[ Ruby Gossip ] Basic : 變數、操作與物件 - 變數

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Preface 
依型態資訊是記錄在宣告在變數之上，或者是執行時期的物件之上，程式語言可以區分為靜態（Static）語言（例如C/C++、Java）與動態（Dynamic）語言（例如Python、JavaScript）。Ruby是動態語言，也就是變數本身並沒有型態資訊，型態的資訊是在執行時期的物件之上，在 Ruby 中有五種變數，包括 區域變數、全域變數、實例變數、類別變數 與 常數。 

變數 
要建立區域變數，無需宣告型態，只要以小寫字母開頭命名變數並指定值給它，就建立了一個變數，在建立變數之前，嘗試存取某個變數會發生變數未定義的錯誤。例如: 
 

在上例中，一開始建立了一個 x 變數，參考至整數 10，由於變數本身沒有型態，之後你可以將字串"Justin"指定給 x。在 Ruby 中，變數始終是個參考至真實物件的名稱，指定運算只是更改變數的參考對象。例如: 

>> x = 1.0
=> 1.0
>> y = x
=> 1.0
>> x.object_id
=> 3696828
>> y.object_id
=> 3696828 # y 與 x 指向同一個物件, 故 object_id 相同
>> y = 2.0
=> 2.0
>> x.object_id
=> 3696828
>> y.object_id
=> 20871252 # 此時 y 指向不同物件

在上例中，x 一開始參考至 1.0 浮點數物件，而後將 x 參考的物件指定給 y 來參考，你可以使用 object_id 方法來取得所參考物件的記憶體位址代表數字，可以看到 x 與 y 都參考同一物件。之後 y 參考至2.0，所以 x 與 y 就參考至不同的物件。 

>> x = 1
=> 1
>> x.object_id
=> 3
>> x = x + 1
=> 2 
>> x.object_id
=> 5 # 此時 x 指向新的物件, 故 object_id: 3->5

之後+運算後，建立了新的2整數物件，而後指定給 x，所以 x 參考至新的物件。由於變數在Ruby中只是個參考至物件的名稱，所以對於可變動物件，才會有以下的操作結果: 

>> x = [1, 2]
=> [1, 2]
>> x.object_id
=> 2042
>> x[0]=10
=> 10
>> x
=> [10, 2]
>> x.object_id
=> 2042 # 因為 x 指向 array, 即使 array 內容變動, 只要 x 指向同一個 array, object_id 就不變.

在 Ruby 中，== 常單純比較兩個物件的實質內容是否相同。例如： 

>> list1 = [1, 2, 3]
=> [1, 2, 3]
>> list2 = [1, 2, 3]
=> [1, 2, 3]
>> list1 == list2 # == 用來比對 array 內容是否相同
=> true
>> list1.object_id
=> 21564936
>> list2.object_id
=> 21538056
>> list1.equal? list2 # .equals? 比對是否相同物件
=> false

上例中，實際上 list1 與 list2 是參考至不同的物件，如果想知道兩個變數是否參考同一物件，除了使用 object_id 得知之外，通常還可以使用 equal? 方法。 

相等比較還可以使用 eql? 方法，這個方法通常會檢查變數是否參考同一實例，若否則比較物件是否為同一類別的實例，若是則比較實值是否相同。例如: 

>> x = 1.0
=> 1.0
>> y = 1
=> 1
>> x == y
=> true
>> x.eql? y
=> false
>> x.eql? 1.0
=> true

上例中，x 與 y 參考的物件分別是 Float 與 Fixnum 的實例，因此 eql? 比較結果為false。 

相等比較還可以使用===，通常若===兩邊都是實例，預設實作會比較兩個變數是否參考同一實例，如果不是，會再呼叫==。如果左邊是類別而右且是實例，===比較實例是否由該類別所生成。使用case...when...else 時，就是使用 === 作為依據。 

Ruby 區域變數有個特性，直譯器只要看到程式碼中有「變數=值」的語句，就會為建立該變數，這會造成有以下的結果: 
 

在上例中，雖然 if 的區塊不會執行，但直譯器看到 a = 10，就會建立 a 變數，因此之後嘗試顯示 a 的值，是有 a 變數但預設為 nil，然後 b 變數是不存在的，因此出現錯誤。 

在 Ruby 中若要建立全域變數，變數名稱只要以 $ 開頭，全域變數一旦建立，整個程式都是可見。例如: 
- main.rb 

view plaincopy to clipboardprint?

1. $x = 10  
2. x = 20  
3. puts "%d, %d" % [$x, x]  
4.   
5. load "util.rb"  
6.   
7. puts "%d, %d" % [$x, x]  

- util.rb 

view plaincopy to clipboardprint?

1. $x = 100  
2. x = 200  

在上例中，main.rb 中的 $x 是全域變數，x 是區域變數，範圍限於 main.rb 中，util.rb 中的 $x 是全域變數，x 是區域變數，範圍限於 util.rb 中，在 load "util.rb" 執行其內容時，$x 被設定為100，由於是全域變數，這個修改在 main.rb 是可見的，因此第二次 puts 時，會看到 $x 的值為100。 

# ruby main.rb
10, 20
100, 20

在 Ruby 中有一些內建的全域變數，用來儲存整個系統可見的資訊，可查看 Ruby 安裝目錄中的 English.rb，瞭解有哪些全域變數可用。例如： 

>> $$
=> 4656
>> require "English"
=> true
>> $PID
=> 4656

$$ 可以取得目前程式的行程 ID，要求 English 特性之後，可以用較清楚的名稱使用全域變數，例如 $PID 就等於 $$。 

如果變數名稱以大寫作開頭，則稱之為常數，在 Ruby 中，常數並非不能修改，只不過你對常數作第二次修改的話，直譯器會提出警告: 

>> XCONST = 10
=> 10
>> XCONST = 20
(irb):2: warning: already initialized constant XCONST
=> 20

實例變數與類別變數，之後會再說明。