Ruby 快速指南

Ruby 快速参考指南

本指南提供了 Ruby 核心概念和语法元素的简明概述，并根据现代 Ruby 实践进行了更新。

什么是 Ruby？

Ruby 是一种动态的、开源的编程语言，专注于简洁和生产力。它拥有优雅的语法，易于阅读和编写。Ruby 由日本的 Yukihiro “Matz” Matsumoto 在 20 世纪 90 年代中期创建，是一种纯粹的面向对象语言，其中一切都是对象。

IRB（交互式 Ruby Shell）：

irb 是 Ruby 的交互式 shell（REPL）。它允许你执行 Ruby 代码片段并立即查看结果，非常适合实验和学习。只需在终端中输入 irb 即可启动。

核心语法：

空白符： 通常被忽略，除非在字符串字面量中。缩进是为了可读性。
行结束符： 换行通常表示语句结束。分号（;）可用于在一行中分隔多个语句，但很少使用。
标识符： 变量、方法等的名称。大小写敏感。约定：变量/方法使用 snake_case，类/模块使用 CamelCase，常量使用 UPPER_SNAKE_CASE。
注释： 单行注释以 # 开头。多行注释以 =begin 和 =end（各占一行）包围。

保留字（关键字）：

具有特殊含义的词，例如 if、else、while、class、def、module、end、true、false、nil。（请参阅语法章节以获取更完整的列表）。

Here 文档（Heredocs）：

用于创建多行字符串。常见的有 <<DELIMITER、<<'DELIMITER'（不插值）和 <<~DELIMITER（波浪线 heredoc，移除前导空白符）。

name = "Alice"
message = <<~TEXT
  Hello, #{name}!
  Welcome to the system.
TEXT
puts message

基本数据类型：

数字：

Integer：整数（例如，123、-50、0、1_000_000）。Ruby 自动处理大整数（以前是单独的 Fixnum 和 Bignum）。
Float：带小数点的数字（例如，3.14、-0.001、2.0e3）。

字符串： 字符序列。

单引号（'...'）：字面量字符串，插值能力最小（仅 \' 和 \\）。
双引号（"..."）：支持插值（#{expression}）和转义序列（例如，\n、\t）。
百分号字符串：%q{...}（字面量，类似单引号），%Q{...} 或 %{...}（插值，类似双引号）。

符号： 轻量级、不可变的标识符，常用于哈希键或引用方法名。以冒号开头（例如，:name、:status）。

布尔值： true 和 false。

nil： 表示没有值。

数组： 有序的对象集合。字面量表示：[1, "two", :three]。

哈希（字典）： 键值对集合。

旧语法：{"name" => "Bob", "age" => 30}
现代语法（Ruby 1.9+）用于符号键：{name: "Alice", age: 25}（这等同于 {:name => "Alice", :age => 25}）

范围： 表示一个区间。(1..5)（包含：1,2,3,4,5），(1...5)（不包含：1,2,3,4）。

变量类型和作用域：

局部变量： my_variable（作用域限于当前块、方法或文件）。
实例变量： @my_variable（属于类的实例）。
类变量： @@my_variable（在类及其所有实例之间共享；由于继承行为，请谨慎使用）。
全局变量： $my_variable（从任何地方都可访问；通常不推荐使用）。
常量： MY_CONSTANT（值在初始化后不应更改；按词法作用域）。

伪变量：

不能赋值的特殊变量：

self：当前方法的接收者对象。
true, false, nil：表示这些值的单例实例。
FILE：当前源文件的名称。
LINE：源文件中的当前行号。
ENCODING：当前文件的脚本编码。

选定的预定义变量（尽可能使用现代替代方案）：

Ruby 有许多 Perl 风格的预定义全局变量。虽然它们存在，但现代 Ruby 通常更倾向于使用更具描述性的方法调用。这里列举一些：

变量	描述
`$!`	最后抛出的异常对象。（使用 `rescue => e` 捕获）。
`$@`	最后异常的堆栈回溯。（使用 `e.backtrace`）。
`$/`	输入记录分隔符（默认为换行符）。
`$.`	通过 `gets` 从当前输入文件读取的最后一行的行号（`ARGF.lineno`）。
`$<`	`ARGF` 的别名（来自参数或 STDIN 的文件的虚拟连接）。
`$0`	正在执行的当前 Ruby 脚本的名称。
`$$`	当前 Ruby 脚本的进程 ID。
`$LOAD_PATH` 或 `:$`	使用 `require` 加载文件时搜索的目录数组。
`$stdin`, `$stdout`, `$stderr`	默认的标准输入、输出和错误流。

$SAFE 变量及其安全级别很大程度上是历史遗留的，不被视为现代应用程序的强大安全机制。请依赖其他的安全实践。

选定的预定义常量：

常量	描述
`TRUE`, `FALSE`, `NIL`	`true`, `false`, `nil` 的已弃用大写版本。避免使用。
`ARGF`	用于从 `ARGV` 中的文件或 `STDIN` 读取的流。
`ARGV`	命令行参数数组。
`ENV`	类似哈希的方式访问环境变量。
`RUBY_VERSION`	包含当前 Ruby 版本的字符串（例如，“3.2.2”）。
`RUBY_PLATFORM`	标识解释器平台的字符串。
`STDIN`, `STDOUT`, `STDERR`	标准 I/O 流。

正则表达式（Regex）：

字面量：/pattern/，%r{pattern}。选项：i（忽略大小写），m（多行 - . 匹配换行符），x（扩展 - 忽略空白符，允许注释）。

Example: `name = "John Doe"; if name =~ /john/i then puts "Match found!" end`

文件 I/O：

最佳实践是使用带块的 File.open，以确保文件自动关闭。

File.open("my_file.txt", "r") do |file|
  file.each_line do |line|
    puts line
  end
end

File.write("output.txt", "Hello from Ruby!") # 写文件的简单方法

模式："r"（读），"w"（写，截断），"a"（追加），"r+"（读写）等。

运算符和优先级（简化）：

Ruby 有一套丰富的运算符，其中大部分是方法。优先级（从高到低，简化）：

::, . (访问)
[] (元素访问), ** (幂)
!, ~, 一元 +, - (非, 按位非, 一元正/负)
*, /, % (乘, 除, 模)
+, - (加, 减)
<<, >> (按位移位)
& (按位与)
|, ^ (按位或, 按位异或)
>, >=, <, <= (比较)
<=>, ==, ===, !=, =, ! (相等性, 模式匹配)
&& (逻辑与)
|| (逻辑或)
.., … (范围创建)
三元运算符: ? :
赋值: =, +=, -=, 等。
not (逻辑非, 优先级较低)
and, or (逻辑与/或, 优先级较低)

不确定时，使用括号 () 来明确顺序或强制优先级。

控制流：

if condition ... elsif condition ... else ... end
unless condition ... else ... end (如果条件为假则执行)
后缀 if/unless：statement if condition
case expression when value ... else ... end
while condition ... end
until condition ... end
迭代器（集合首选）： collection.each { |item| ... }，n.times { ... }，collection.map { ... }
for item in collection ... end (不如 each 常用)
循环控制： break (退出循环)，next (跳到下一次迭代)，redo (重新开始当前迭代)，retry (主要在 rescue 块中用于重新开始 begin 块)。

定义类和模块：

class MyClass
  attr_accessor :name # 创建 @name 的 getter 和 setter

  def initialize(name)
    @name = name
  end

  def greet
    "Hello, #{@name}!"
  end

  def self.class_method # 一个类方法
    "I am a class method."
  end
end

module MyModule
  def utility_method
    "这是一个实用方法。"
  end
end

class AnotherClass
  include MyModule # 混入 MyModule 的实例方法
end

obj = MyClass.new("RubyDev")
puts obj.greet
puts MyClass.class_method

util_obj = AnotherClass.new
puts util_obj.utility_method

访问控制：public（默认），protected，private（应用于其下定义的方法）。

异常处理：

begin
  # 可能会抛出异常的代码
  result = 10 / 0
rescue ZeroDivisionError => e
  puts "错误: #{e.message}"
rescue SomeOtherError => e
  puts "另一种类型的错误: #{e.message}"
else
  # 如果没有抛出异常则执行
  puts "没有错误！结果: #{result}"
ensure
  # 无论是否发生异常都始终执行
  puts "正在清理..."
end

抛出异常：raise "我的自定义错误" 或 raise ArgumentError, "无效参数"。

Ruby 命令行选项（常用）：

选项	描述
`-c`	仅检查语法，不执行。
`-e 'program'`	将给定的字符串作为程序执行。
`-r library`	执行前需要加载库。
`-w`	启用详细警告。
`-v` or `--version`	显示 Ruby 版本。
`--help`	显示帮助信息。

环境变量（常用）：

变量	描述
`RUBYLIB`	Ruby 搜索库的路径（增强 `$LOAD_PATH`）。
`RUBYOPT`	隐式传递给 Ruby 的命令行选项。
`GEM_HOME`	gems 安装的目录。
`GEM_PATH`	RubyGems 查找 gems 的路径。

本快速指南涵盖了 Ruby 的许多基本方面。为了更深入的理解，请参考全面的 Ruby 书籍和官方 Ruby 文档。