、通常のProcとは微妙に異なる。ブロックやProcと同じくクロージャであり、定義されたスコープで評価される
メソッド
- オブジェクトに束縛され、オブジェクトのスコープで評価される
- オブジェクトのスコープから引き離し、他のオブジェクトに束縛することもできる。

感想

な、なんとかまとめてみた。。。

ちょっと、この章の理解が全章までと比べて弱い...
ブロックは、わかった気になってるけど、なんだろう。慣れてない

TODO: 時間を空けてもう一度読み直す

You get articles that match your needs
You can efficiently read back useful information
You can use dark theme

What you can do with signing up

読書ログ『メタプログラミング Ruby 第2版』4章

4章 水曜日: ブロック

はじめに

ブロックの基本

ブロックはクロージャ

スコープ

スコープゲート

スコープのフラット化

classの場合

defの場合

フラットスコープ

スコープの共有

クロージャのまとめ

スコープゲート

クロージャ

フラットスコープ

共有スコープ

instance_eval

呼び出し可能オブジェクト

Prcoオブジェクト

「Proc」対「lambda」

Methodオブジェクト

呼び出し可能オブジェクトのまとめ

感想

4章水曜日: ブロック