روبی

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد.

برای دیگر کاربردها روبی (ابهام‌زدایی) را ببینید.

روبی (انگلیسی: Ruby) یک زبان برنامه نویسی انعطافپذیر، پویا و شی‌گرا است. روبی سینتکس پرل و شی گرایی اسمال‌تاک را ترکیب می‌کند و در برخی امکانات با پایتون و لیسپ و Dylan و CLU مشترک است. روبی یک زبان مفسر single-pass است. پیاده سازی اصلی آن یک نرم افزار آزاد منتشر شده تحت یک مجوز بازمتن است.

[ویرایش] تاریخچه

این زبان توسط یوکیهیرو ماتز ماتسوموتو ایجاد شد که کار بر روی روبی را در 24 فوریه سال 1994 آغاز کرد و در سال 1995 آنرا بصورت عمومی منتشر کرد. روبی نام جواهر منتسب به ماه جولای است که ماه تأسیس یک کالج است. در اکتبر 2006 آخرین نسخه پایدار 1.8.5 است. روبی نسخه 1.9 (با یکسری تغییرات اساسی) نیز در حال توسعه است. در حال حاضر موج بحرانی در جامعه روبی بوجود آمده که دلیل آن وجود چند مشکل در پیاده سازی فعلی روبی است که راه حل مشخصی برای آنها مدنظر نیست. تیم اصلی توسعه روبی تلاشهای خود را بر روی پروژه YARV متمرکز کرده اند، اما پیشرفت آن کند است. در این اثنا چند پیاده سازی رقیب از روبی بوجود آمده اند، بخصوص جی روبی (به انگلیسی JRuby) که یک تلاش برای اتصال روبی به پلتفرم جاوا است و رابینیوس (به انگلیسی Rabinius) که یک مفسر است که به‌عنوان یک زیر پروژه توسط ایوان فونیکس (Evan Phoenix) ایجاد شده توجه زیادی را در هفته های اخیر به خود جلب کرده است. با عرضه نسخه 2.0 روبی و YARV در آینده باید دید که چه سرنوشت در انتظار روبی است.

[ویرایش] فلسفه

ایده اصلی ماتز در طراحی روبی خوشنود کردن برنامه نویسان با کمتر کردن کارهای تکراری بود که آنها بایستی انجام میدادند، همراه با پیروی از اصول طراحی خوب رابط کاربر. او تاکید داشت که طراحی سیستم‌ها بایستی بر نیازهای انسان‌ها تاکید داشته باشند، نه نیازهای کامپیوتر.

""معمولاً افراد و بخصوص مهندسان کامپیوتر بر روی ماشینها تمرکز می‌کنند. آنها چنین فکر می‌کنند “با انجام اینکار ماشین سریعتر عمل خواهد کرد. با انجام اینکار ماشین موثرتر عمل خواهد کرد. با انجام اینکار ماشین غیره و غیره و غیره” آنها بر روی ماشین تمرکز می‌کنند. اما در اصل ما باید بر روی انسان‌ها تمرکز کنیم، بر روی اینکه انسان‌ها ترجیح میدهند چطور برنامه نویسی کنند یا اینکه انسان‌ها ترجیح میدهند چگونه ماشینها را مدیریت کنند. ما ارباب هستیم. ماشینها غلامند.""

گفته می‌شود روبی از اصل کمتر غافلگیر کردن (POLS) پیروی می‌کند، به این معنی که زبان اصولا قابل پیش بینی رفتار می‌کند و مانند همان چیزی که برنامه نویس انتظارش را دارد. جمله قبل از ماتز سرچشمه نگرفته است، و روبی بیشتر از الگویی پیروی می‌کند که عبارت “اصل عدم غافلگیری ماتز” میتواند آنرا بهتر بیان کند، و برنامه نویسان زیادی آنرا بسیار نزدیک به طرز تفکر خود یافتند.

""هرکس پیشینه خود را دارد. ممکن است یکنفر از پایتون آمده باشد، دیگری ممکن است از پرل آمده باشد، و ممکن است آنها با دیدن ابعاد مختلف زبان غافلگیر شوند. بعد آنها پیش من میایند و میگویند “من با دیدن این امکان زبان بسیار غافلگیر شدم، بنابراین روبی اصل عدم غافلگیری را نقض می‌کند.” صبر کنید. اصل عدم غافلگیری تنها برای شما نیست. اصل عدم غافلگیری بمعنی کمتر کردن غافلگیری من است. و این بمعنی کمتر کردن غافلگیری شما بهد از اینکه روبی را بطور کامل یاد گرفتید. برای مثال من یک برنامه نویس سی پلاس پلاس بودم قبل از ایننکه روبی را طراحی کنم. من بطور اختصاصی دو یا سه سال با سی پلاس پلاس برنامه نویسی کردم و بعد از دو سال برنامه نویسی سی پلاس پلاس آن همچنان من را غافلگیر می‌کرد.""

[ویرایش] معنی شناسی

روبی شی گرا است: هر بیت از داده یک شی است، حتی کلاسها و typeها که در بسیاری از زبانها به‌عنوان داده اصلی در نظر گرفته شده اند (مانندboolean، integer و “nil”). هر تابع یک متد ست. مقادیر نامگذاری شده (متغیرها) بهنوان یک ارجاع (reference) به اشیا در نظر گرفته می‌شوند، نه خود اشیا. روبی از ارث بری با مقدار دهی پویا (dynamic dispatch)، میکسین (mixin) و singleton methods (مربوط به و تعریف شده برای یک نمونه شی منحصر بفرد بجای تعریف شدن در داخل کلاس) پشتیبانی می‌کند. با این وجود روبی از ارث بری چندگانه پشتیبانی نمیکند، کلاسها میتوانند ماژولها را به‌عنوان mixinها وارد کنند. برنامه نویسی رویه ای (procedural) پشتیبانی می‌شود ولی هر چیزی که بصورت رویه ای در روبی (که خارج از محدوده یک شی خاص است) انجام شود در واقع در داخل یک نمنه شی بنام main انجام میگیرد. از آنجایی که این کلاس والد تمام کلاسهای دیگر است، تغییرات آن در تمام کلاسها قابل مشاهده است. روبی به‌عنوان یک زبان برنامه نویسی چند الگویی مطرح است: روبی به شما اجازه می‌دهد تا رویه ای برنامه نویسی کنید (تعریف توابع/متغیرها خارج از کلاسها آنها را جزئی از شی ریشه 'self' قرار می‌دهد)، یا شی گرا (هر چیزی یک شی است) برنامه نویسی کنید، یا تابعی رفتار کنید. روبی از introspection و reflection و meta-programming و همچنین از نخها (threads) پشتیبانی بعمل میاورد. روبی دارای امکان dynamic typing است و از parametric polymorphism پشتیبانی بعمل میاورد. بر طبق لیست سئوالات متداول روبی “اگر شما پرل را دوست دارید، روبی را دوست خواهید داشت و با سینتکس آن خود را در خانه خود حس خواهید کرد. اگر شما اسمال تاک را دوست دارید، روبی را دوست خواهید داشت و با روال روبی خود را در خانه حس خواهید کرد. اگر شما پایتون را دوست دارید، شما ممکن است از اختلافات عظیم موجود مابین فلسفه طراحی روبی و پایتون بهانه گیری کنید و البته ممکن است اینطور نباشد.”

[ویرایش] امکانات

• شی گرائی
• چهار سطح از حوزه دید متغیر شامل: global, class ,instance ,local
• exception handling
• پشتیبانی از iterators و closures (بر اساس تبادل بلوکهای کد)
• پشتیبانی محلی از regular expressions (شبیه پرل) در سطح زبان
• operator overloading
• جاروب اتوماتیک زباله از حافظه (automatic garbage collecting)
• قابلیت حمل بالا
• پشتیبانی شراکتی از multi-threading در تمام پلتفرمهای با استفاده از green threads
• کتابخانه های اشتراکی/DLL در اکثر پلتفرمها
• introspection, reflection و meta-programming
• کتابخانه استاندارد بزرگ
• پشتیبانی از dependency injection
• continuations و generators

در حال حاضر روبی فاقد پشتیبانی کامل از یونیکد است ولی UTF-8 بطور نسبی پشتیبانی می‌شود.

[ویرایش] تعامل

توزیع استاندارد روبی دارای یک مفسر تعاملی خط فرمان بنام irb است که میتواند برای آزمایش سریع کد بکار رود. یک نشست با این برنامه تعاملی بصورت زیر است:

$ irb
irb(main):001:0> puts "Hello, World"
Hello, World
=> nil
irb(main):002:0> 1+2
=> 3

همچنین وجود ماژول readline به کاربر امکان استفاده از shell های مختلف را با پشتیبانی از تاریخچه تغییرات می‌دهد.

 Readline.readline('', true) # param true means ~  "enable history"

[ویرایش] سینتکس

سینتکس روبی بسیار شبیه سینتکس پرل و پایتون است. اعلان کلاسها و متدها توسط کلمات کلیدی انجام می‌شود. در مقایسه با پرل متغیرها الزاما با یک علامت خاص شروع نمیشوند. (وقتی از چنین علائمی استفاده شود علامت حوزه دید متغیر را تغییر می‌دهد.) بارزترین تفاوت روبی از سی و پرل آنست که کلمات کلیدی (بجای براکت) برای تعریف بلوکهای کد استفاده می‌شوند. سطر جدید به‌عنوان پایان یک جمله بکار برده می‌شود در عین حال که برای اینکار میتوان از یک سمی کالون (;) نیز استفاده کرد. تورفتگیها معنی خاصی ندارند (برعکس پایتون). نمونه هایی از سینتکس روبی را میتوانید در بخش مثالها ببینید.

[ویرایش] چیزهای غافلگیر کننده

با وجود اینکه طراحی روبی بر اصل عدم غافلگیری استوار است ، بطور طبیعی برخی امکانات آن از زبانهایی مانند سی و پرل متفاوت است:

• نامهایی که با حرف بزرگ شروع می‌شوند به عنوان ثابت (constant) در نظر گرفته می‌شوند، بنابراین متغیرهای محلی بایستی با حروف کوچک آغاز شوند.
• به منظور وضوح مقادیر اعشاری (float) ، بایستی با یک صفر بعد از نقطه مشخص شوند (99.0) یا اینکه از یک تبدیل صریح (99.to_f) استفاده شود. تنها اضافه کردن یک نقطه بعد از عدد (.99) کافی نیست زیرا در این حالت اعداد مستعد پذیرش به‌عنوان یک متد هستند.
• مقادیر بولین اطلاعات غیر بولین سخت گیرانه هستند: 0 ، “” و [] برابر با true هستند. در سی عبارت 0 : 1 ? 0 برابر با صفر (همان false) است در حالیکه در روبی نتیجه آن 1 است زیرا تمام اعداد برابر true هستند و فقط nil و false برابر false هستند. یک نتیجه فرعی از این عمل آنست که در روبی متدها بر طبق قرارداد -- برای مثال یک جستجوی regular-expression – در صورت موفقیت اعداد، رشته ها، لیستها یا سایر مقادیر غیر false را بر میگردانند، و در صورت شکست nil برمیگردانند. این قرارداد در اسمال‌تاک هم بکار میرود که تنها اشیا مخصوص true و false میتوانند در عبارات بولین استفاده شوند.
• در نسخه های ماقبل از 1.9 عدم وجود نوع داده کاراکتر (در مقایسه با سی که نوع داده char را برای کاراکترها داراست) ممکن غافلگیر کننده باشد. در هنگام بریدن رشته ها [0]“abc” مقدار 97 را برمیگرداند (یک integer که شماره کد اسکی اولین حرف رشته است.)، برای بدست آوردن “a” باید از [0,1]“abc” (یک زیر رشته بطول 1) یا "abc"[0].chr استفاده کرد.

در ضمن برخی مسائل در مورد خود زبان برجسته است:

• در مورد سرعت، عملکرد روبی در قیاس با بسیاری از زبانهای کامپایل شده پایین تر است (همانند هر زبان تفسیر شده دیگر) و همچنین در قیاس با زبانهای اسکریپت نویسی اصلی مانند پرل و پایتون همین حالت وجود دارد. هرچند که در نسخه های آینده روبی بصورت بایت کد (bytecode) کامپایل خواهد شد و بر روی YARV (خلاصه Yet Another Ruby VM) اجرا خواهد شد. در حال حاضر حافظه بکار رفته در برنامه های نوشته شده در روبی کمتر از حافظه بکار رفته در همان برنامه ها که با پرل و پایتون نوشته شده اند، است.
• حذف پارانتزهای متدها در روبی ممکن است به نتایج غیر منتظره ای در متدهایی با چند آرگومان منتج شود. توجه کنید که توسعه دهندگان روبی اشاره کرده اند که حذف پارانتزها در متدهایی با چند آرگومان در آینده ممنوع خواهد شد. در هر صورت حذف پارانتزها در متدهای تک آرگومان توصیه می‌شود.

[ویرایش] مثالها

مثال کلاسیک Hello world:

 puts "Hello World!"

مقداری کد اساسی روبی:

# Everything, including a literal, is an object, so this works:
-199.abs                                       # 199
"ruby is cool".length                          # 12
"Rick".index("c")                              # 2
"Nice Day Isn't It?".split(//).uniq.sort.join  # " '?DINaceinsty"

[ویرایش] Collections

ایجاد و استفاده از یک آرایه:

a = [1, 'hi', 3.14, 1, 2, [4, 5]]

a[2]                      # 3.14
a.reverse                 # [[4, 5], 2, 1, 3.14, 'hi', 1]
a.flatten.uniq            # [1, 'hi', 3.14, 2, 4, 5]

ایجاد و استفاده از یک هش:

hash = {:water => 'wet', :fire => 'hot'}
puts hash[:fire]                  # Prints:  hot

hash.each_pair do |key, value|    # Or:  hash.each do |key, value|
  puts "#{key} is #{value}"
end

# Prints:  water is wet
#          fire is hot

hash.delete_if {|key, value| key == :water}         # Deletes :water => 'wet'

[ویرایش] Blocks and iterators

هر دو سینتکس برای ایجاد یک بلوک کد:

{ puts "Hello, World!" }

do puts "Hello, World!" end 

ارسال پارامتر به یک بلاک تا یک closure شود:

# In an object instance variable, remember a block.
def remember(&b)
   @block = b
end

# Invoke the above method, giving it a block that takes a name.
remember {|name| puts "Hello, #{name}!"}

# When the time is right (for the object) -- call the closure!
@block.call("John")
# Prints "Hello, John!"

بازگشت closure از یک متد:

def foo(initial_value=0)
  var = initial_value
  return Proc.new {|x| var = x}, Proc.new { var }
end

setter, getter = foo
setter.call(21)
getter.call           # => 21

دادن جریان کنترل یک برنامه به یک بلوک که در هنگام فراخوانی ایجاد شده:

def a
   yield "hello"
end

# Invoke the above method, passing it a block.
a {|s| puts s}        # Prints: 'hello'

# Perhaps the following needs cleaning up.

# Breadth-first search
def bfs(e)                      # 'e' should be a block.
   q = []                       # Make an array.
   e.mark                       # 'mark' is a user-defined method. (??)
   yield e                      # Yield to the block.
   q.push e                     # Add the block to the array.
   while not q.empty?           # This could be made much more Ruby-like.
      u = q.shift
      u.edge_iterator do |v|
         if not v.marked?       # 'marked?' is a user-defined method.
            v.mark
            yield v
            q.push v
         end
      end  
   end
end
bfs(e) {|v| puts v}

ایجاد حلقه بر روی آرایه ها و enumoration ها با استفاده از بلوکها:

a = [1, 'hi', 3.14]
a.each {|item| puts item}                         # Prints each element
(3..6).each {|num| puts num}                      # Prints the numbers 3 through 6
[1,3,5].inject(0) {|sum, element| sum + element}  # Prints 9 (you can pass both a parameter and a block)

بلوکها با بسیاری از متدهای داخلی روبی کار می‌کنند:

File.open('file.txt', 'w+b') do |file|
   file.puts 'Wrote some text.'
end                             # File is automatically closed here

یا:

File.readlines('file.txt').each do |line|
   # Process each line, here.
end

استفاده از یک enumoration و یک بلوک برای جذر گرفتن اعداد 1 تا 10:

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

[ویرایش] کلاسها

کد زیر یک کلاس بنام Person را تعریف می‌کند.

class Person
  def initialize(name, age)
    @name, @age = name, age
  end

  def <=>(person)
    @age <=> person.age
  end

  def to_s
    "#{@name} (#{@age})"
  end

  attr_reader :name, :age
end

group = [ Person.new("John", 20), 
          Person.new("Markus", 63), 
          Person.new("Ash", 16) 
        ]

puts group.sort.reverse

کد بالا سه نام را بر حسب سن از زیاد به کم چاپ می‌کند:

Markus (63)
John (20)
Ash (16)

[ویرایش] استثناها

یک استثنا (exception) توسط اعلان raise ایجاد می‌شود:

raise

یک پیام اختیاری میتواند به استثنا اضافه شود:

raise "This is a message"

شما همچنین میتوانید تعیین کنید که چه نوعی از استثنا را میخواهید ایجاد کنید:

raise ArgumentError, "Illegal arguments!"

استثناها توسط rescue کنترل می‌شوند. این عنوان میتواند استثناهایی را که از StandardError مشتق می‌شوند بگیرد:

begin
  # Do something
rescue
  # Handle exception
end

توجه داشته باشید که تلاش برای گرفتن تمام استثناها توسط یک rescue یک اشتباه معمول است و برای گرفتن تمام استثناها باید بصورت زیر عمل کرد:

  begin
   # Do something
 rescue Exception
   # Handle exception
 end

یا یک استثنای بخصوص:

begin
  # ...
rescue RuntimeError 
  # handling
end

و نهایتا امکان آن وجود دارد که تعیین کرد شی استثنا برای عنوان کنترل کننده مهیا شود:

begin
  # ...
rescue RuntimeError => e
  # handling, possibly involving e
end

همچنین آخرین استثنا در یک متغیر جهانی بصورت !$ ذخیره می‌شود.

[ویرایش] پیاده سازیها

روبی دو پیاده سازی اصلی دارید: مفسر رسمی روبی که بیشتر مورد استفاده قرار میگیرد، و JRuby که یک پیاده سازی بر اساس جاوا است.

[ویرایش] سیستم عاملها

روبی برای سیستم عاملهای زیر ارائه می‌شود:

• بیشتر انواع یونیکس
• لینوکس
• داس (رایانه)
• ویندوز مایکروسافت Vista/2003/2000/NT/XP/98/95
• مکینتاش OSX
• BeOS
• Amiga
• MorphOS
• Acron RISC OS
• OS/2
• Syllable

پیاده سازیهای دیگر نیز ممکن است وجود داشته باشد.

[ویرایش] اجازه نامه

مفسر روبی و کتابخانه های آن تحت مجوز دوگانه آزاد و باز متن GPL و اجازه نامه روبی منتشر شده است.

[ویرایش] منابع و کتابخانه ها

آرشیو برنامه های روبی (RAA) و همچنین RubyForge منابعی برای انواع مختلف برنامه ها و کتابخانه های نوشته شده با روبی هستند که حاوی بیش از دو هزار آیتم هستند. با اینکه تعداد برنامه های موجود قابل قیاس با تعداد برنامه های موجود در پرل و پایتون نیست، ولی طیف وسیعی از ابزارهای مختلف برای توسعه سریع روبی موجود است. RubyGems برنامه استاندارد مدیریت بسته ها برای کتابخانه های روبی است و بسیار شبیه به CPAN در پرل است، همچنین نحوه استفاده از آن بیشتر شبیه ابزار apt-get در لینوکس دبیان است.

[ویرایش] پانوشتها

[ویرایش] پیوند به بیرون

[ویرایش] منبع

ویکی پدیای انگلیسی