Rubyのyieldは羊の皮を被ったevalだ！
Yugui著「初めてのRuby」の９章に
Rubyの黒魔術の一つとして
eval族と称されるメソッド群が紹介されている
危険らしい
素人が安易に手を出すべきではなさそうだ
でも魅力的らしい
暗黒の世界に引かれていく自分がいる…
勉学のために覗くだけならいいだろうし
危険であればその正しい理解がより重要になるだろう
自分が学んで理解したことをここに整理してみよう
eval族と呼ばれるものには
instance_evalメソッド
class_evalメソッド(またはmodule_eval)
および組み込み関数evalがある
instance_eval
Ruby空間における操作対象はオブジェクトである
オブジェクトは外からのメッセージを受け取ると
その中の対応するメソッドを起動して
そこに書かれている手続きを実行する
メソッドは他のオブジェクトを引数として取ることができる
引数として渡されたオブジェクトは
メソッドにおいてオブジェクトとして操作され
メソッド内の他のオブジェクトと協同して
その処理の結果をメッセージ送信者に返す
instance_evalメソッドは文字列オブジェクトを
引数として取ることができる
しかしこのメソッドは他の一般的なメソッドとは異なり
これを文字列オブジェクトとしては扱わない
これをRubyの手続きとして扱う
[1,2,3].instance_eval "print 'Hello'" # => Hello
ここでprintは
トップレベルで実行されているように見えるけれども
"print 'Hello'"はinstance_evalの引数として
配列オブジェクト[1,2,3]に渡されているから
この配列オブジェクト内で実行されている
ということを理解しなければならない
そのことはこうするとよく分かるかもしれない
[1,2,3].instance_eval "print reverse" # => [3,2,1]
文字列中のreverseは明らかに
メッセージを受け取る配列オブジェクトに適用されている
つまりinstance_evalはオブジェクトの外にいて
オブジェクトの中のコンテキストで
渡された文字列をRubyコードとして評価する
これは確かに恐ろしいことかもしれない
なぜなら完成したプログラムに対して
そのユーザが後からキーボードで文字列を入力することにより
コードを追加し改変し
場合によっては破壊できることを意味するからだ
class Account @@bank_money = 0 def initialize(balance) @balance = balance @@bank_money += @balance end end my_account = Account.new(10000) my_account.instance_eval "print @balance = @balance * 100" # =>1000000
インスタンス変数@balanceは
my_accountオブジェクトの内部状態を保持する
通常この値にアクセスするには
クラスにそのアクセッサメソッドを用意し
これを介さなければならない
def balance @balance end def balance=(amt) @balance = amt end または attr_accessor :balance
Rubyのようなオブジェクト指向言語では
オブジェクトへのアクセスは原則
用意されたメソッドからしか行えない
これがオブジェクトを予期せぬ変更や破壊から守る
しかしinstance_evalを使えば上のように
アクセッサメソッドを介さずに
インスタンス変数@balanceの参照を変更し
その結果にアクセスすることが可能となる
instance_evalを使えば
メソッド定義も難なくできてしまう
my_account = Account.new(10000) his_account = Account.new(30000) my_account.instance_eval "def transfer_all_to_me; @balance += @@bank_money; end" #メソッドを定義する my_account.transfer_all_to_me my_account.instance_eval "print @balance" # => 50000
transfer_all_to_meは
僕のアカウントオブジェクトのコンテキストで生成されるので*1
僕のオブジェクト専用のメソッド
つまりSingletonメソッド(抽象メソッド)だ
これで誰かが貯金をするたびに
僕はお金持ちになっていく！
ここでは示されていないけれども
instance_evalを使えば
ユーザから受け取った文字列を名前として
メソッドを動的に定義する
という荒技も可能だ
行指向の文字列には
ヒアドキュメントを使った方が見栄えがいい
my_account.instance_eval <<DEF def transfer_all_to_me @balance += @@bank_money end DEF
こうすると
まるでブロックを渡しているように見える
期待に違わず
instance_evalはブロックも受け取る
ブロックの中身を
受け取ったオブジェクトのコンテキストで
Rubyコードとして評価する
だから上のコードはこうも書ける
my_account.instance_eval do def transfer_me_all @balance += @@bank_money end end
当然にブロックには引数を渡したくなる
それが人情というものだ
Ruby1.9ではinstance_execがそれを可能にする
my_account.instance_exec(2) do |arg| @@bank_money *= arg def transfer_me_all_with_double @balance += @@bank_money end end my_account.transfer_me_all_with_double my_account.instance_eval "print @balance" # => 90000
僕の口座が倍になった！
class_eval(module_eval)
でもあまりにこれじゃ不公平だ
僕にだって幾らかの良心というものがある
そう思ったらclass_evalを使おう
class_evalは
そのクラスのコンテキストで文字列やブロックを評価する
だからブロックでメソッド定義をすれば
そのメソッドはクラスのインスタンスメソッドになる
my_account = Account.new(10000) his_account = Account.new(30000) Account.class_eval do def transfer_all_to_me @balance += @@bank_money end end my_account.transfer_all_to_me his_account.transfer_all_to_me my_account.instance_eval "print @balance" # => 50000 his_account.instance_eval "print @balance" # => 70000
これでみんながハッピーになれる！
module_evalはclass_evalと同様に
そのモジュールのコンテキストで文字列やブロックを評価する
これを使えば後からモジュールに
クラスを定義するようなことができる
eval
Rubyにはオブジェクトを意識しないで使える
evalも用意されている
eval "print 'Hello'" # => Hello
evalはRubyの組み込み関数
つまりObjectクラスのインスタンスメソッドだ
これはトップレベルオブジェクトmainの
instance_evalと等価になる
eval "print self" # => main self.instance_eval "print self" # => main
つまりデフォルトでevalは
mainオブジェクトのコンテキストで
文字列を評価する
でも第２引数に他のコンテキストを持った
Bindingオブジェクトを与えた場合
evalはそのコンテキストで文字列を評価する
これによりevalの実行コンテキストを
トップレベル以外にすることができる
class Account @@bank_money = 0 def initialize(balance) @balance = balance @@bank_money += @balance end def bind # accountの環境情報を返すメソッド binding end end my_account = Account.new(10000) # evalの第２引数にBindingオブジェクトを渡す # ヒアドキュメントはこういうときでも便利に使える eval(<<DEF, my_account.bind) def transfer_all_to_me @balance += @@bank_money end DEF my_account.transfer_all_to_me my_account.instance_eval "print @balance" # => 20000
これは先の例のinstance_evalの使い方と等価である
evalの第２引数にmy_accountオブジェクトの
コンテキストを渡すことにより
そのコンテキストでブロックを評価する
evalはinstance_evalやclass_evalと異なり
引数にブロックを取れない
yield
結局eval族は
その引数に与えられた文字列またはブロックを
それが置かれたコンテキストとは別のコンテキストで
評価できるようにするものだ
Rubyにおいてブロックを評価する一般的方法は
ブロックを渡すメソッド内でyieldを呼ぶことである
class String def speak yield end end "Charlie".speak { print "hello" } # => hello
ブロックが評価されるコンテキストは
基本的にそれが置かれたコンテキストだけれど
yieldに引数を取ることによって
これを変えることができる
class String def speak yield end def talk yield self # selfを引数に取る end end "Charlie".speak { print self } # => main "Charlie".talk { |this| print this } # => Charlie
ブロックには当然メソッド定義を置くこともできるので
コンテキストの切替えと共にこれを用いれば
先に示したAccountクラスのインスタンス変数にも
アクセスできるようになる
class Account def initialize(balance) @balance = balance end def yield_eval #ブロックを評価するための汎用メソッド yield self end end my_account = Account.new(10000) my_account.yield_eval do |this| def this.add_money(i) @balance += i end end p my_account.add_money(10000) # => 20000
ここでadd_moneyメソッドは
my_accountオブジェクトのSingletonメソッドである
だからブロックを受ける汎用メソッドを予め用意しておけば
先の例のinstance_eval相当のことができるようになる*2
class_eval相当の処理をyieldで実現することもできる。
my_account = Account.new(10000) his_account = Account.new(30000) my_account.yield_eval do def add_money(i) @balance += i end public :add_money end p my_account.add_money(10000) # => 20000 p his_account.add_money(10000) # => 40000
ここでyield_evalメソッドは
Accountクラスにadd_moneyメソッドを追加する
これでみんながハッピーになれる！
こうしてみるとyieldは
evalの底知れないパワーには及ばないとしても
プログラミングに高い自由度を与える
強力なツールであることは間違いないし
まだまだ秘められたパワーを持っていそうだ
そう
だからRubyのyieldは…
羊の皮を被ったevalに違いない！
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