迭代器并不是Ruby發(fā)明的.它廣泛地運用于各種面向?qū)ο笳Z言.在Lisp中也有,只是不這么叫罷了.盡管如此,迭代器的概念并不為許多人熟悉,因此我們將在此做較為詳細(xì)的介紹.
你知道,動詞?iterate?的意思是做同一件事許多遍,因此,iterator就是用來將同一件事做許多次的東西.
當(dāng)我們寫代碼時,我們需要各種環(huán)境下的循環(huán).在C里,我們用for或者while.比如,
char?*str;
for?(str?=?"abcdefg";?*str?!=?'\0';?str++)?{
??/*?process?a?character?here?*/
}
C的for(...)語法提供了一種寫循環(huán)的抽象方法,但測試?*str?是否為空(null)字符需要程序員了解字符串內(nèi)部結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié).這讓C看起來像低級(low-level)語言.更高級的語言是通過它們更具彈性的迭代器支持來實現(xiàn)的.考慮下面的?sh?命令行腳本:
#!/bin/sh
for?i?in?*.[ch];?do??
??????#?...?here?would?be?something?to?do?for?each?file
done
當(dāng)前目錄下所有的C源文件和頭文件都將被處理,由命令行shell來一個個地?fù)烊∥募⑻幚砥渲械募?xì)節(jié).我想這是在比?C?要高的級別上工作,你覺得呢?
但有更多值得我們考慮的:在一種語言能夠很好的給內(nèi)建的數(shù)據(jù)類型的提供迭代器的同時,我們卻仍需要回去用低級別的循環(huán)語言來實現(xiàn)對自己定義的數(shù)據(jù)類型的迭代,這真是讓人失望.在面對對象編程時,用戶經(jīng)常一個接一個地定義數(shù)據(jù)類型,因此這是一個很嚴(yán)重的問題.
因此,所有的OOP語言都包含了一定的迭代器機(jī)制.某些語言為此提供一種特殊的類;Ruby則允許我們直接定義迭代器.
Ruby的String類型有很多有用的迭代器:
ruby>?"abc".each_byte{|c|?printf?"<%c>",?c};?print?"\n"
<a><b><c>
???nil
each_byte?是個用于字符串中每個字符的迭代器.每個字符串由局部變量c代替.這可以翻譯為類似C的代碼...
ruby>?s="abc";i=0
???0
ruby>?while?i<s.length
????|????printf?"<%c>",?s[i];?i+=1
????|?end;?print?"\n"
<a><b><c>
???nil
...然而,?each_byte?迭代器在概念上要簡單些,而且即使以后?String?類突然有所改變也應(yīng)該可以照樣工作.使用迭代器的一個好處便是在此類改變中仍然可以保持健壯;一般的,它的確是好代碼的一個特點.(好,請有點兒耐心,我們將會馬上談到什么是類)
String的另一個迭代器是?each_line.
ruby>?"a\nb\nc\n".each_line{|l|?print?l}
a
b
c
???nil
采用迭代器,這將很輕松的取代C的大多數(shù)編程效果(找換行符,生成子串等等)
前面出現(xiàn)的for語句通過each迭代器實現(xiàn)迭代功能.?String的each和each_line的工作原理差不多,讓我們用for重寫上面的例子:
ruby>?for?l?in?"a\nb\nc\n"
????|???print?l?
????|?end
a
b
c
???nil
我們可以用retry流程控制語句連接迭代循環(huán),它會從頭執(zhí)行當(dāng)前循環(huán)的迭代.
ruby>?c=0
???0
ruby>?for?i?in?0..4
????|???print?i
????|???if?i?==?2?and?c?==?0
????|?????c?=?1
????|?????print?"\n"
????|?????retry
????|???end
????|?end;?print?"\n"
012
01234
???nil
yield有時會在一個迭代器的定義中出現(xiàn).?yield將流程控制移至傳遞給迭代器的代碼域(這將會在過程對象那一節(jié)介紹更多的細(xì)節(jié)).下面的例子定義了一個repeat迭代器,會依參數(shù)的設(shè)置執(zhí)行多次代碼域.
ruby>?def?repeat(num)
????|???while?num?>?0
????|?????yield
????|?????num?-=?1
????|???end
????|?end
???nil
ruby>?repeat(3)?{?print?"foo\n"?}
foo
foo
foo
???nil
利用retry,我們可以定義一個有while相同作用的迭代器,雖然在實際應(yīng)用中它太慢了.
ruby>?def?WHILE(cond)
????|???return?if?not?cond
????|???yield
????|???retry
????|?end
???nil
ruby>?i=0;?WHILE(i<3)?{?print?i;?i+=1?}
012???nil
搞懂什么是迭代器了嗎?有一些限制,但你可以寫自己的迭代器;實際上,當(dāng)你定義一個新的數(shù)據(jù)類型時,為它定義一個合適的迭代器經(jīng)常也很方便.這樣看來,上面的例子并不是很好用.在我們理解了類以后,我們可以討論討論更具實際意義的迭代器.
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