红袖添香,绝代妖娆,Ruby语言基础入门教程之Ruby3基础数据类型(data types)EP02

Ruby是强类型动态语言,即Ruby中一旦某一个对象被定义类型,如果不通过强制转换操作,那么它永远就是该数据类型,并且只有在Ruby解释器运行时才会检测对象数据类型,它的一切皆为对象(包括 nil 值对象),可以通过调用内置class属性来获取该对象的具体数据类型。对于 Ruby 而言,所有类型都继承自 Object 类(根类为 BasicObject)。
数字(Numeric)
数字是最基本的数据类型之一,Ruby 中包含五种内置数字类型类: Numeric, Integer, Float, Fixnum 和 Bignum, 另外标准库中还提供了三种数字类型:Complex, BigDecimal, Rational. 除 Numeric 类外其他数字类型类都继承自 Numeric。
31位以内的整数为 Fixnum, 超过31位的数为Bignum, Bignum 没有位数限制,可以理解为长整形。
Ruby3支持基本的数学运算符(+, -, *, /),及取余(%), 求指数(**),等。
所有数字对象为不可变对象,因此 Ruby中没有自增和自减操作符(++, –):
在Ruby中,一元运算符+=、 -=、 *=等其它类似的操作,和对应的二元运算x = x + y是完全等价的,都会创建新的对象x。其它语言中,可能一元操作符是原处修改的,对应的二元运算是非原处修改的,所以其它语言中使用一元运算方式效率可能会稍高一些,但Ruby中是等价的,所以说变了,一元运算符在Ruby中的作用仅仅是减少代码量,而并非有性能优化的空间。
对于浮点数来讲,Ruby提供了BigDecimal类来解决精度丢失问题,使用该类可以按实际值运算,但效率上不占优势:
字符串(String)
普通字符串对象通常以双引号的形式声明,可转义字符,单引号原样输出不转义,字符串还可以包含变量或表达式(内嵌 #{ expr }):
注意#{ expr }方式需要双引号引用。
也像Python那样可以使用类似通配符的方式格式化输出:
和其他语言不同的是,Ruby3中的字符串是可变对象:
也就是说,如果我们定义了一个字符串,可以随时通过下标对字符串中的字符进行修改,而Python或者Golang中的字符串是不可变对象,所以只能通过重新赋值的方式进行修改。
常用的字符串方法:
可以看到,全部由字符串内置属性完成,并不需要外部方法的参与。
与此同时,还可以通过对象的的frozen?属性判断类型是否可变。
返回true为不可变对象,而false则代表可变。
符号(symbol)
符号(symbol)和字符串很相似,符号也是对象,一般作为名称标签来使用,用来表示变量等对象的名称,另外符号和字符串可以相互转换。
声明符号:
其实就是字符串前面加个冒号: 就是符号。
字符串和符号区别:
在Ruby3中每一个对象都有唯一对象标识符,也可以理解为内存地址标识,每个字符串对象都是不同的,即使它们包含了相同的字符串内容,而对于符号对象,相同的字符串内容则只会指向唯一确定的一个符号对象,这样实际上节约了内存,减少了性能损耗。
符号不可以像其他变量一样对它进行赋值运算。比如这样的写法是错误的:myname = "test"。 相反符号可以作为值赋给其他变量比如mystring = :myname。
所有符号对象存放在 Ruby内部的符号表中,可以通过类方法 Symbol.all_symbols 得到当前 Ruby 程序中定义的所有 Symbol 对象,该方法返回一个 Symbol 对象数组。
符号与字符串相互转换:
一般情况下,符号作为哈希的key进行取值操作,这样效率和性能更高:
程序返回:
因为 Ruby3对每一次字符串引用都会生成一个字符串对象,累积下来这个开销是相当大的。
需要注意的是,符号是不可变对象。
哈希(Hash)
哈希是一种非常有用且广泛使用的复合容器对象,可用于存储其他对象。我们通过键(key)来查找哈希中的值(value)。好比我们有一个牛津词典,我们通过查找“hello的单词来找到中文意思"你好",此时,“hello“就是作为键,而“你好”就是值。
声明哈希:
可以单独对key和value进行赋值操作:
也可以通过使用=>将键分配给值来创建哈希,用逗号分隔多个键值对,并用花括号将整个内容括起来:
直接通过key就可以进行取值、修改等操作:
当我们查找的键没有对应内容时,会返回一个nil。
也可以使用fetch方法,他和[]方法一样都可以查找某一个键的值,但是如果键对应的值不存在,会抛出异常。
哈希可以进行合并操作:
通过keys方法打印所有的键:
也可以通过values返回一个带有哈希所有值的数组:
判断哈希是否为空:
也可以使用size或者length方法,判断哈希的大小是否为0:
通过delete方法删除键值对:
需要注意的是,哈希是可变对象:
数组(Array)
数组是一个包含许多元素的对象。这些元素可以是变量(例如 字符串,数字,哈希等),甚至可以是其他对象(包括构成多维数组的其他数组)。定义中索引指的是数组元素中的一个序号,它从0开始,每个索引对应一个元素。说白了,就是一个内部元素内存地址连续的线性结构。
声明数组:
创建字符串数组:
创建符号数组:
判断数组是否为空:
也可以使用length或者size:
通过索引访问数组元素:
使用数组的first和last方法访问首个和末尾元素:
通过index返回元素下标:
提取子元素:
也可以针对数组指定范围:
合并数组:
使用<<将元素动态附加到现有数组:
数组的交集 &:
数组的差集 -
数组的并集 |
数组删除重复元素:
向数组中增加或减少元素(push和pop)
基于先进后出原则。
数组插入元素:
基于下标来删除元素:
基于元素内容来删除:
最后是排序:
布尔和Nil
true 和 false 为两个布尔型的值,与其他语言理解有差别的是,除了 false 和 nil 外,其他值都为 true:
nil 表示空值对象。对于值判空操作可调用 nil? 方法:
需要注意的是,Ruby3中的nil是一个对象,表示没有任何东西的对象,而不是没有对象。nil与nil的比较无论是==还是eql?都返回true。
结语
字符、数字、布尔是不可变对象,而字符串、数组、哈希是可变对象,Ruby3中所有不可变对象的多个同值对象,都会指向同一个对象的内存地址。例如所有的1数值都是同一个对象,所有的nil、布尔值相同的字符对象也都是指向同一个对象,这也导致了Ruby3中不支持++或者--这样的操作,因为这要求在内存地址中指向的原对象进行增减操作,造成对象引用混乱的现象。