インターネット技術特論

(1)

インターネット技術特論

E:Ruby 山口実靖

http://www.ns.kogakuin.ac.jp/~ct13140/inet/

インターネット技術特論E-2

オブジェクト指向

• 謎の言葉の解説．以下の解説は不正確です．

–メソッド：C言語の関数に近いもの

–クラス：C言語の型に近いもの．ただし，int型の様な小さなものでは無く，構造体．

–インスタンス：C言語の変数に近いもの．型(構造体) が1個あったら，実体の変数は多数作れる．

–オブジェクト：インスタンスのこと．あるいは，インスタンスとクラスの両方の意味．

Ruby

• オブジェクト指向，スクリプト型(インタプリタ型)プログラミング言語．

–まつもとゆきひろ氏によって作られた．

– Ruby on Rails の成功などにより世界中で広く使われている．

–文字列処理が得意

–発表当時(1990年代中頃), 文字列処理が得意であるとして広く(?)普及していたPerlの代替としても注目

• http://www.ruby-lang.org/ja/

Ruby の install

• Un*x系OSへのinstall

– (1) アーカイブの入手 (下は，2010年10月現在最新版)

• wget ftp://ftp.ruby-lang.org/pub/ruby/1.9/ruby- 1.9.2-p0.tar.bz2

– (2) 解凍,compile,&install

• bunzip2 -dc ruby-1.9.2-p0.tar.bz2 | tar xf -

• cd ruby-1.9.2-p0/

• ./configure

あるいは ./configure --prefix=/a/b/ruby

• make

• make install

Ruby の install

• RedHat, Fedora, CentOSなら – yum install ruby

•工学院大学のサーバにはインストール済み – www.ns.kogakuin.ac.jp (hout1) – green.ns.kogakuin.ac.jp

補足 (proxy 設定 )

•工学院大学内でyumやwgetを使用するには，

proxyの設定が必要．

•使用しているシェルの確認方法

– echo $SHELL

• bashを使用している場合

export http_proxy=http://cache.cc.kogakuin.ac.jp:8080/

export https_proxy=http://cache.cc.kogakuin.ac.jp:8080/

export ftp_proxy=http://cache.cc.kogakuin.ac.jp:8080/

• csh, tcshを使用している場合

setenv http_proxy http://cache.cc.kogakuin.ac.jp:8080/

setenv https_proxy http://cache.cc.kogakuin.ac.jp:8080/

setenv ftp_proxy http://cache.cc.kogakuin.ac.jp:8080/

最初の Ruby プログラム

puts "Hello,World!"

•実行方法

– ruby hello.rb

•実行結果

– Hello,World!

(2)

埋め込みドキュメント

行頭に"=begin"がある行から，行頭に"=end"

がある行までは，ドキュメント(コメント)．

print "hello¥n"

=begin これ以下はコメントです．

この行はコメントです．

複数行をまとめてコメントにできるので, 便利ですね:-)

=end この行も含めて，ここまでコメントです．

print "World!¥n"

リテラル

• リテラル：ソースコード中に直接記述される定数

3 # 整数リテラル(3)

3.0 # 浮動小数点リテラル(3.0)

"Hello" # 文字列リテラル(Hello)

'Hello' # 同上

?a # 文字リテラル(a)

/Hel+o/ # 正規表現リテラル(Hel+o)

"と'は，完全に同一では無く，違いがある．

'の方が単純で，"の方が高機能．

リテラル (C 言語のとの比較 )

正規表現はC言語にない.

文字列は"でも'でもよい.

文字はC言語と似てもにつかない

• C言語 3

3.0

"Hello"

'a' 対応なし

• Ruby 3 3.0

"Hello"

'Hello'

?a

/Hello/

• C言語との比較

文字列リテラル

•シングルクォート'で囲まれた文字列

• '記号は¥'と記述する．

• ¥記号(バックスラッシュ記号)は¥¥と記述．

puts 'What¥'s happened?' puts '¥¥1,000,000'

–特殊記号は上記2個のみ．他はそのまま

•ダブルクォート"で囲まれた文字列

• ¥a=ベル ¥b=BS ¥n=改行 ¥s=空白 ¥t=TAB ¥"="

¥¥=¥ など多機能．

インターネット技術特論

余談 : ￥

(円記号)

と＼

(バックスラッシュ)

• 文字コード5C(92)に対して，

–アメリカ人は(ASCIIでは)＼(バックスラッシュ)記号を割り当てた．

–日本人(JIS)は￥を割り当てた．

• 日本人が￥のつもりで作ったテキストファイルを英語OSで見ると，バックスラッシュに見える．

–これは，文字化け？

• MS-DOS以来，MS社OSではディレクトリの区切り文字に＼を使用してきた．日本語版では￥が区切り文字．

• C言語でも，制御文字は文字コード5Cを使用．

結果，米国→制御文字は＼日本→制御文字は￥

–￥と＼は同一として受け入れられた？

ヒアドキュメント

• 文字列の終端を指定し，長い文字列をソースコード内に記述する手法．

– Shell Script, ruby, perl, PHPなどに存在する手法

(3)

ヒアドキュメント

a=<<HEREEND hello,

world!

HEREEND print a

hello, world!

実行結果

朱記部の意味

<<記号から，HEREENDまでを文字列リテラルと見なす．

つまり，aに

"hello,¥nworld!¥n"

が代入される．

HEREENDは自由に指定できる．

ヒアドキュメント

print <<XYZ This

is a pen.

XYZ This

is a

実行結果 pen.

x=<<Hoge ABC XYZ Hoge print x

x=<<Hoge ABC XYZ

Hoge#hello print x これら↓はNG.

"Hogeが見つからない"

識別子

•識別子：変数名，関数名(メソッド名)，クラス名

•アルファベット，数字，_(アンダースコア)を使用できる．

–ただし，数字を先頭にすることはできない．

•変数名，メソッド名は先頭を小文字にする．

•定数名，クラス名は先頭を大文字にする

識別子

•変数名

x xYZ abc ab_cd _x a98

•定数名 Max MIN

• NG

ab-c 98a

予約語

•次スライドの語は登録済みの予約語である –予約語はクラス名，変数名などに用いることができ

ない.

–接頭辞の$，@，@@を付ければ予約語とはみなされず使用できる．(接尾辞については後述)

•また，前述の"行頭の=begin"と"行頭の

=end"も，コメントとして特殊な扱いを受ける

予約語

• __LINE__ case ensure not then __ENCODING__ class false or true __FILE__ def for redo undef BEGIN define? if rescue unless END do in retry until alias else module return when and elsif next self while begin end nil super yield break

変数の型

• Rubyは型付けが弱い // 変数宣言不要 x = 3;

// xにInteger型の // 3が入った x = "Hello";

// xにString型の // "Hello"が入った.

(中略)

print x, "¥n"

// ↑ここだけ読んでも，

// xに何型の変数が // 入っているか不明

• C言語は型付けが強い

int x, y;

// 型明記の変数宣言が必須 // xには整数しか入れられない

x = 3; //OK

x = &y; //NG(警告) x = "hello"; //警告 (中略)

printf("%d¥n", x);

//↑途中がどうであろうと，

// xには整数が入っているはず

変数 ( 参照，ポインタ ) と代入

• Rubyでは，すべての変数は参照，ポインタ –代入はポインタのコピー

a = "Hello"

b = a

print "a=", a, " b=", b, "¥n"

a.gsub!(/H/,"h")

print "a=", a, " b=", b, "¥n"

a = "World"

print "a=", a, " b=", b, "¥n"

a=Hello b=Hello a=hello b=hello a=World b=hello

実行結果

(4)

変数(参照，ポインタ) と代入

• Rubyでは，すべての変数は参照，ポインタ –代入は参照のコピー

a = "Hello"

"Hello"

変数a

変数(参照，ポインタ) と代入

a = "Hello"

b = a

"Hello"

変数a 変数b

変数(参照，ポインタ) と代入

a = "Hello"

b = a

a.gsub!(/H/,"h")

"hello"

変数a 変数b

変数(参照，ポインタ) と代入

a = "Hello"

b = a

a.gsub!(/H/,"h")

a = "World" "hello"

変数a 変数b

"World"

変数 ( 参照，ポインタ ) と代入

• Rubyでは，すべての変数は参照，ポインタ

–代入は参照のコピー

a = "Hello"

print "a=", a, " b=", b, "¥n" a=HELLO b=Hello

実行結果

変数(参照，ポインタ) と代入

a = "Hello" 変数a "Hello"

変数(参照，ポインタ) と代入

a = "Hello"

a.clone

変数a "Hello"

"Hello"

clone

変数(参照，ポインタ) と代入

a = "Hello"

b = a.clone

変数a "Hello"

"Hello"

変数b

• 深い(deep)コピーとは

"Hello"

"World"

"12345"

変数x

(6)

変数(参照，ポインタ) と代入

• 深い(deep)コピーとは

"Hello"

"World"

"12345"

変数x

メンバ変数a メンバ変数b メンバ変数c clone

"Hello"

"World"

"12345"

変数，定数

• Rubyには5種類の変数(定数)がある．

–ローカル変数：小文字で始まる –グローバル変数：$記号で始まる –インスタンス変数：@で始まる．

–クラス変数：@@で始まる –定数：大文字で始まる例

age:ローカル変数

$age:グローバル変数

@age:インスタンス変数

@@age:クラス変数 Age:定数

擬似変数

• 以下の7個はローカル変数のふりをした擬似変数．値の変更ができない．

– nil:空，未初期化.CのNULL,Javaの"ぬるぽ"

– true,false:真偽の"真"と"偽"

– self:現在実行中のメソッドが所属するオブジェクト.C++,Javaのthis

– __FILE__ __LINE__ __ENCODING__:ソースファイルのファイル名，行数，エンコーディング

サンプル00

gets print 実行方法

ruby a.rb a.txt 実行結果

hello

hello world!

this is a pen.

a.txt これは，あまりにも酷い？

余談：oneliner

gets

• コマンドライン引数で指定されたファイルを順に開き，1行ずつ読み込む．引数が無ければ標準入力から読み込む．

• 読み込む行が無くなるとnilを返す．

• 読み込んだ値は，戻り値として返し，$_に代入する．

print

• 引数を画面(標準出力)に出す(表示する).

•引数が無かったら$_を表示する．

– $_は，print,splitなどの複数のメソッド(関数) によって使用される．

–極端に短いスクリプトでは便利かもしれない...

–混乱の元なので，使用しないことを薦める．

サンプル 01

gets print $_

実行方法

hello

hello world!

this is a pen.

a.txt 先ほどと同一のプログラム

サンプル 02

line = gets print line line = gets print line 実行方法

hello world!

this is a pen.

a.txt

(7)

文，式

• Rubyでは，文(式)はセミコロンまたは改行で区切る．

– C言語では，セミコロンで区切る．

–通常は，改行で区切る．1行1文．

print "Hello¥n"

print "World!¥n"

– 1行に2文以上書きたければセミコロンを打つ．

print "Hello¥n" ; print "World¥n"

メソッド呼び出し

•驚くべきことに ( ) を省略できる．

line = gets line = gets() print line print(line)

組み込み変数

• $!：最後の例外に関する情報

• $1,$2,$3..：最後のパターンマッチのn番目の括弧にマッチした値．

• $_：現在のスコープで最後にgetsなどで読み込んだ文字列．

• $.：最後に読んだ入力ファイルの行番号

•他にも

– $~ $& $` $' $+ $/ $¥ $, $; $< $>

組み込み定数

• $0:現在実行中のrubyスクリプト名

• $$:現在実行中のrubyプロセスのプロセスID

• $stdin $stdout $stderr STDIN STDOUT STDERR:標準入力，標準出力，標準エラー

• ARGV:コマンドライン引数の配列 – ARGV[0],ARGV[1]の形で使用．

• ENV:環境変数を表すHash

• $-a TRUE FALSE ARGF RUBY_VERSION RUBY_RELEASE_DATE

演算子

• ::

• []

• **

• 単項- 単項+ ! ~

• * / %

• + -

• << >>

• &

• | ^

• > >= < <=

• <=> == === != =~ !~

• &&

配列

a = ["apple", "banana", "orange"]

print a[1], "¥n"

# banana

a[1] = "melon"

# a が ["apple", "melon", "orange"] に

print a, "¥n"

# applemelonorange

print a.join(",")

# apple,melon,orange

配列

a = ["apple", 3, 12.3]

# ↑型が一致していなくてもよい.すべてはオブジェクト.

b = ["apple", ["banana","orange"],

"melon"]

# 配列もオブジェクト. b[1]は["banana","orange"]で,

# b[1][1]は"orange"

c = [1, [[2, 3], 4], 5]

# c[1]は[[2, 3], 4]

# c[1][0]は[2,3]

# c[1][0][0]は2

# c[1][0][1]=30 などが可能

配列 (Array 型 )

•配列は，正確にはArray型のインスタンス

• rubyではすべてがオブジェクト

– a[i] a[i..j] a[i,n]

– a.each do |x| ... end – a.length a.join(x)

– a.push(x) a.pop a.shift a.unshift(x) a.delete(x) – a.sort a.sort!

– a.reverse a.reverse!

http://www.ruby-lang.org/ja/man/html/Array.html

(8)

ハッシュ (Hash)

h = Hash.new h[key]

h[key] = value h.delete(key)

h.each | k,v | ... end h.key?(k) , h.value?(v) h.keys, h.values

http://www.ruby-lang.org/ja/man/html/Hash.html

Rubyでの真偽

•偽

– false, nil

•真

–上記以外

•注意

–他言語で偽となる 0 や "" は Ruby では真

真偽値の例

a = true b = false print a, "¥n"

print b, "¥n"

true false 実行結果

真偽値の例

a = (1<3) b = (3<1) c = nil

print a, "¥n"

print b, "¥n"

print c, "¥n" true false nil 実行結果

制御構造 if

if a0 then b0

elsif a1 then b1

else b2 end

if の例 0

(9)

end

unless a==3 then print "hello"

end

if 文の値

• ifが値を返せる

–ブロックで最後に評価した値がif文の値となる a = 1

b = 3

max = if b<a then a else b end print max, "¥n"

(10)

if 文の値

a = 1 b = 3

max = if b<a then

print "a is larger¥n"

a else

print "b is larger¥n"

b end

print max, "¥n"

b is larger 3

実行結果

if 文の値

male = true name = "Sane"

print "Hi,", if male then "Mr."

else "Ms." end, name, "¥n"

case

case x when v0 when v1, v2 when v3..v4 else

end

case 文の例

x = 5 case x when 0

print "zero¥n"

when 1, 2

print "one, two¥n"

when 3..6

print "three to six¥n"

when "hello"

print "hello¥n"

else

print "other¥n"

end

繰り返し while

while 式0 do 文0

文1 end

x = 0

while x<10 do print x, "¥n"

x += 1 end

while line=gets do print line

end

繰り返し until

while 式0 do 文0

文1

end 例

x = 5

until x<0 do print x, "¥n"

x -= 1 end

繰り返し for

for 変数 in 配列 do print i, "¥n"

end

for i in 20..30 do print i, "¥n"

end

ruby では，これは一般的では無い

for i in [10,11,12] do print i, "¥n"

end

繰り返し for

5.times do | i | print i, "¥n"

end

0 1 2 3 4

実行結果

(11)

イテレータ (反復子)

x = ["apple","banana","orange"]

x.each do |fr|

print fr,"¥n"

end

赤字はメソッドeachの引数

イテレータ (反復子?)

open("/tmp/a.txt","r") do | f | line = f.gets

print line end

f=open("/tmp/a.txt","r") line = f.gets

print line f.close

ループ脱出

• break

–ループ(while,until,for,イテレータ)から抜ける

– C言語のbreak

• next

–ループの残りを省略し，次のループに入る – C言語のcontinue

• redo

–ループの最初に戻る.

メソッド(関数)の定義

def メソッド名 (引数群) 本体

end

メソッド定義の例 0

def pr_helo()

print "Hello,World!¥n"

end pr_helo pr_helo()

メソッド定義の例 1

def pr_helo0

end

def pr_helo1()

end

print @x, "¥n"

end end

x = Hoge.new x.prin

# 0 x.set(3) x.prin

# 3

print x.get, "¥n"

# 3

クラスの定義と使用

class Hoge def initialize

@x = 0 end def get

return @x end

def set(n)

@x = n end def prin

print @x, "¥n"

end end

x = Hoge.new y = Hoge.new x.prin

# 0 y.prin

# 0 x.set(3) y.set(7) x.prin

# 3 y.prin

# 7

クラスの定義

class Hoge

def initialize

@x = 0

@y = 0 end

def get_x

return @x end

def get_y

return @y end

def inc

@x += 1

@y += 10 end

end インスタンス変数に自由に代入できないクラス

アクセス制限

private

同一インスタンスに対してのみ呼び出せる．

レシーバはselfのみ.

サブクラスのインスタンスであっても良い．

protected

同一型のインスタンスに対してのみ呼び出せる．

レシーバはselfでなくてもよい．

public

誰でも呼び出せる．

C++のprivate(サブクラスでの呼び出しNG)はない．

アクセス制限の仕方

class Hoge

# デフォルトはpublic になっている def aaa

end

private # デフォルトがprivateになった

def bbb end

protected :aaa, :bbb #明示的変更 end

(13)

class Hoge

def me_abc

print "abc¥n"

end private

def me_def

print "def¥n"

end public

def me_ghi

print "ghi¥n"

end end

ho = Hoge.new ho.me_abc

#ho.me_def ← これはNG

ho.me_ghi インターネット技術特論E-98

class Hoge

def me_abc

me_def # ← これはOK end

private

def me_def

print "def¥n"

end end

ho = Hoge.new ho.me_abc # これはOK

I/O

fi = File.open("a.txt", "r") while line=fi.gets do

line.chomp!

print "[", line, "]¥n"

end

fi.close

I/O

File.open("a.txt", "r") do | fi | while line=fi.gets do

line.chomp!

end

end # ファイルは自動的に閉じる

I/O

File.open("a.txt", "w") do | fi | fi.print "hello¥n"

fi.print "world¥n"

end

http://www.ruby-lang.org/ja/man/html/IO.html

例外

•エラー処理だらけのプログラムは読みづらい

fp = fopen(...);

if( fp==NULL ){

...

}

ret = fseek(...);

if( ret == -1 ){

...

}

ret = hoge(...);

if( ret == NULL ){

...

}

例外

begin hoge fuga piyo

rescue A => exp0 rescue B => exp1 else

ensure end

例外

begin

File.open("a.txt", "r") do | fi | while line=fi.gets do

line.chomp!

end end

rescue Errno::ENOENT => exp print "Find not found!!¥n"

print exp.message, "¥n"

rescue => exp print "ouch!¥n"

print exp.class, "¥n"

print exp.message, "¥n"

end

(14)

rescue

• rescue A => exp

–例外 A が発生したらここに来る．

発生した例外オブジェクトに exp と名付ける.

• "=> exp" は省略可能．"rescue A" と記す.

発生した例外オブジェクトは破棄してしまう.

• "A"は省略可能．"rescue => exp"

全ての例外を捕まえてしまう.

• else

–どのrescueも成り立たなかったらここを実行.

• ensure

–例外を捕まえても，捕まえなくてもここを実行.

インターネット技術特論