程式扎記: [ Ruby Gossip ] Basic : 變數、操作與物件 - 操作方法

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2014年10月14日 星期二

[ Ruby Gossip ] Basic : 變數、操作與物件 - 操作方法

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Preface 
現在已經看過幾個運算操作了,最基本的就是+、-、*、/操作,當他們用在數值運算時是較為直覺的加、減、乘、除操作。不過,+在Ruby的物件上,往往可以作串接物件的作用,例如串接字串、串接陣列等,結果都是產生新的物件傳回: 
>> "Just" + "in"
=> "Justin"
>> [1, 2] + [3, 4]
=> [1, 2, 3, 4]

* 在Ruby上,則通常可以作加倍的動作,例如: 
>> "Justin" * 4
=> "JustinJustinJustinJustin"
>> [1, 2] * 4
=> [1, 2, 1, 2, 1, 2, 1, 2]

如果要作數值次方運算,則使用 **。例如: 
>> 9 ** 2
=> 81
>> 9 ** 3
=> 729
>> 9 ** 0.5
=> 3.0


操作方法 
Ruby 還提供了關係運算(Rational operation)、邏輯運算(Logical operation)、位元運算(Bitwise operation)等對物件的運算操作: 
* 關係運算:如>、>=、<、<=、==、!=、<=>
* 邏輯運算:如and與&&、or與||、not與!
* 位元運算:如&、|、~、^、>>、<<
* 指定運算:如+=、-=、*=、/=、%=、&=、|=、~=、^=、>>=、<<=...

其中可作為單元運算的有+、-、~、!等。不僅僅是數值可以使用這些運算操作,在適當的場合,特定的物件也可以使用這些運算操作,例如陣列可以使用&、|來作交集、聯集操作,可以參考 陣列型態 的說明。Ruby中比較特別的是擁有 <=> 運算操作,如果左運算元等於右運算元會傳回0,大於傳回1,小於傳回-1。例如: 
>> 1 <=> 1
=> 0
>> 1 <=> 2
=> -1
>> 2 <=> 1
=> 1

在現階段,你可以先知道的是,有些運算操作在物件的動作,其實是可以透過定義方法(Method)來決定該如何進行處理。例如+可以定義+()方法,而%可以定義%()方法: 
>> 1.methods
=> [:to_s, :-@, :+, :-, :*, :/, :div, :%, :modulo, :divmod, :fdiv, :**, :abs, :m
agnitude, :==, :===, :<=>, :>, :>=, :<, :<=, :~, :&, :|, :^, :[], :<<, :>>, ..
..略]

>> 1 + 2
=> 3
>> 1.+(2)
=> 3
>> 10 % 3
=> 1
>> 10.%(3)
=> 1

就算是[]索引運算操作,也是可以透過對應的 []()、[]=() 來定義: 
>> [].methods
=> [:inspect, :to_s, :to_a, :to_ary, :frozen?, :==, :eql?, :hash, :[], :[]=, :at
, :fetch, :first, :last, :concat, :<<, ...略]

>> x = [1, 2, 3]
=> [1, 2, 3]
>> x[1]
=> 2
>> x.[](1) # 使用函數 [](1) : 取出 array 第一個元素
=> 2
>> x[2]
=> 3
>> x[0] = 10
=> 10
>> x.[]=(1, 20) # 使用函數 []=(1, 20): 對 array 第一個位置設置為 20
=> 20
>> x
=> [10, 20, 3]

單元運算的方法名稱比較特殊,為運算字元後加上@。例如: 
>> -1
=> -1
>> 1.-@()
=> -1
>> +1
=> 1
>> 1.+@()
=> 1
>> ~10
=> -11
>> 10.~@()
=> -11
>> ! true
=> false
>> true.!@()
=> false

要注意,=不能 使用方法定義,所以其它如+=、-=...等也不能使用方法定義,&&與||具有捷徑運算,你也無法用方法定義,因此& &=與||=也無法使用方法定義。可以使用方法定義的運算操作有+、-、*、/、%、[]、[]=、<<、>>、==、 >、<、>=、<=、===、&、|、^、~、!。 

初學目前僅需了解到這邊,在了解如何自定義類別之後,將會再介紹如何定義這些特定的方法,事實上,在 陣列型態 中也看過一個自定義 ^ 運算操作的例子: 
 

在使用邏輯運算 and 與 &&、or 與 ||、not 與 ! 時,要注意到,在 Ruby 中,除了 nil 與 false 為假之外,其它物件都會被評估為真。例如字串 'Justin' 在判斷式中會是真,而空字串 "" 也是物件,在判斷式中會是真,所以空陣列是真、空雜湊是真、而 0 也是真。因此可以利用這個特性,撰寫以下程式: 
- main.rb 
  1. if ARGV[0]  
  2.     name = ARGV[0]  
  3. else  
  4.     name = "Guest"  
  5. end  
  6.   
  7. puts "Hello, #{name}!"  
如果使用者有輸入命令列引數,則ARGV[0]會有字串,就將name設定為使用者指定的命令列引數,否則ARGV[0]會是nil,結果就是判斷為假,就將name設定為"Guest"。例如: 
# ruby main.rb Justin
Hello, Justin!

# ruby main.rb
Hello, Guest!

and 與 &&、or 與 || 有捷徑運算,and 與 && 左運算元若判定為假,則就不會繼續運算右運算元,or 與 || 則是左運算元判斷為真,則不的運算右運算元。當判斷確認時停在哪個運算元,就會傳回該運算元,例如: 
>> nil && "Justin"
=> nil # 因為 nil 會判斷為 false, 所以停在 nil 而不會到 "Justin"
>> true && "Justin"
=> "Justin"
>> nil || "Justin"
=> "Justin" # 因為 nil 被判斷為 false, 故 or 運算會移到 "Justin"
>> "Monica" || "Justin"
=> "Monica"

利用這個特性,先前的範例程式,可以改寫為以下: 
  1. name = ARGV[0] || "Guest"  
  2. puts "Hello, #{name}!"  
Supplement 
Ruby 手冊 - Method 方法

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