基本概念

程式

以特定指令使電腦運行想要的動作

可以以程式語言編寫

用電腦可以解讀的語言命令之

程式語言

利用標準化的指令定義電腦的行動

但是比電腦更早被發明出來

自動織布機、自動演奏鋼琴

Ruby

開發者希望大家可以快樂寫程式

完成一件事情可以用很多方法達成

由日本人所開發

Ruby程式執行

先將文字檔轉換成特殊的位元碼

再用程式直譯該編碼

先編譯後直譯

使用VM來運行程式

hello, world

直譯器

為了執行Ruby的程式我們需要直譯器

Windows: RubyInstaller

Mac:$ brew install ruby

Linux:各家安裝ruby套件即可

版本選擇

推薦使用2.0以上的版本

有一定的了解再使用x64版本

就用Ruby2.2.5吧

安裝說明

為防止有個萬一還是說明安裝流程

其實就是Enter大法

選擇安裝語言

只有英文和日文可以選

就選英文吧

同意許可證

Ruby為自由軟體就安心同意吧

額外選項

第一個可以不用

但是PATH和檔案關聯建議打開

等它安裝

安裝完成

接下來就可以使用了

使用Ruby

Start Command Prompt with Ruby

Interactive Ruby

執行檔案

要對電腦路徑稍微熟悉

基本的CMD/TTY操作要會

先不要用這個

互動模式

使用irb為工具

輸入程式後就會產生結果

可以專心在語言的熟悉上

hello, world

先進入irb後輸入以下指令

print "hello, world"

就得到一行輸出結果

hello, world=> nil

踏出第一步

上面就是一個簡單的程式了

就是叫直譯器印出hello, world這幾個字

至於nil我們之後會再討論

基礎型別

類別

只要知道物件有其屬於的類別

每一種類別會有屬於自己類別的功能

基礎類別

Ruby提供了基本的類別讓使用者使用

使用這些類別就能做到很多事

列表

• Numeric
•     Integer
•     Float
• TrueClass/FalseClass/NilClass
• String
• Array
• Hash
• ...

物件與參考

物件

Ruby的基本單位

實際存在記憶體中的資料

可以對其進行相對應的操作

變數

在Ruby中物件是沒有名字的

變數就是賦與物件一個名字

使用"="來指定變數指向的物件

使用小寫字母開頭就是變數

也可以使用非英文或數字(不建議)

參考

英文為reference

讓變數或其他物件可以連結到某物件

"代表"某個存在的物件

賦值

讓變數參考到物件

count = 10

str = "string"

狐狸 = "fox"

圖解

a=b=5566

"Hello,World"

常數

變數可以多次指派而常數不行

就是用來存放不會變的資料

大寫字母開頭皆為常數

小結

小心兩個變數指向同一個物件的狀況

一個變數只能參考到一個物件

沒有被參考的物件又是另一個故事了

數字相關

數字相關

數字有整數和浮點數

Interger

Float

其實還有實數和複數誰用得到呢?

整數

Integer

可以處理非常大的數字

有很多種方法表達整數

整數表達

十進位: 5566,22_000

八進位: 0755,0422

二進位: 0b11001101

十六進位: 0xC8763,0xdeadface

牛刀小試

到底0xC8763在10進位下是多少

0b111,0111,111,0x111

大數

大家可能對這個詞比較不熟悉

電腦一般儲存數字大小是有限制的

能夠不具大小限制的處理就稱為大數

可以當成整數來用

浮點數

Float

浮點數可以近似表達小數

整數和浮點數運算會變浮點數

浮點數也有很多表達方法

浮點數表達

科學記號: 8722.78e6,9.109E-31

小數點: -0.3010,866.6

特殊的NaN,Infinity,-Infinity

四則運算

數字間的運算俗稱四則運算

不過並不只有四種功能

自動轉型

整數和整數運算是整數

但是和浮點數有關就是浮點數

加法

"+"號

浮點數和整數可以混合運算

減法

"-"號

一樣可以混合運算

乘法

"*"號

注意不是使用英文子母"x"

千萬別這樣

0x0

你看結果明明就是0啊

0x16

欸欸欸欸欸欸欸欸欸

除法

"/"號

注意"\"不是除法

整數除以整數恆為整數

除法特例

整數除以0會發生錯誤

100/0

1.0/0

0.0/0

取餘數

"%"號

四則運算中的第五個運算

也要小心整數對0取餘數

指數

"**" 2個"*"號

最刺激的運算

可以開根號或求倒數

牛刀小試

1+2*3-4

(1+2)*(3-4)

2**0.5

5**-1+4**-1

9999**9999

字串

字串

String

可以放入各種文字

Ruby原生支援UTF-8編碼畢竟要支援日文

之後會有更詳細的介紹

空字串

當字串中沒有任何字就是空字串

雖然沒放東西但本身還是字串

可以對它進行字串操作

字串表達

字串有許多種表達方式

這也是Ruby的一個特色

上次的Hello World就有用到字串

單引號表達

「'」號來夾住想要表達的文字

最直接的字串表示

'Hello, World'

雙引號表達

「"」號夾住想要的字串

比單引號的字串多了些功能

要特別注意其使用

"Hello, World"

竄寫

有時候想要在字串中放入運算結果

把運算寫在字串裡是最快的方法

"1+1=#{1+1}"

使用#{}包住想要的運算

牛刀小試

print "#{200+100}"

print "200+100"

print '#{"String!!"}'

print "#{"String!!"}"

[]

在Ruby中看起來是運算子的東西也是方法

取出字串中特定位置的字元

索引為整數 也可為負

索引從0開始

"Hello,world"[1]

[]=

可以把字串放進去字串的操作

不能超出原先的範圍

"Hello,world"[-1]="D"

取得字串長度

取得字元個數:size,length

取得位元組數:bytesize

有用到非英文字元就會不一樣

常用方法

函式

英文為function

從外部輸入資料後進行處理

不一定回傳運算結果

方法

英文為method

處理的資料除了外部進來還有內部的

操作某個物件內部的數據

p

印出東西並且回傳原值

用來debug很好用

可以印出字串內部表示的樣子

p '"'

print

印出字串並回傳nil

不需要換行時可以使用

puts

也是印出字串回傳nil

需要換行時使用就可以不用自己換行

gets

使用gets可以輸入字串

由於會把換行吃進來所以要額外處理

注意是得到字串歐

牛刀小試

p gets

p "hello, world"

print "hello, world"

puts "hello, world"

陣列

陣列

Array

注意是陣列不是矩陣(Matrix)

可以依照索引放入任何東西

裏面也可以裝陣列

用途

用來放有順序相關的資料

或是當一個集合來使用

也可以當作有秩序的序列容器

陣列表達

使用中括號可以表達一個陣列

["a","b",nil,3,[true,false]]

記得元素中間要使用逗號隔開

陣列的內部設計

ary=[100,"cat",nil,"cat",true]

注意裏面的兩隻貓是不同隻貓

[]

又是這個中括號了

一樣可以取用索引值的資料

其實還有更深的用法請自行查閱

[]=

用來指派陣列某索引位置的元素

可以超出陣列原先的範圍

!!注意!!注意陣列的索引數值大小

陣列長度

Ruby的陣列是知道自己長度的

使用size或length取得長度

磨刀霍霍

體驗記憶體爆炸的快感

ary=[]

ary[100_000_000]=0xC8763

ary[100_000_000]

ary.size

ary[1e12]=8787

符號

符號

Symbol

Ruby中特殊的物件

同樣的符號在記憶體中是指同一個物件

!!注意!!一樣的字串不一定是一樣的物件

內部設計

輸入一個符號之後直譯器會尋找是否已經存在

沒有的話就建立一個新的符號

有的話就使用原來的符號

用途

因為物件不存在其他與之相同的物件

用來做雜湊的查詢

直譯器內部運作

符號表達

使用":"加在字串前

:"Only One"

使用":"後接符合變數或常數命名法的文字

:NTNUCIC,:bad_apple

牛刀小試

p "Hello, World".class

p :"Hello, World".class

注意字串和符號是不一樣的歐

雜湊

雜湊

Hash

用來存放鍵(key)值(value)配對的容器

C++的Map,Java的Hashtable,JS的Object

使用雜湊函數存取映射在表格中的數據

用途

可以使用非整數的索引來查詢資料

以類似於命名的方式來存放有相關的資料

表達方式

使用"{}"大括號包住 鍵"=>"值 的配對

{"name"=>"L5640","core"=>6,"thread"=>12}

鍵和值可以為任意物件

{nil=>8,0=>false,"true"=true}

和符號搭配使用

雜湊是利用雜湊函式查詢鍵所對應的值

使用字串當作鍵時需要"計算"雜湊值

使用符號則不需要計算

同時也可以漸少記憶體浪費

符號作為鍵

原本的寫法一樣可行

{:name=>"E5-2699v4",:core=>22,:thread=>44}

可以將其縮寫

{name:"E3-1231v3",core:4,thread:8}

[]

以鍵來查詢雜湊中的值

沒有該值則會回傳預設值

[]=

將鍵和值的配對存入雜湊

可以把舊的值蓋掉

比較運算

比較運算

可以在不同物件之間比較

可以有相等或是大小之分

會回傳真假值作為結果

真假值

true,false,nil可以表達真假值

其中false和nil永遠代表為假

其他的數值就算不是true也為真

用來進行條件判斷

真假值表示

true,TRUE

false,FALSE

nil,NIL

以上都小寫或都大寫

相等比較

在Ruby中有不同種類的相等比較

最簡單的就是比較兩個物件的值

也可以比較兩個物件是否為同個物件

還有更廣的比較

不相等

兩個物件值不一樣就是不相等

!=

反而相等的狀況更為複雜...

相等

比較兩個物件的值是否相等

== (注意不是賦值的單一"="號)

比較兩個物件的值和類別是否相等

eql?

比較兩物件是否為同一物件

equal?

物件id

之前有提到物件其實就在記憶體某處

物件的ID就代表了物件的位置(指標)

藉由比較ID可以判斷兩物件是否為同一物件

牛刀小試

1==1.0

1.eql? 1.0

[].equal? []

比大小

數字之間能互相比大小

字串之間也可以比大小

但是數字和字串不能比大小

小心兩個物件的類別

種類

<：小於

>：大於

<=：不大於

>=：不小於

<=>：看前後的大小回傳1,0,-1

牛刀小試

'Z'>'B'

'Z'>'b'

'100'<=100

11<10.9

分支指令

分支指令

利用條件判斷在不同狀況下執行不同程式

可以設計出原先循序做不到的程式

if

最簡單的分支指令

if(cond)[then]
  do_something
end

條件符合才做事

then可省略且一定要加上end

if/else

二選一

if(cond)[then]
  do_something
else
  do_others
end

再次提醒不要忘了end

if/elsif/else

可以有很多種選擇

if(condA)[then]
  do_things_A
elsif(condB)[then]
  do_things_B
...
[else
  do_others]
end

else不一定要出現且注意是elsif

多重條件比對

有時候elsif寫起來實在不明確

比對列舉的條件

該是關聯運算子出場的時候了

case/when/else/end

可以和if/elsif/else視情況選用

case(obj)
when val_A [then]
  do_things_A
...
else
  do_others
end

一樣then可以省略且記得要加上end

迴圈與迭代

迴圈

重複執行相同或是類似的動作

程式除了往下跑還可以往回跑

範圍運算子

可以表達兩個數字的區間

a..b代表[a,b]

a...b代表[a,b)

會得到一個Range物件

for敘述

可以迭代目標中的每一個元素

在範圍運算子上使用就是數字迴圈

for i in 0..10
  print i
end

上面就是一個從0代入到10的for迴圈

while敘述

可以設定中指條件的迴圈

用在不知道需要執行幾次的時候

while(cond)[do]
  do_something
end

do和小括號都可以省略

區塊

英文為block

一個可以將周圍環境傳入的特殊物件

呼叫方法有可能需要傳入區塊

loop方法

單純的無限迴圈

loop {
  do_something
}

loop do
  do_something
end

times方法

可以指定要重複多少次

5.times{ p :dimand }

也可以得知目前的數字

6.times{|i| p i }

注意數字是從0開始

each方法

其實for敘述就是使用這個方法

可以從物件的集合逐項取出資料

陣列、雜湊和範圍物件都可以使用

[:cat,:fox,:dog,:wolf].each{|ear|
  puts ear
}

各式物件迭代

有很多物件具有可以逐項處理的功能

Range 取出範圍內整數

Array 對所有元素進行不同操作

String 以字元或位元進行操作

Hash 對鍵值逐項操作

介紹迭代功能

因為此類功能眾多在此只舉一些例子

陣列的each_with_index方法

陣列的map,map!方法

陣列的sort_by!方法

each_with_index

和each方法很像但是會額外告知已迭代次數

list.each_with_index{|e,i|
  puts "element %d is at %d"%[e,i]
}

map

此方法有會改變自己的map!方法

也有回傳新陣列的map方法

[1,2,3,4].map{|n|
  n**2
}

會收集區塊每次的運算結果

sort_by!

會先計算區塊中的值再以該值來排序陣列

注意有驚嘆號結尾會改變自身

["a","ab","cdf","emmc"].sort_by!{|v|
  v.length
}

上面的例子就是依照長度排序