Ruby (ngôn ngữ lập trình)

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Bước tới: menu, tìm kiếm
Ruby
Ruby logo.svg
Mẫu hình Multi-paradigm: Object-oriented, imperative, functional, reflective
Thiết kế bởi Yukihiro Matsumoto
Nhà phát triển Yukihiro Matsumoto, et al.
Xuất hiện lần đầu , 1995; 22 năm trước
Phiên bản mới nhất 2.4.1 (22 tháng 5, 2017; 14 giờ)
2.4.0 (23 tháng 5, 2017; 17 giờ)
2.3.3 (22 tháng 5, 2017; 13 giờ)
2.3.0 (23 tháng 5, 2017; 16 giờ)
2.2.3 (22 tháng 5, 2017; 10 giờ) sửa dữ liệu
Kiểm tra kiểu Duck, dynamic, strong
Phạm vi Lexical, sometimes dynamic
Ngôn ngữ thực thi C
Hệ điều hành Cross-platform
Giấy phép Ruby, GPLv2 or 2-clause BSD license[1][2][3]
Phần mở rộng tên tập tin .rb,.rbw
Trang mạng www.ruby-lang.org
Các trình thực thi lớn
Ruby MRI, YARV, Rubinius, MagLev, JRuby, MacRuby, RubyMotion, HotRuby, IronRuby, Mruby
Ảnh hưởng bởi
Ada,[4] C++,[4] CLU,[5] Dylan,[5] Eiffel,[4] Lua, Lisp,[5] Perl,[5] Python,[5] Smalltalk[5]
Ảnh hưởng tới
CoffeeScript, Clojure, Crystal, D, Elixir, Falcon, Groovy, Ioke,[6] Julia,[7] Mirah, Nu,[8] potion, Reia, Rust, Swift[9]

Ruby là một ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng, có khả năng phản ứng. Ruby 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 năm 1993 và đưa ra bản chính thức vào năm 1995.

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)

Cái tên Ruby[sửa | sửa mã nguồn]

Nguồn gốc của cái tên "Ruby" là từ một phiên chat online giữa Matsumoto và Ishitsuka Keiji vào ngày 24 tháng 2 năm 1993, trước khi viết code cho ngôn ngữ này. Ban đầu, "Coral" và "Ruby" là hai cái tên được đề xuất. Matsumoto chọn cái cuối cùng trong email gửi đến Ishitsuka. 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 [10][11].

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.[12] Ông nhấn mạnh rằng việc thiết kế hệ thống cần phải tập trung vào con người, hơn là vào máy tính [13]:

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 lý 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 ký tự hoa được xem là hằng, vì thế biến cục bộ nên bắt đầu bằng ký 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 quy luật này là theo qui ước, các phương thức của Ruby—ví dụ, biểu thức chính quy 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 quy tắc dùng ký 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 ký 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 ký 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 (được dịch ra tiếng Việt):[sửa | sửa mã nguồn]

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"

Input[sửa | sửa mã nguồn]

print 'Làm ơn gõ tên >'
name = gets.chomp
puts "Chào #{name}."

Một cuộc trò chuyện[sửa | sửa mã nguồn]

puts 'Đưa tôi số của bạn'
number = gets.chomp
puts number.to_i
output_number = number.to_i + 1
puts output_number.to_s + ' là một con số lớn hơn.'

Sưu tập[sửa | sửa mã nguồn]

Khởi tạo và sử dụng một hàng số:

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 xây dựng một mảng kết hợp (Ruby gọi là hash):

hash = Hash.new # tương đương với hash = {}
hash = {:nước => 'ướt',:la => 'nóng'} #chúng tôi đang làm chúng trở nên dư thừa
                                           # đưa cho hash một đối tượng hash riêng biệt mới
puts hash[:la]       # Xuất ra "nóng"

hash.each_pair do |t khóa, giá tr|   # hoặc: hash.each do |từ khóa, giá trị|
    puts "#{t khóa} thì #{giá tr}"
end
# biến thành {:nước=>"ướt",:lửa=>"nóng"} và xuất:
# nước thì ướt
# lửa thì nóng

hash.delete:nước                                       # hủy cặp:nước => 'ướt' và biến thành "ướt"
hash.delete_if {|t khóa, giá tr| t khóa == 'nóng'}   # hủy cặp:lửa => 'nóng' và biến thành {}

Điều khiển kết cấu[sửa | sửa mã nguồn]

Nếu nói rằng:

# Tạo ra một số ngẫu nhiên và phân biệt chẵn hay lẻ.
if rand(100) % 2 == 0
  puts "Là số chẵn"
else
  puts "Là số lẻ"
end

Block và iterator (khối và vòng lặp)[sửa | sửa mã nguồn]

2 cách để tạo một code block:

  1. { puts 'Xin chào, thế giới!' } # lưu ý dấu ngoặc
    # hoặc:
    do
      puts 'Xin chào, thế giới!'
    end
    

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

Một code block có thể được thông qua một hàm (method) như một tham số block tùy chọn. Nhiều hàm được built-in có những công thức như sau:

File.open('file.txt', 'w') do |file| # 'w' biểu thị "chế độ ghi chép"
  file.puts 'Ghi chữ vào.'
end                                  # tập tin sẽ tự động đóng ở đây

File.readlines('file.txt').each do |line|
  puts line
end
# => Ghi chữ vào.

Thông số đi qua block để trở thành closure (ví dụ):

 1 # Trong một biến thể hiện đối tượng (biểu thị bằng '@'), hãy nhớ đến block.
 2 def remember(&p)
 3     @block = p
 4 end
 5 
 6 # Dùng hàm trên, cho block đó một cái tên.
 7 remember {|ten| puts "Xin chào, #{ten}!"}
 8 
 9 # Dùng closure (lưu ý rằng điều này không có tác dụng trên bất kỳ biến miễn phí):!
10 @block.call("Tèo")  # Xuất ra "Xin chào, Tèo!"

Tạo ra một chức năng ẩn danh:

proc {|arg| puts arg}
Proc.new {|arg| puts arg}
lambda {|arg| puts arg}
->(arg) {puts arg}         # được dùng trong Ruby 1.9

Quay lại closure trong một biến:

def create_set_and_get(initial_value=0) # lưu ý các giá trị mặc định là 0
  closure_value = initial_value
  [ Proc.new {|x| closure_value = x}, Proc.new { closure_value } ]
end

setter, getter = create_set_and_get  # trả về hai giá trị
setter.call(21)
getter.call      # => 21

# Biến tham số cũng có thể được sử dụng như là một liên kết cho closure,
# Vậy nên biến trên có thể được viết lại như sau:

def create_set_and_get(closure_value=0)
  [ proc {|x| closure_value = x }, proc { closure_value } ]
end

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  Tí (13)
3  Tèo (10)

Trường hợp ngoại lệ[sửa | sửa mã nguồn]

Một trường hợp ngoại lệ được nâng cao với lệnh raise:

raise

Một thông báo tùy chọn có thể cho là một ngoại lệ:

raise "Đây là một thông báo"

Ngoại lệ cũng có thể xác định bởi các lập trình viên:

raise ArgumentError, "Tranh luận bất hợp pháp!"

Ngoài ra, một trường hợp ngoại lệ có thẻ chấp nhận được với biến raise như sau:

raise ArgumentError.new("Tranh luận bất hợp pháp!")

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]

  1. ^ “[ruby] Contents of /trunk/COPYING”. Truy cập ngày 2 tháng 5 năm 2015. 
  2. ^ “[ruby] Contents of /trunk/GPL”. Truy cập ngày 2 tháng 5 năm 2015. 
  3. ^ “[ruby] Contents of /trunk/BSDL”. Truy cập ngày 2 tháng 5 năm 2015. 
  4. ^ a ă â Cooper, Peter (2009). Beginning Ruby: From Novice to Professional. Beginning from Novice to Professional (ấn bản 2). Berkeley: APress. tr. 101. ISBN 1-4302-2363-4. To a lesser extent, Python, LISP, Eiffel, Ada, and C++ have also influenced Ruby. 
  5. ^ a ă â b c d Bini, Ola (2007). Practical JRuby on Rails Web 2.0 Projects: Bringing Ruby on Rails to Java. Berkeley: APress. tr. 3. ISBN 1-59059-881-4. It draws primarily on features from Perl, Smalltalk, Python, Lisp, Dylan, and CLU. 
  6. ^ Bini, Ola. “Ioke”. Ioke.org. Truy cập ngày 21 tháng 7 năm 2011. inspired by Io, Smalltalk, Lisp and Ruby 
  7. ^ “Introduction — Julia Language 0.4.1 documentation”. Truy cập ngày 13 tháng 11 năm 2015. 
  8. ^ Burks, Tim. “About Nu™”. Programming Nu™. Neon Design Technology, Inc. Truy cập ngày 21 tháng 7 năm 2011. 
  9. ^ Lattner, Chris (3 tháng 6 năm 2014). “Chris Lattner's Homepage”. Chris Lattner. Truy cập ngày 3 tháng 6 năm 2014. The Swift language is the product of tireless effort from a team of language experts, documentation gurus, compiler optimization ninjas, and an incredibly important internal dogfooding group who provided feedback to help refine and battle-test ideas. Of course, it also greatly benefited from the experiences hard-won by many other languages in the field, drawing ideas from Objective-C, Rust, Haskell, Ruby, Python, C#, CLU, and far too many others to list. 
  10. ^ http://www.garyc40.com/2008/02/ruby-ky-niem-sinh-nhat-tron-15-tuoi/
  11. ^ “An Interview with the Creator of Ruby”. Truy cập 14 tháng 8 năm 2015. 
  12. ^ “The Ruby Programming Language”. Truy cập 14 tháng 8 năm 2015. 
  13. ^ “The Philosophy of Ruby”. Truy cập 14 tháng 8 năm 2015. 

Xem thêm[sửa | sửa mã nguồn]

  • Duck typing
  • RubyGems (tiện ích quản lý 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]