Ruby (ngôn ngữ lập trình)

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Bước tới: menu, tìm kiếm

Ruby là một ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng, có khả năng reflection. Cú pháp bị ảnh hưởng từ AdaPerl với các đặc tính hướng đối tượng của Smalltalk, và cũng chia sẻ một số đặc tính với Python, Lisp, DylanCLU. Ruby là ngôn ngữ thông dịch đơn giai đoạn.

Ruby cung cấp nhiều mẫu hình lập trình, bao gồm lập trình hàm, hướng đối tượng, mệnh lệnh, phản xạ. Nó sử dụng hệ thống kiểu biến động và tự động quản lý bộ nhớ,

Lịch sử[sửa | sửa mã nguồn]

Ruby được tạo ra bởi Yukihiro "Matz" Matsumoto từ 24 tháng 2, 1993 và đưa ra bản chính thức vào năm 1995.

Ruby chịu nhiều ảnh hưởng từ Perl, và khi hoàn tất ngôn ngữ này, anh đã đùa với một người bạn rằng nên đặt tên thế nào nghe cho nó giống một thứ đá quý nào đó (Perl lúc đầu cũng được đặt tên là Pearl - ngọc trai). Và bạn của anh đã gợi ý cái tên Ruby. Sau này Matz cũng bất ngờ khi phát hiện ra Pearl là viên đá quý tượng trưng cho những người sinh tháng 6, còn Ruby thì tượng trưng cho những người sinh tháng 7. Anh cho rằng cái tên Ruby như thế là phù hợp vì Ruby kế thừa và phát triển nhiều đặc tính từ Perl [1][2].

Tháng 9 năm 2005, phiên bản ổn định mới nhất là 1.8.3. Ruby 1.9 (với một số thay đổi) cũng đang trong quá trình phát triển.

Ruby 1.9[sửa | sửa mã nguồn]

Phiên bản ổn địn mới nhất là 1.9.2. Ruby 1.9 có nhiều thay đổi đáng kể so với dòng 1.8. Ví như:

  • Biến cục bộ trong khối lệnh
  • Thêm cú pháp khai báo hàm nặc danh (fun = ->(a,b) { puts a + b })
  • Chọn kiểu mã hóa ký tự cho từng chuỗi
  • Socket API mới (hỗ trợ IPv6)

Quan điểm[sửa | sửa mã nguồn]

Quan điểm chính trong việc thiết kế của Matz là nhằm giảm thiểu các công việc nhàm chán mà họ, các nhà lập trình, buộc phải làm; tiếp đến là nguyên tắc thiết kế giao diện người dùng (user interface) hiệu quả.[3] Ông nhấn mạnh rằng việc thiết kế hệ thống cần phải tập trung vào con người, hơn là vào máy tính [4]:

Often people, especially computer engineers, focus on the machines. They think, "By doing this, the machine will run faster. By doing this, the machine will run more effectively. By doing this, the machine will something something something." They are focusing on machines. But in fact we need to focus on humans, on how humans care about doing programming or operating the application of the machines. We are the masters. They are the slaves.

Ngôn ngữ Ruby được thiết kế nhằm theo nguyên tắc ít gây ngạc nhiên nhất (principle of least surprise-POLS), nghĩa là ngôn ngữ hoạt động theo một cách trực quan hay ít nhất đó cũng là nhận xét mà các nhà lập trình đưa ra. Nguyên tắc này không xuất phát từ Matz và, nói chung, Ruby gần với suy nghĩ ít ngạc nhiên nhất của 'Matz' hơn.

Ngữ nghĩa[sửa | sửa mã nguồn]

Ruby là một ngôn ngữ hướng đối tượng: mỗi bit dữ liệu đều là một đối tượng (object), bao gồm các kiểu dữ liệu mà đối với các ngôn ngữ khác, chúng là kiểu cơ bản (primitive) như integer. Mỗi hàm (function) là một phương thức (method). Tên biến (variables) chính là tham chiếu (references) đến các đối tượng, bản thân nó không phải là đối tượng. Ruby hỗ trợ kế thừa (inheritance) với dynamic dispatch, mixinsingleton method (thuộc về, và để định nghĩa cho, một instance đơn hơn là định nghĩa dành cho lớp). Mặc dù Ruby không hỗ trợ đa kế thừa, các lớp vẫn có thể được đưa vào các module dưới dạng các mixins. Cú pháp dạng thủ tục (procedural syntax) vẫn còn được hỗ trợ, có vẻ như là ngoài tầm vực của mọi đối tượng, nhưng thực sự là thuộc một thể hiện của class Object tên là 'main'. Vì class này là cha của mọi class khác, nó trở trên ẩn đối với mọi lớp và đối tượng.

Ruby được xem là một ngôn ngữ lập trình đa mẫu hình (multi-paradigm programming language): nó cho phép bạn lập trình dạng thủ tục (tạo ra các hàm/biến nằm ngoài phạm vi của các lớp và biến chúng thành một phần của đối tượng gốc, 'self' Object), với khả năng hướng đối tượng (mọi thứ đều là đối tượng) hay hàm (nó có các hàm không có tên (anonymous functions), closures, và continuations; mọi câu lệnh đều có giá trị trả về, và các hàm đều trả về kết quả ước lượng cuối cùng). Nó hỗ trợ mạnh cho tự định kiểu (type introspection), reflectionmeta-programming.

Theo Ruby FAQ, "Nếu bạn thích Perl, bạn sẽ thích Ruby và sẽ thấy thoải mái với cú pháp của nó. Nếu bạn thích Smalltalk, bạn sẽ thích Ruby và sẽ thấy thoải mái với ngữ nghĩa của nó (semantics). Nếu bạn thích Python, bạn có thể hoặc không thể dừng lại bởi sự khác biệt lớn trong triết lí hiện thực giữa Python và Ruby/Perl."

Hiện thực ngôn ngữ[sửa | sửa mã nguồn]

Ruby có 2 bản hiện thực chính: bộ thông dịch Ruby chính thức, bản được dùng phổ biến nhất, và JRuby, bản hiện thực dựa trên ngôn ngữ Java. Bộ thông dịch Ruby đã được hiện thực trên nhiều platforms khác nhau, bao gồm Unix, Microsoft Windows, DOS, Mac OS X, OS/2, Amiga và một số khác. Bản chính thức của Ruby có kèm theo "IRB", là bộ thông dịch dạng dòng lệnh trực tiếp (interactive command-line interpreter) giúp cho việc kiểm tra code nhanh chóng.

Quy ước bản quyền[sửa | sửa mã nguồn]

Ruby được phân phối tự do theo đăng ký tự domã nguồn mở GPL và Ruby License [1].

Tính năng[sửa | sửa mã nguồn]

Ruby hiện tại vẫn chưa hỗ trợ Unicode, dù chỉ mới hỗ trợ tạm thời cho UTF-8.

Những vấn đề mới[sửa | sửa mã nguồn]

Mặc dù việc thiết kế Ruby tuân theo nguyên tắc ít gây ngạc nhiên nhất, nhưng một số tính năng khác với các ngôn ngữ khác như C hay Perl:

  • Các tên bắt đầu bằng kí tự hoa được xem là hằng, vì thế biến cục bộ nên bắt đầu bằng kí tự thường.
  • Việc đánh giá Boolean đối với các dữ liệu không phải bool rất chặt chẽ: 0, ""[] được xem là true: Trong C, biểu thức 0 ? 1 : 0 được xem là 0. Trong Ruby, tuy nhiên, nó lại trả về 1, vì số 0 được xem là "một cái gì đó"; chỉ có nilfalse chỉ mới được xem là bằng false. Một hệ luận đối với qui luật này là theo qui ước, các phương thức của Ruby—ví dụ, biểu thức chính qui tìm kiếm — sẽ trả về các số, chuỗi, danh sách etc. nếu thành công, nhưng lại trả về nil nếu thất bại (ví dụ, không tìm thấy).
  • Để biểu diễn một số thực dấu chấm động, ta phải theo qui tắc dùng kí số zero (99.0) hay chuyển đổi tường minh (99.to_f). Việc dùng dấu chấm là không đủ (99.) vì các số vẫn có thể nhận cú pháp có phương thức.
  • Thiếu một kiểu dữ liệu kí tự ("char"). Điều này có thể gây ngạc nhiên khi duyệt qua chuỗi: "abc"[0] cho ra 97 (một số nguyên, biểu diễn mã ASCII của kí tự đầu tiên trong chuỗi); để lấy được "a" dùng "abc"[0,1] (chuỗi con có chiều dài 1) hay "abc"[0].chr.

Một danh sách các lỗi thường gặp ("gotchas") có thể tra trong cuốn sách của Hal Fulton The Ruby Way, trang 48–64. Tuy nhiên, vì danh sách trong cuốn sách là dựa trên phiên bản cũ của Ruby (version 1.6), một số mục đã được sửa đổi sau khi cuốn sách ấn hành. Ví dụ, retry bây giờ làm việc được với while, untilfor, cũng như với iterators.

Ví dụ[sửa | sửa mã nguồn]

Lưu ý: Các ví dụ sử dụng chuỗi ký tự Unicode để chạy được cần đặt một biến môi trường là $KCODE="u". Hay là chạy #ruby với tùy chọn là -K u cũng được. Xem thêm những hạn chế của phiên bản Ruby hiện tại với Unicode tại ruby và unicode

Một số ví dụ cơ bản với Ruby:

  1. # Mọi thứ, kể cả tầm thường nhất, là một đối tượng. Vì thế những ví dụ dưới đều chạy được:
    
  2. -199.abs                           # 199 abs: giá trị tuyệt đối
    
  3. "ruby is cool".length                          # 12
    
  4. "Rick".index("c")                              # 2
    
  5. "Nice Day Isn't It?".split(//).uniq.sort.join  # " '?DINaceinsty"
    

Collections[sửa | sửa mã nguồn]

Khởi tạo và sử dụng một array:

  1. a = [1, 'chào', 3.14, 1, 2, [4, 5]]
    
  2.  
    
  3. a[2]                      # 3.14
    
  4. a.reverse                 # [[4, 5], 2, 1, 3.14, 'chào', 1]
    
  5. a.flatten.uniq            # [1, 'chào', 3.14, 2, 4, 5]
    

Khởi tạo và sử dụng một hash:

  1. hash = {'nước' => 'ướt', 'lửa' => 'nóng'}
    
  2. puts hash['lửa']       # Xuất ra:  nóng
    
  3.  
    
  4. hash.each_pair do |key, value| 
    
  5.     puts "#{key} thì #{value}"
    
  6. end
    
  7.  
    
  8. # Xuất ra:            nước thì ướt
    
  9. #                     lửa thì nóng
    
  10.  
    
  11. hash.delete_if {|key, value| key == 'nước'}   # Hủy 'nước' => 'ướt'
    

Block và iterator[sửa | sửa mã nguồn]

2 cách để tạo một code block:

  1. { puts "Hello, World!" }
  2. do puts "Hello, World!" end

Block có thể là một tham số (trở thành một closure):

  1. def remember(&p)
    
  2.     @block = p
    
  3. end
    
  4. # Gọi hàm, cho vào một block lấy vào tên.
    
  5. remember {|ten| puts "Xin chào, " + ten + "!"}
    
  6.  
    
  7. # Hãy gọi closure đúng lúc!
    
  8. @block.call("Tèo")
    
  9. # Xuất ra "Xin chào, Tèo!"
    

Đoạn mã nguồn Ruby tương ứng với đoạn trong bài Python chứng tỏ closure:

  1. def foo(initial_value=0)
    
  2.     var = initial_value
    
  3.     return Proc.new {|x| var = x}, Proc.new { var }
    
  4. end
    
  5.  
    
  6. setter, getter = foo
    
  7. setter.call(21)
    
  8. getter.call # => 21
    

Trong một hàm, có thể thay đổi một block vào lúc gọi hàm:

  1.   def bfs(e)
    
  2.     q = []
    
  3.     e.mark
    
  4.     yield e
    
  5.     q.push e
    
  6.     while not q.empty?
    
  7.       u = q.shift
    
  8.       u.edge_iterator do |v|
    
  9.       if not v.marked?
    
  10.         v.mark
    
  11.         yield v
    
  12.         q.push v
    
  13.       end  
    
  14.     end
    
  15.   end
    
  16.   bfs(e) {|v| puts v}
    

Duyệt lần lượt trên enumation và array bằng cách dùng block:

  1. a = [1, 'chào', 3.14]
    
  2. a.each {|item| puts item}          # Xuất ra toàn bộ phần tử
    
  3. (3..6).each {|num| puts num}       # Xuất ra các số từ 3 đến 6
    

Block cũng có thể dùng với các hàm built-in:

  1. File.open('taptin.txt', 'w+b') do |taptin|
    
  2.   taptin.puts 'Viết linh tinh gì đó.'
    
  3. end                # File được tự động đóng lại tại đây
    

Hay:

  1. IO.readlines('taptin.txt') do |dòng|
    
  2.   # Xử lý từng dòng ở đây.
    
  3. end
    

Sử dụng enumeration và block để xuất ra lũy thừa 2 của các số từ 1 đến 10:

  1. (1..10).collect {|x| x*x}    => [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]
    

Lớp[sửa | sửa mã nguồn]

Đoạn mã sau định nghĩa một class tên là Person. Bên cạnh phương thức 'initialize', là hàm tạo dùng để tạo ra đối tượng mới, nó có 2 phương thức khác: một là override toán tử so sánh <=> (vì thế Array#sort có thể sắp xếp theo tuổi) và cái còn lại là override phương thức to_s (vì thế Kernel#puts có thể định dạng dữ liệu ra của nó). Ở đây, "attr_reader" là một ví dụ của meta-programming trong Ruby: "attr" định nghĩa các phương thức dạng 'getter' và 'setter' của instance variables; "attr_reader": các phương thức dạng 'getter'. Và, câu lệnh cuối cùng trong một phương thức (method) là giá trị trả về, cho phép bỏ qua việc chỉ định 'return' một cách tường minh.

  1. class Nguoi
    
  2.   def initialize(ten, tuoi)
    
  3.     @ten, @tuoi = ten, tuoi
    
  4.   end
    
  5.  
    
  6.   def <=>(nguoi)
    
  7.     @tuoi <=> nguoi.tuoi
    
  8.   end
    
  9.  
    
  10.   def to_s
    
  11.     "#{@ten} (#{@tuoi})"
    
  12.   end
    
  13.  
    
  14.   attr_reader :ten, :tuoi
    
  15. end
    
  16.  
    
  17. group = [ Nguoi.new("Tèo", 10), 
    
  18.           Person.new("Tí", 13), 
    
  19.           Person.new("Bác Ba", 64) 
    
  20.         ]
    
  21.  
    
  22. puts group.sort.reverse
    

Đoạn mã trên in ra 2 tên theo tuổi giảm dần:

  1.  Bác Ba (64)
    
  2. (13)
    
  3.  Tèo (10)
    

Một vài ví dụ[sửa | sửa mã nguồn]

Có thể tìm thấy các code mẫu của Ruby dưới dạng các thuật toán tại:

Hệ điều hành[sửa | sửa mã nguồn]

Ruby có thể chạy trên các hệ điều hành sau:

Có thể còn thêm một số platform khác.

Chương trình "Hello world"[sửa | sửa mã nguồn]

viết dòng này vào file hello.rb
puts "chao The gioi"

và chạy thử
~>ruby hello.rb

Các kiểu dữ liệu[sửa | sửa mã nguồn]

Cú pháp[sửa | sửa mã nguồn]

Cấp phát bộ nhớ[sửa | sửa mã nguồn]

Con trỏ[sửa | sửa mã nguồn]

Các ứng dụng[sửa | sửa mã nguồn]

Ruby Application Archive đóng vai trò là một kho lưu trữ đủ loại ứng dụng và các thư viện viết bằng Ruby, với hàng ngàn mục. Mặc dù số lượng ứng dụng sẵn có không lớn bằng với cộng đồng của Perl hay Python, vẫn có đủ loại công cụ và tiện ích nhằm hỗ trợ cho việc phát triển ngôn ngữ trong tương lai.

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]

Xem thêm[sửa | sửa mã nguồn]

  • Duck typing
  • RubyGems (tiện ích quản lí các gói viết bằng Ruby)
  • Ruby on Rails (một framework dành cho phát triển ứng dụng Web viết cho Ruby)

Liên kết ngoài[sửa | sửa mã nguồn]