Хэл Фултон - Программирование на языке Ruby

sum = x1 + y1 + z1

x1 /= sum

y1 /= sum

z1 /= sum

delta = [[x1,x],[y1,y],[z1,z]]

break if delta.all? {|a,b| (a-b).abs < lim }

x,y,z = x1,y1,z1

end

gen

end

g1 = zeta(0.8,0.1,0.1)

memoize(:zeta) # Сохранить таблицу в памяти.

g2 = zeta(0.8,0.1,0.1)

memoize(:zeta,"z.cache") # Сохранить таблицу на диске.

g3 = zeta(0.8,0.1,0.1)

Обратите внимание, что можно задать имя файла. Это может несколько замедлить работу, зато экономится память, и таким образом мы можем сохранить запомненные результаты и воспользоваться ими при следующих вызовах программы.

В ходе неформального тестирования мы вызывали функцию 50000 раз в цикле. Оказалось, что g2вычисляется примерно в 1100 раз быстрее, чем g1, а g3— примерно в 700 раз. На вашей машине может получиться иной результат.

Отметим еще, что библиотека memoizeпредназначена не только для математических функций. Ее можно использовать для запоминания результатов работы любого вычислительно сложного метода.

В этой главе были рассмотрены различные представления чисел, в том числе целых (в разных системах счисления) и с плавающей точкой. Мы видели, какие трудности возникают при работе с числами с плавающей точкой и как можно частично обойти эти трудности, применяя рациональные числа. Мы познакомились с явными и неявными преобразованиями, а также с приведениями типов.

Также мы изучили разнообразные способы манипулирования числами, векторами и матрицами. Был приведен обзор стандартных библиотек, полезных для численного анализа, в частности библиотеки mathn.

Пойдем дальше. В следующей главе мы обсудим два очень характерных для Ruby типа данных: символы и диапазоны.

Символы и диапазоны — объекты, весьма характерные для языка Ruby. Они рассматриваются в одной главе не потому, что тесно связаны между собой, а потому, что сказать о них можно не так уж много.

Концепцию символа в Ruby понять непросто. Они напоминают «атомы» в языке Lisp. Вместо того чтобы давать длинное и сложное определение, я расскажу о том, что можно делать с символами и как они применяются. В конце концов, на вопрос «что такое число» можно дать очень глубокомысленный ответ, но нам нужно всего лишь знать, как манипулировать числами.

Диапазоны проще. Это всего лишь представление множества, заданного конечными точками. Аналогичные конструкции есть в языках Pascal, PHP и даже SQL.

Познакомимся с символами и диапазонами поближе, чтобы понять, как они практически используются в программах на Ruby.

Символ в Ruby — это экземпляр класса Symbol. Синтаксически он обычно обозначается двоеточием (:), за которым следует идентификатор.

Символ похож на строку, он тоже соответствует последовательности символов. Отличие от строки состоит в том, что у каждого символа есть только один экземпляр (как и в случае с объектами Fixnum). Следовательно, имеет место проблема потребления памяти или производительности, о которой нужно помнить. Например, в нижеприведенном коде строка "foo"представлена в памяти тремя различными объектами, а символ :foo— одним, на который есть несколько ссылок:

array = ["foo", "foo", "foo", :foo, :foo, :foo]

Некоторых смущает двоеточие перед именем символа. Не волнуйтесь, это всего лишь синтаксическое соглашение. У строк, массивов и хэшей есть начальный и конечный ограничители, а у символов - только начальный. Считайте, что это унарный, а не бинарный ограничитель. На первый взгляд синтаксис кажется странным, но ничего таинственного в нем нет.

Стоит отметить, что в старых версиях Ruby (до 1.6) символьные константы были полноценными объектами, поскольку преобразовывались в Fixnumи в таком виде хранились. Внутреннее представление осталось таким же; символу ставится в соответствие число, и хранится он как непосредственное значение. Само число можно получить, вызвав метод to_i, но в этом редко возникает необходимость.

По словам Джима Вайриха, символ — это «объект, у которого есть имя». Остин Зиглер предпочитает говорить об «объекте, который сам является именем». Как бы то ни было, существует взаимно однозначное соответствие между символами и именами. К чему можно применить имена? Например, к переменным, методам и произвольным константам.

Типичное применение символов — для представления имени переменной или метода. Например, чтобы добавить в класс атрибут, допускающий чтение и изменение, можно поступить следующим образом:

class SomeClass

attr_accessor :whatever

end

To же самое можно выразить иначе:

class SomeClass

def whatever

@whatever

end

def whatever=(val)

@whatever = val

end

end

Другими словами, символ :whateverговорит методу attr_accessor, что методам чтения и установки (а равно и самой переменной экземпляра) следует присвоить имена, определяемые указанным символом.

Но почему не воспользоваться просто строкой? Вообще-то можно. Многие, даже большинство системных методов, ожидающих символ в качестве параметра, соглашаются и на строку.

attr_reader :alpha

attr_reader "beta" # Так тоже можно.

На самом деле символ «похож» на строку в том смысле, что ему соответствует последовательность символов. Поэтому некоторые говорят, что «символ — это просто неизменяемая строка». Но класс Symbolне наследует классу String, а типичные операции над строками необязательно применимы к символам.

Также неправильно думать, что символы напрямую соответствуют идентификаторам. Из-за этого непонимания некоторые говорят о «таблице символов» (как если бы речь шла об ассемблированном объектном коде). В действительности это представление бессмысленно; хотя символы и хранятся в какой-то внутренней таблице (а как же иначе?), Ruby не дает к ней доступа, поэтому программистам все равно, существует она или нет.

Более того, символы даже не всегда выглядят как идентификаторы. Обычно это так, что бы под этим ни понимать, но символ может содержать и знаки препинания, если заключен в кавычки. Все показанные ниже символы допустимы:

sym1 = :"This is a symbol"

sym2 = :"This is, too!"

sym3 = :")(*&^%$" # И даже такой.

Можно даже использовать символы для определения переменных и методов экземпляра, но тогда для ссылки на них пришлось бы применять такие методы, как sendи instance_variable_get. Вообще говоря, такая практика не рекомендуется.

В языке Pascal и в поздних версиях С есть понятие перечисляемого типа. В Ruby ничего подобного быть не может, ведь никакого контроля типов не производится. Но символы часто используются как мнемонические имена; стороны света можно было бы представить как :north, :south, :eastи :west.