2016 講義ノート・メモ

• インタプリタ

  Rubyはインタプリタ言語です。プログラムを実行するためにコンパイル する必要はありません。

• 変数に型が無い (動的型付け)

  Rubyの変数はどのような型のデータも格納する事ができますので、 変 数の型について心配する必要はありません。 半面、コンパイル時のチェッ クは弱くなります。

• 変数宣言が不要

  Rubyでは変数を宣言無しで使う事ができます。 変数の種類(ローカル変 数、グローバル変数、インスタンス変数など)は 変数名から知る事がで きます。

• 単純な文法

  Rubyの文法はEiffelからわずかに影響を受けた単純なものです。

• ユーザによるメモリ管理が不要

  Rubyはメモリ管理を自動的に行います。 どこからもアクセスされなく なったオブジェクトは インタプリタに組み込みのガーベージコレクタ によって回収されます。

• 全てがオブジェクト

  Rubyははじめから純粋なオブジェクト指向言語として設計されています。 整数のような基本的なデータ型をはじめとして、 全てのデータをオブ ジェクトとして統一的に取り扱えます。

• クラス、継承、メソッド

  Rubyは クラス、継承、メソッドのようなオブジェクト指向言語として 基本的な機能は 当然持っています。

• 特異メソッド

  ある特定のオブジェクトにメソッドを付加することができます。 たと えば、GUIのあるボタンを押された時の動作を メソッドとして記述する ような使い方ができますし、 これを応用してプロトタイプベースの オ ブジェクト指向プログラミングも可能です(やりたければね)。

• モジュールによるMix-in

  Rubyは多重継承は複雑さの源であるという見地から、 意図的に多重継 承を持っていませんが、 モジュールを使ってクラス階層を横断して実 装を共有できます。 この機能を"Mix-in"と呼びます。

• ブロック付きメソッド呼び出し(イテレータ)

  制御構造の抽象化を援助するブロック付きメソッド呼び出しという機能があります。

• クロージャ

  手続きをオブジェクトとして扱う機能があります。 このオブジェクト 化された手続きのことをクロージャと呼びます。

• 強力な文字列操作/正規表現

  Perlをお手本とした強力な文字列操作や正規表現検索の機能があります。

• 多倍長整数

  組み込みの多倍長整数機能がありますので、 メモリが許す限り、非常 に大きな整数の演算もできます。 たとえば、400の階乗なども簡単に計 算できます。

• 例外処理機能

  例外処理機能は例外的な状況への対処が簡単に書けます。

• OSへの直接アクセス

  Rubyは(UNIXの)ほとんどのシステムコールの呼び出し機能を持っていま す。 Rubyだけでシステムプログラミングも可能です。

• ダイナミックローディング

  OSが許せば、オブジェクトファイルを実行時に読み込む機能が提供され ます。

• Ruby で扱える全ての値はオブジェクトです。
• Rubyのオブジェクトに対して可能な操作はメソッド呼び出しのみです。
• あるオブジェクトが反応できるメソッドは、 そのオブジェクトが所属するクラスによって一意に決定します。
• 所属するクラスはオブジェクト生成時に決まり、その後は特異クラスの導入 以外、所属クラスが変わることはありません。
• またオブジェクトは、特定のクラスに対比して、その「インスタンス」とも呼ばれます。
• オブジェクトの生成は、一般には、別のオブジェクトのメソッドを呼び出すことによって行われます。

• クラスは自身に所属するオブジェクトが反応できるメソッドを決定します。
• 所属するオブジェクトに対してあるメソッドを呼び出すことができるなら、 そのメソッドが「クラスに定義されている」と言います。
• またメソッドはクラスとメソッド名によって一意に決定します。
• クラスは必ずただひとつの「スーパークラス」を持ち、
• スーパークラスであるメソッドが定義されていれば自クラスでもそのメソッ ドが同じ内容で定義されていることになります。 これを「継承」と呼びます。
• 継承は推移するので、スーパークラスのスーパークラスが持つメソッドもま た自クラスにおいて定義されていることになります。

• メソッドは実行することができます。その実行を開始することを通常「呼び 出す」と言います。
• また呼び出すときにはオブジェクトを渡すことができ、そのオブジェクトを 「引数」と呼びます。
• いくつの引数を受け取ることができるかはメソッドの定義時に決定し、変更 することはできません。

• Ruby プログラムからはクラスもまたオブジェクトとして扱うことができる。
• 以下の基本操作が可能:
  • メソッドの存在を問い合わせる
  • メソッドを定義する
  • メソッドの定義を取り消す

• Ruby プログラムからはクラスもまたオブジェクトとして扱うことができる。
• 以下の基本操作が可能:
  • メソッドの存在を問い合わせる
  • メソッドを定義する
  • メソッドの定義を取り消す

クラスと同じだが，インスタンスを作ること，はできない。

あるオブジェクトだけに定義されたクラス (by ((s-:)))

変数への代入

変数 ~ 値

多重代入 ： 変数1, 変数2, 変数3 ~ 値1, 値2, 値3

x1 ~ 10

x1, x2, x3 ~ 1, 2, 3

x1, x2, x3 ~ [1, 2, 3]

'end'

https://docs.ruby-lang.org/ja/2.0.0/doc/s 変数と定数 (Ruby 2.0.0)

• グローバル変数
• ローカル変数
• インスタンス変数
• クラス変数
• 定数

講義後半で説明します。

Block/Module

• ローカル変数
• グローバル変数

Object

• インスタンス変数

Class

• クラス変数

Module/Class (?) - ((自信なし))

• 定数

print("Hello¥n")
'end'

クラス定義の外側の部分はトップレベルと呼ばれています。

ruby が実行されると, トップレベルに記述されたプログラムが順に実行 されて行きます。

self
'end'

では「main」と言うオブジェクトの元になっているクラスは何かを確認し てみます。オブジェクトに対して「class」メソッドを実行するとそのオ ブジェクトをのクラスを返します。

self
self.class
'end'

「main」オブジェクトの元になっているクラスは「Object」クラスと表示 されます。

ップレベルの中にもメソッドを定義することが出来ます。

トップレベルに定義されたメソッドは*「Kernel」モジュール*の中に追加 されることになっています。

「Kernel」モジュールは全てのクラスの元になっている「Object」クラス に読み込まれています。

その為、トップレベルに定義されたモジュールは、「Kernel」モジュール の中で既に定義されている「print」メソッドなどと同じようにどのクラス 内からでも呼び出すことができます。

またメソッドを呼び出す際に、呼び出し元のオブジェクト(レシーバーと呼 ばれています)を省略できるので、あたかも関数のように使用することが可 能です。

よって特定のクラス内ではなくトップレベルの位置にメソッドを定義すれ ば、関数のように使用できるメソッドを定義することが可能となります。

メソッドは実際に呼び出されるよりも前に定義されていなければなりませ ん。例えば次のようなプログラムはエラーとなります。

上記のようにメソッド呼び出しがメソッドの定義よりも前に実行されると 「undefined local variable or method」と言うエラーが表示されます。

x
'end'

Module の class は Class, つまり Module は Classクラスのオブジェクト， つまりクラス

Module.new で Module型のオブジェクト(モジュール)を作る

モジュールをクラスに取り込む事をmix-inといい、ソフトクリームの上に 載せるトッピングがその名の由来。

Rubyのクラスは継承ができ、親のクラスのインスタンスメソッドを子が受け継ぐ。 １つのクラスに二つ以上のクラスは継承ができなく、これを単純継承という。

上記のコードはUenoZooクラスはZooクラスのメソッドを継承している。またUenoZooク ラスはPandaモジュールをmixinしている。

Zooクラスで定義されているインスタンスメソッドはUenoZooクラスで使えて、Pandaモ ジュールをインクルードすることによって、Zooクラスでインスタンスメソッドとして 使う事ができる。

モジュールはクラスの使い方にバリエーションを与える。

もしModuleをクラスメソッドとして定義したい場合は extend を使用する 事によって使う事ができる。

class UenoZoo
  extend Panda
end

(UenoZoo.class).ancestors
UenoZoo.ancestors
UenoZoo.singleton_methods
UenoZoo.singleton_class
UenoZoo.new
'end'

UenoZoo.visit_to_Japan
UenoZoo.name
UenoZoo.panda
'end'

また prepend を使えば継承関係を一番手前にしてモジュールにあるメソッドにsuperを 使ってオーバーライド(メソッド上書き)できるようになる、Railsのコントローラーで 使われるbefore actionのような機能を実装できる。 super メソッドは継承されているクラスのメソッド、もしくはモジュールでmixinされ たメソッドで同名のメソッドを呼ぶ事ができるメソッド。

module Panda

def visit_to_Japan super + " and " + "Mr.TonTon" end

def panda @panda ~ "panda" end end

class UenoZoo < Zoo prepend Panda def monkey @monkey ~ "monkey" end

def elephant @elephant ~ "elephant" end

def lion @lion ~ "lion" end

def self.name "Ueno Zoo" end

end

> UenoZoo.ancestors

~> [Panda, UenoZoo, Zoo, Object, Kernel, BasicObject]

UenoZoo.new.visit_to_Japan

~> "Mr.RanRan and Mr.TonTon"

ちなみにクラスにはinitializeメソッドという便利なメソッドが定義されている。 このメソッドはオブジェクトが作成された時に呼ばれるメソッドである。

例えば、上のコードでmonkeyメソッドとelephantメソッドとlionメソッドはインスタン ス変数を定義してメソッドに格納しているが下記のメソッドのようにすれば短くなる。

class UenoZoo

 def initialize(monkey~"monkey", elephant~"elephant", lion~"lion")
   @monkey ~ monkey
   @elephant ~ elephant
   @lion ~ lion
 end

end

UenoZoo.new.instance_variables

~> [:@monkey, :@elephant, :@lion]

このままだとメソッドで変数を呼び出せないので, attr_readerを使う。

class UenoZoo
 attr_reader :monkey, :elephant, :lion  

 def initialize(monkey~"monkey", elephant~"elephant", lion~"lion")
    @monkey ~ monkey
    @elephant ~ elephant
    @lion ~ lion
 end

end

UenoZoo.new.monkey

~> "monkey"
Ueno.new.monkey ~ "pokey"
~>  undefined method `monkey~' for #<UenoZoo:0x007fa782157008> (NoMethodError)

ただこのメソッドは格納したインスタンス変数を呼び出す機能しかないので、 書き込み機能も加えるためにattr_accessorを使う。書き込みのみの場合は attr_writerを使う。

class UenoZoo
 attr_accessor :monkey, :elephant, :lion  

 def initialize(monkey~"monkey", elephant~"elephant", lion~"lion")
    @monkey ~ monkey
    @elephant ~ elephant
    @lion ~ lion
 end

end

UenoZoo.new.monkey

~> "monkey"
Ueno.new.monkey ~ "pokey"

~> "pokey"

同じクラスを定義して、既存のメソッドとは知らずに新たに定義し直して、将来 的なバグに繋がる可能性になる。

またクラス名とモジュール名は定数で定義されていて、 module名で定義された定数はclass名で定義できない。 その場合は名前空間として使う。下記のコードを参照してほしい。

class Cat
  def tuna
    "delicious"
  end
end

module Zoo

  class Cat  

    def tuna
      "delicious"
    end
  end

end

> Zoo::Cat.new.tuna
~> "delicious"
> Cat.new.tuna
~> "delicious"

CatクラスとZoo::Catクラスは別々のオブジェクトになる。module名と class名は定数だが定数の中から定数を呼ぶ場合はコロンを二個つけて:: で呼び出す。

1.class
(1.class).superclass
(1.class).superclass.superclass
(1.class).superclass.superclass.superclass
(1.class).superclass.superclass.superclass.superclass
(1.class).superclass.superclass.superclass.superclass.superclass
'end'

1.methods
(Object.new).methods
(BasicObject.new).methods
'end'

• method メソッドはBasicObjectのインスタンス・メソッドではない
• method メソッドはObjectのインスタンス・メソッド

(1.class).ancestors
(Object.instance_methods).include?(:methods)
(Kernel.instance_methods).include?(:methods)
(BasicObject.instance_methods).include?(:methods)
'end'

(1.class)
((1.class).class)
((1.class).class).superclass
((1.class).class).superclass.superclass
((1.class).class).superclass.superclass.superclass
((1.class).class).superclass.superclass.superclass.superclass
:end

Class
(Class.class)
(Class.class).superclass
(Class.class).superclass.superclass
(Class.class).superclass.superclass.superclass
(Class.class).superclass.superclass.superclass.superclass
:end

Class Class Module Object BasicObject nil

Module
(Module.class)
(Module.class).superclass
(Module.class).superclass.superclass
(Module.class).superclass.superclass.superclass
(Module.class).superclass.superclass.superclass.superclass
:end

def class_hier(obj)
  if obj.superclass
    print " ~> ", obj.superclass
    class_hier(obj.superclass)
  end
end

class_hier(Class)
class_hier(Integer)

'end'

Class.singleton_class
(Class.singleton_class).superclass
(Class.singleton_class).superclass.superclass
(Class.singleton_class).superclass.superclass.superclass
(Class.singleton_class).superclass.superclass.superclass.superclass
:end

(Class.singleton_class).singleton_class
(Class.singleton_class).singleton_class.singleton_class
:end

(Class.singleton_class).singleton_class
(Class.singleton_class).singleton_class.superclass
(Class.singleton_class).singleton_class.superclass.superclass
(Class.singleton_class).singleton_class.superclass.superclass.superclass
:end

Class.ancestors
Module.ancestors
(Class.new).ancestors
(Module.new).ancestors
'end'

Class.singleton_class
(Class.singleton_class).ancestors
'end'

what_is_self_in_class_def ~
 class MyClass
   CONSTANT ~ 'MyClassの定数'
   self
 end
p what_is_self_in_class_def
'end'

irb(main):002:0* irb(main):003:1> irb(main):004:1> irb(main):005:1> ~> MyClass
MyClass
~> MyClass

class MyClass は,

• ~Class~型のオブジェクトを生成し，
• 定数 MyClass にその値をセットし，
• self を MyClass オブジェクトにし，
• self のトップレベルで，
• end までの ruby 式を評価し，
• 最後の式の値を返す。

class MyClass
  p CONSTANT
  KONSTANT ~ 'MyClassの別の定数'
end
p CONSTANT
p MyClass::CONSTANT
p MyClass::KONSTANT
MyClass.constants

'end'

irb(main):012:1> irb(main):013:1> "MyClassの定数"
~> "MyClassの別の定数"
NameError: uninitialized constant CONSTANT
	from (irb):14
	from /home/staff/suzuki/.rbenv/versions/2.0.0-dev/bin/irb:11:in `<main>'
"MyClassの定数"
~> "MyClassの定数"
"MyClassの別の定数"
~> "MyClassの別の定数"
~> [:CONSTANT, :KONSTANT]

• class MyClass で，~MyClass~ (クラス)オブジェクトのトップレベルに入 る
• ruby のクラスは変更に対し，開かれている (オープン・クラス)
• 定数~CONSTANT~ はMyClass の名前空間に定義されている

obj~ MyClass.new
obj.class
(obj.class).ancestors
'end'

~> #<MyClass:0x007fd4425309d0>
~> MyClass
~> [MyClass, Object, Kernel, BasicObject]

objの型

MyClass.class
(MyClass.class).ancestors
'end'

~> Class
~> [Class, Module, Object, Kernel, BasicObject]

MyClassのオブジェクトとしての型階層

MyClass.singleton_class
(MyClass.singleton_class).ancestors
'end'

~> #<Class:MyClass>
~> [#<Class:MyClass>, #<Class:Object>, #<Class:BasicObject>, Class, Module, Object, Kernel, BasicObject]

MyClassのオブジェクトとしての型階層

• メソッド が class 階層中にない時，
• missing_method が呼ばれる
• class 階層中に missing_method がない時，
• エラーになる

• 動的定義 define_method (:method_id) block
• 動的呼び出し send("method", *args)

• 動的に未定義のメソッドと引数が取得できる
• 他のメソッドへ委譲したり (動的proxy)
• メソッドを on-demand で定義できたり (ghost method) openstruct

様々なComputer の様々な付属品を扱う多種のデータベースへのアクセス を簡単にする：

• more_dynamic.rb
• final.rb

obj.instance_eval block

• オブジェクトobjのコンテキストで,
• ブロックblockを評価する

(no term)

obj を self にして, クロージャを実行するということ

ブロックの使用

• コードの保管
• yieldを使ったブロックの呼び出し

コードを保管できる状況

• (({Proc})) の中．ブロックがオブジェクトになる
• (({lambda})) の中．
• メソッドの中

library test/unit (Ruby 2.0.0)

新らしい単体テスト・フレームワークを使いましょう:

• Ruby - Test::Unitでテストを書く - Qiita

• Rubyでsqlite3を使ってみる - Bye Bye Moore
• SQLite を Ruby で使う - RubyCocoa メモ
• sparklemotion/sqlite3-ruby - Ruby

SQLite (wikipedia) 手軽なローカル・ファイル型の軽量データベース

bundler を gem install

which gem 

gem install bundler

echo $PATH

/users/home/masayuki/.rbenv/Darwin.x86_64.14.5.0/shims/gem
Bundler and RubyGems.org are free for anyone to use, but maintaining them costs more than $25,000 USD every month. Help us cover those costs so that we can keep the gem ecosystem free for everyone: https://ruby.to/support-bundler
Successfully installed bundler-1.14.1
Parsing documentation for bundler-1.14.1
Installing ri documentation for bundler-1.14.1
Done installing documentation for bundler after 15 seconds
1 gem installed
/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/sbin:/sbin:/opt/X11/bin:/users/home/masayuki/.rbenv/Darwin.x86_64.14.5.0/bin:/users/home/masayuki/.rbenv/Darwin.x86_64.14.5.0/shims:/users/home/masayuki/local/bin:/users/home/masayuki/.cask/bin:/users/home/masayuki/.rbenv/Darwin.x86_64.14.5.0/versions/bin:/users/home/masayuki/COMM/bin:/users/home/masayuki/bin:/opt/local/bin

必要な gem を記述

# src/Gemfile
gem 'sinatra'
gem 'org-converge'

sinatraアプリケーションを起動するための設定

# src/config.ru
require './app.rb'
run Sinatra::Application

sinatra のDSLで，Webサービスを記述:

# src/app.rb
require 'sinatra'

get '/' do
  'OK'
end

get '/org' do
  Dir.glob('../notes/*.org').join("\n")
end

get '/org/*.org' do |doc|
  `(cd ../notes; sh ~/bin/org2html #{doc}.org)`
  `cat ../notes/#{doc}.html`
end

ここでは，org->HTML変換には，~suzuki/COMM/bin/org2html コマンドを利用しています。

代わりに，((% pandoc -t html -f org %))コマンドを使ってもいいですし， rubygem/org-ruby を使ってもいいかもしれません。

この文書を，emacs org-mode で C-c C-v C-t して，書き出し， 下記コマンドでサーバを立ち上げる。

org-converge org/run.org

ブラウザで，下記URLにアクセスする:

• 127.0.0.1:9292/,
• 127.0.0.1:9292/org,
• 127.0.0.1:9292/org/ORG文書

~Object~クラスは~Kernel~モジュールをインクルードしています。

~BasicObject~クラスが~Object~クラスの親クラスになりました。

Object < Kernel (< BasicObject)

~Module~クラスの親クラスは~Object~クラスです。

Module < Object < Kernel (< BasicObject)

~Class~クラスの親クラスは~Module~クラスです。

Class < Module < Object < Kernel (< BasicObject)

include ファイル中の named_src_block の noweb 参照ができない

• 同一ファイル中の named_src_block は noweb 参照ができるので， include を展開することにした。
• 通常の include は展開したくないので， babel_include だけ展開する ことにした。

file:///users/home/masayuki/COMM/Prog/org/babel-include/