[ Ruby Gossip ] Basic : 模組 - 再看變數範圍

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Preface 
先前談過，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，先前曾討論過一些範圍（Scope）的問題，在學到模組之後，這邊要正名為區域變數、全域變數、實例變數、類別模組變數 與 常數。以下對變數作個總整理。 

再看變數範圍 
以 $$ 開頭的全域變數是最容易理解的，因為整個程式中隨處可見。以小寫字母開頭的區域變數的範圍也許是其次容易理解的，在 Ruby 中，非常明確的，區域變數就真的只是區域變數，無論它出現在哪個區域，可見範圍就僅止於該區域，不會跨入內嵌的子區域。如果出現在類別區域，就是在類別區域中可見，不會在方法區域中可見。如果出現在模組區域中，就只在模組區域中可見，不會在類別或方法中可見。例如: 
 

如果類別或模組中定義了常數，則類別或模組，或其中的方法都可取用常數（方法中不能設定常數）。常數若定義在類別中，則可以透過「類別名稱::常數」的方式取得。常數若定義在模組中，則可以透過「模組名稱::常數」的方式取得。事實上，類別名稱或模組都必須以大寫名稱作開頭，而大寫名稱在 Ruby 中是定義為常數，所以類別名稱與模組名稱，其實就是個常數。例如: 
 

因此，模組也常被用來作為類別、公用方法或公用常數的名稱空間，而與特定類別相關的公用常數與公用方法則定義在特定類別中。如果類別或模組外定義了常數，則類別或模組內可以直接取用常數，在類別或模組中若設定了同名常數，則是會使用類別或模組中自己定義的常數。例如： 
 

關於 @@ 開頭的變數，在 類別變數 中作過深入的討論，實際上，@@ 開頭的變數，也可以定義在模組中，姑且稱之為模組變數，屬於模組擁有，模組變數必須定義模組方法來取得。例如: 
 

實際上，@@ 開頭的變數，範圍貫穿模組或類別以及當中定義的方法（無論是實例方法或是類別方法），而且在 Object 類別中，若有 @@ 變數與內部類別的@@類別變數同名，則外部類別的 @@ 變數會覆蓋內部類別的 @@ 變數（在 Object 中定義 @@ 變數，幾乎就等同全域變數了）。因此要小心使用，你可以回顧 類別變數 中看過的幾個例子。 

以 @ 開頭的變數為實例變數，屬於個別物件擁有，可視範圍僅限於物件之內，要取得實例變數，必須為該物件定義實例方法。@ 開頭的變數，並不是只能出現在實例方法中，如果 @ 開頭的變數出現在類別或模組本體，那它就是屬於類別或模組（因為它們也是物件），出現在類別或模組方法中時，表示要存取的就是該類別或模組擁有的實例變數。例如： 
 

出現在 Some 本體的 @a，是屬於 Some 類別擁有的實例變數，因此必須透過類別方法 Some.a 取得。出現在實例方法中的 @a，則屬於 Some 產生的 s 實例擁有，因此必須透過 s.a 實例方法存取。那麼，@@ 開頭的變數與 @ 開頭的變數有何不同？來看看這個例子: 
 

這是在 類別變數 討論過的情況，直譯器看到 @@a 時，會往外看類別或模組邊界在哪（而不是看到 Some.a 中的 Some），結果看到的邊界是 Object，但 Object 中並沒有定義 @@a，因此發生錯誤。如果是以下呢？ 
 

直譯器看到 @a 時，會看看是透過哪個實例呼叫，結果是 Some，因此取得的是 Some 中定義的 @a。 

@ 開頭的變數一定是在實例上，只是這個實例可能是類別、模組或依類別建構出來的實例；@@ 開頭的變數，可記憶為比 @ 擁有更大可視範圍的意涵，其範圍貫穿模組或類別以及當中定義的方法（無論是實例方法或是類別方法），並需留意 Object 中 @@ 變數幾乎等同全域變數的情況。