زبان برنامه نویسی روبی
روبی (به انگلیسی: Ruby) یک زبان برنامه نویسی انعطافپذیر، پویا و شی گرا است. روبی ویژگی های نگارشی پرل و شی گرایی اسمال تاک را با هم در خود دارد. زبان روبی در سال های میانی دهه ۱۹۹۰ توسط یوکیهیرو ماتسوموتو در ژاپن اختراع شد. ویژگی های گوناگون زبان های پرل، لیسپ، اسمال تاک و آیفل الهام بخش ماتسوموتو در ساخت روبی بودند.
زبان روبی پارادایم های گوناگون برنامه نویسی از جمله برنامه نویسی تابعی، شیء گرا و بازتابی را پشتیبانی می کند، دارای گزاره ها و متغیرهای پویا و مدیریت حافظه خودکار است.
نسخه فعلی این زبان Ruby 1.9.1 است که به زبان سی و بصورت زبانی با مفسر تک گذره پیاده سازی شده است. تا سال ۲۰۱۰، گونه های مختلفی از زبان روبی توسعه یافته اند که از میان آنها می توان به جی روبی، روبینوس، مک روبی، آیرن روبی و هات روبی اشاره کرد.
تاریخچه
زبان روبی رسما در روز ۲۴ فوریه ۱۹۹۳ (۵ اسفند ۱۳۷۱) توسط یوکیهیرو ماتسوموتو معرفی شد. او دنبال ساخت زبانی بود که امکانات متعادلی برای برنامه نویسی تابعی و برنامه نویسی دستوری برای برنامه نویس فراهم آورد. ماتسوموتو درباره انگیزه اش برای ساخت روبی می گوید: «در جستجوی زبانی بودم که از پایتون شیء گراتر و از پرل قدرتمندتر باشد. برای همین تصمیم گرفتم خودم آن را بسازم».
نام «روبی»
یوکیهیرو ماتسوموتو و همکارش دو نام «روبی» و «کورال» را برای این زبان جدید برگزیده بودند. از آنجاییکه نام کورال پیش از آن برای یکی از زبان های برنامه نویسی بریتانیایی انتخاب شده بود، نام «روبی» به عنوان نام نهایی برگزیده شد. ماتسوموتو گفته که یکی از دلایل انتخاب نام «روبی» این بود که یاقوت (به انگلیسی: Ruby) نشان ماه تولد یکی از همکاران وی بوده است.
اولین انتشار
نخستین ویرایش روبی با عنوان روبی 0.95 در ۲۱ دسامبر ۱۹۹۵ (میلادی) (۳۰ آذر ۱۳۷۴) روی یکی از شبکه های تخصصی اینترنتی در ژاپن منتشر شد. پس از آن، سه ویرایش دیگر رویی در ظرف دو روز انتشار یافتند. در همین دوره نخستین لیست پست الکترونیک برای روبی در ژاپن براه افتاد.
روبی ۱.۰
نخستین نسخه اصلی روبی با عنوان روبی 1.0 در ۲۵ دسامبر ۱۹۹۶ (۵ دی ۱۳۷۵) منتشر شد. پس از انتشار روبی 1.3 در سال ۱۹۹۹، نخستین لیست پست الکترونیک به زبان انگلیسی آغاز بکار کرد. در سپتامبر سال ۲۰۰۰ نخستین کتاب راهنمای برنامه نویسی به زبان روبی به انگلیسی به چاپ رسید که به افزایش محبوبیت این زبان در کشورهای مختلف کمک کرد.
روبی آن ریلز
در سال ۲۰۰۵ با معرفی چارچوب جدیدی برای برنامه نویسی وب موسوم به روبی آن ریلز، محبوبیت زبان روبی به مراتب افزایش پیدا کرد. نام های «روبی» و «روبی آن ریلز» آنقدر با هم استفاده شده اند که برای بسیاری شاید تفاوت این دو روشن نباشد.
روبی ۱.۹.۱
جدیدترین نسخه پایدار روبی، نسخهٔ ۱.۹.۱ است که نسبت به نسخهٔ پیشین (۱.۸.۶) چند تغییر عمده در خود دارد. از جمله تغییرات مهم می توان به افزودن متغیرهای محلی در «بلوک»های روبی، و امکان تنظیم کدگذاری رشته ها بصورت مستقل از هم اشاره کرد.
فلسفه
سازنده زبان روبی یوکیهیرو ماتز ماتسوموتو می گوید روبی برای سازندگی بهتر برنامه نویس طراحی شده است که هدف User interface را به خوبی دنبال می کند.او نگران است که طراحی سیستم ها به جای کامپیوتر نیاز به توجه بر انسان ها داشته باشد.معمولا مردم‚مخصوصا مهندسان کامپیوتر بر روی ماشین تمرکز کند.آن ها فکر می کنند"با انجام این کار ماشین ها سریعتر می شوند‚ماشین ها در اجرا موثر تر می باشندو....
آن ها بر ماشین تمرکز می کنند‚اما در حقیقت ما نیاز داریم که به انسان ها توجه کنیم‚اینکه چگونه آنها به برنامه نویسی توجه دارندویا چگونه به اجرای برنامه های ماشین دقت می کنند.
روبی برای تعقیب هدف کمترین قافلگیری بیان شدبه این معنی که زبان باید طوری رفتار کند که کمترین گیج کنندگی را برای استفاده کننده های ا تجربه داشته باشد.ماتسوموتو همچنین اظهار می دارد که هدف اولین طراحی او درست کردن زبانی که خودش از آن لذت ببرد این کار با کم کردن کار برنامه نویس و ابهامات منطقی می باشد.
اما کمترین غافلگیری هنوز خیلی به بیان زبان برنامه نویسی روبی نزدیک است. افراد ناشی شاید این را به این معنا تعبیر کنند که رفتار های روبی سعی در متصل کردن اشتراکات رفتار های دیگر زبان ها را دارد. در بحث ماه می ۲۰۰۵ در روزنامه "کامپ.لنگ.روبی " ماکسوموتو تلاش کرد که روبی را از مینیمم غافلگیری دور کند.توضیح اینکه هر شانس طراحی بعضی ها را متعجب می کند. او از استاندارد خود برای ارزیابی غافلگیری استفاده کرد.
ماتسوموتو این را در یک گزارش مطرح ساخت. "همه یک پیشینه شخصی دارند‚بعضی ها از جانب پیتون می آیند بعضی های دیگه از پرل و آن ها ممکن است از بعضی از جنبه های متفاوت زبان غافلگیر شوند.سپس آن ها به من می گویند ما از بعضی از جنبه های زبان غافلگیر شدیم‚بنابرین روبی قانون کمترین غافلگیری را زیر پا گذاشته است.صبر کنید.....
هدف کمترین غافلگیری فقط برای شما نیست.این هدف به معنای کمترین غافلگیری ممکن برای بیان من می باشد.این به معنای کمترین غافلگیری بعد از آموزش کامل زبان است. برای مثال من قبل از اینکه روبی را طراحی کنم یک برنامه نویس سی++ بودم. من منحصرا دو، سه سال در سی++ برنامه نوشتم. و بعد از دو سال برنامه نویسی با آن ‚هنوز مرا متعجب می کرد.
معنی شناسی
روبی شی گراست: همه انواع داده شی هستند‚از جمله کلاس ها و خیلی از انواع داده ای که به طور معمول در بقیه زبان ها نیز هست مانند داده صحیح ‚دودویی ... تابع به صورت متد می باشد.روبی ارث بری را با فرستادن پویا و متد های یکتا پشتیبانی می کند(متعلق به‚تعریف شده برای‚یک نمونه تک به جای تعریف شدن در کلاس)
همچنین روبی از ارث بری چندگانه پشتیبانی می کند.نحو رویه ای پشتیبانی می شود‚اما همهی متد ها که خارج از حوزه یک شی خاص تعریف می شوندهمه آن در حقیقت متد های شی یک کلاس هستند.تا زمانی که این کلاس والد کلاس دیگر استتغییرات برای همه کلاس ها و شی ها ممکن است.روبی به عنوان یک زبان برنامه نویسی چند مدلی تشریح شده.در روبی اجازهی برنامه نویسی رویه ای داده شده وشی گرا و تابعی.
بر طبق سوالات متداول روبی" اگر تو به پرل علاقمند باشیتو روبی را هم دوست خواهی داشت ومی توانی از نحو آن استفاده کنی‚اگر اسمالتالک را دوست داری روبی را هم دوست خواهی داشت و می توانی از معنای آن لذت ببری و اگر طرفدار پیتون هستی تو ممکن است تفاوت عمده ای بین پیتون و روبی پیدا کنی یا که نه.
امکانات
- کاملا شی گرا
- داینامیک
- نحو کوتاه و انعطاف پذیر
- 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
- جمع آوری زباله خودکار
- قابلیت حمل بالا
- در همه سیستم عامل اصلی پیاده سازی
- پردازش استثنا
- سربار اپراتور
- پشتیبانی شراکتی از multi-threading در تمام پلتفرمهای با استفاده از green threads
- پشتیبانی کامل از یونیکد و رمزنگاریهای شخصیت چند گانه (از نسخه 1.9)
- کتابخانه*های اشتراکی/DLL در اکثر پلتفرمها
- introspection, reflection و meta-programming
- اتصال بومی APIها در C
- پوسته تعاملی روبی (REPL)
- بسته مدیریت متمرکز از طریق RubyGems
- کتابخانه استاندارد بزرگ
- پشتیبانی از dependency injection
- continuations و generators
تعامل
توزیع استاندارد روبی دارای یک مفسر تعاملی خط فرمان بنام irb است که می تواند برای آزمایش سریع کد بکار رود. یک نشست با این برنامه تعاملی بصورت زیر است:
کد:
کد:
[PHP] $ irb irb(main):001:0> puts "Hello, World" Hello, World => nil irb(main):002:0> 1+2 => [/PHP]
همچنین وجود ماژول readline به کاربر امکان استفاده از shell های مختلف را با پشتیبانی از تاریخچه تغییرات می دهد.
کد:
کد:
[PHP] Readline.readline(, true) # param true means ~ "enable history" [/PHP]
سینتکس
سینتکس روبی بسیار شبیه سینتکس پرل و پایتون است. اعلان کلاسها و متدها توسط کلمات کلیدی انجام می شود. در مقایسه با پرل متغیرها الزاما با یک علامت خاص شروع نمی شوند.
(وقتی از چنین علائمی استفاده شود علامت حوزه دید متغیر را تغییر می دهد.) بارزترین تفاوت روبی از سی و پرل آنست که کلمات کلیدی (بجای براکت) برای تعریف بلوکهای کد استفاده می شوند.
سطر جدید به عنوان پایان یک جمله بکار برده می شود در عین حال که برای اینکار می توان از یک سمی کالون (
نیز استفاده کرد. تورفتگیها معنی خاصی ندارند (برعکس پایتون). نمونه هایی از سینتکس روبی را می توانید در بخش مثالها ببینید.
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 می شوند به عنوان ثابت (constant) در نظر گرفته می شوند، 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 به عنوان 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 می گردانند، و در صورت شکست nil برمی گردانند. این قرارداد در اسمال تاک هم بکار می رود که تنها اشیا مخصوص true و false می توانند 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 برمی گرداند (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.
مثالها
مثال کلاسیک Hello world:
کد:
کد:
[PHP] puts "Hello World!" [/PHP]
مقداری کد اساسی روبی:
کد:
کد:
[PHP][PHP] # 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" [/PHP][/PHP]
Collections
ایجاد و استفاده از یک آرایه:
کد:
کد:
[PHP] 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] [/PHP]
ایجاد و استفاده از یک هش:
کد:
کد:
[PHP] 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' [/PHP]
Blocks and iterators
هر دو سینتکس برای ایجاد یک بلوک کد:
کد:
کد:
[PHP] { puts "Hello, World!" } do puts "Hello, World!" end [/PHP]
ارسال پارامتر به یک بلاک تا یک closure شود:
کد:
کد:
[PHP] # 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 [/PHP]
دادن جریان کنترل یک برنامه به یک بلوک که در هنگام فراخوانی ایجاد شده:
کد:
کد:
[PHP] 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} [/PHP]
ایجاد حلقه بر روی آرایه ها و enumoration ها با استفاده از بلوکها:
کد:
کد:
[PHP] 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) [/PHP]
بلوکها با بسیاری از متدهای داخلی روبی کار می کنند:
کد:
کد:
[PHP] File.open('file.txt', 'w+b') do |file| file.puts 'Wrote some text.' end # File is automatically closed here [/PHP]یا:
کد:
کد:
[PHP] File.readlines('file.txt').each do |line| # Process each line, here. end [/PHP]
استفاده از یک enumoration و یک بلوک برای جذر گرفتن اعداد 1 تا 10:
کد:
کد:
[PHP] (1..10).collect {|x| x x} => [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100] [/PHP]
کلاسها
کد زیر یک کلاس بنام Person را تعریف می کند.
کد:
کد:
[PHP] 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 [/PHP]
کد بالا سه نام را بر حسب سن از زیاد به کم چاپ می کند:
کد:
کد:
[PHP] Markus (63) John (20) Ash (16) [/PHP]
استثناها
یک استثنا (exception) توسط اعلان raise ایجاد می شود:
کد:
یک پیام اختیاری می تواند به استثنا اضافه شود:
کد:
[PHP] raise "This is a message" [/PHP]شما همچنین می توانید تعیین کنید که چه نوعی از استثنا را میخواهید ایجاد کنید:
کد:
کد:
[PHP] raise ArgumentError, "Illegal arguments!" [/PHP]
استثناها توسط rescue کنترل می شوند. این عنوان می تواند استثناهایی را که از StandardError مشتق می شوند بگیرد:
کد:
کد:
[PHP] begin # Do something rescue # Handle exception end [/PHP]
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:
کد:
[PHP] begin # Do something rescue Exception # Handle exception end [/PHP]
یا یک استثنای بخصوص:
کد:
[PHP] begin # ... rescue RuntimeError # handling end [/PHP]و نهایتا امکان آن وجود دارد که تعیین کرد شی استثنا برای عنوان کنترل کننده مهیا شود:
کد:
[PHP] begin # ... rescue RuntimeError => e # handling, possibly involving e end [/PHP]همچنین آخرین استثنا در یک متغیر جهانی بصورت !$ ذخیره می شود.
سیستم عامل ها
روبی برای سیستم عامل های زیر ارائه می شود:
- بیشتر انواع یونیکس
- لینوکس
- داس (رایانه)
- ویندوز ۹۵/۹۸/اکس پی/ان تی/۲۰۰۰/ویستا/۷
- مکینتاش OSX
- BeOS
- Amiga
- MorphOS
- Acron RISC OS
- OS/2
- Syllable
