迭代器并不是Ruby發(fā)明的.它廣泛地運(yùn)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(dòng)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(shí),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(cè)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(jí)(low-level)語言.更高級(jí)的語言是通過它們更具彈性的迭代器支持來實(shí)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(gè)個(gè)地?fù)烊∥募⑻幚砥渲械募?xì)節(jié).我想這是在比 C 要高的級(jí)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(shí),我們卻仍需要回去用低級(jí)別的循環(huán)語言來實(shí)現(xiàn)對(duì)自己定義的數(shù)據(jù)類型的迭代,這真是讓人失望.在面對(duì)對(duì)象編程時(shí),用戶經(jīng)常一個(gè)接一個(gè)地定義數(shù)據(jù)類型,因此這是一個(gè)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(gè)用于字符串中每個(gè)字符的迭代器.每個(gè)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(jiǎn)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(gè)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(gè)特點(diǎn).(好,請(qǐng)有點(diǎn)兒耐心,我們將會(huì)馬上談到什么是類)

String的另一個(gè)迭代器是 each_line.

ruby> "a\nb\nc\n".each_line{|l| print l}
a

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(shí)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

c
   nil 


我們可以用retry流程控制語句連接迭代循環(huán),它會(huì)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(shí)會(huì)在一個(gè)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(huì)在過程對(duì)象那一節(jié)介紹更多的細(xì)節(jié)).下面的例子定義了一個(gè)repeat迭代器,會(huì)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(gè)有while相同作用的迭代器,雖然在實(shí)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(shí)際上,當(dāng)你定義一個(gè)新的數(shù)據(jù)類型時(shí),為它定義一個(gè)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(shí)際意義的迭代器.

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