11.3. Динамические механизмы

Скайнет осознал себя в 2:14 утра по восточному времени 29 августа 1997 года.

Терминатор 2, Судный День

Многие читатели имеют опыт работы со статическими языками, например С. Им я адресую риторический вопрос: «Можете ли вы представите себе написанную на С функцию, которая принимает строку, рассматривает ее как имя переменной и возвращает значение этой переменной?»

Нет? А как насчет того, чтобы удалить или заменить определение функции? А перехватить обращения к несуществующим функциям? Или узнать имя вызывающей функции? Или автоматически получить список определенных пользователем элементов программы (например, перечень всех написанных вами функций)?

В Ruby все это возможно. Такая гибкость во время выполнения, способность опрашивать и изменять программные элементы во время выполнения намного упрощают решение задач. Утилиту трассировки выполнения, отладчик, профилировщик — все это легко написать на Ruby и для Ruby. Хорошо известные программы irb и xmp, используя динамические возможности Ruby, творят это волшебство.

К подобным возможностям нужно привыкнуть, их легко употребить во вред. Все эти идеи появились отнюдь не вчера (они стары по крайней мере так же, как язык LISP) и считаются «проверенными и доказанными» в сообществах пользователей Scheme и Smalltalk. Даже в языке Java, который так многим обязан С и C++, есть некоторые динамические средства, поэтому мы ожидаем, что со временем их популярность будет только расти.

11.3.1. Динамическая интерпретация кода

Глобальная функция eval компилирует и исполняет строку, содержащую код на Ruby. Это очень мощный (и вместе с тем опасный) механизм, поскольку позволяет строить подлежащий исполнению код во время работы программы. Например, в следующем фрагменте считываются строки вида «имя = выражение», затем каждое выражение вычисляется, а результат сохраняется в хэше, индексированном именем переменной.

parameters = {}

ARGF.each do |line|

 name, expr = line.split(/\s*=\s*/, 2)

 parameters[name] = eval expr

end

Пусть на вход подаются следующие строки:

а = 1

b = 2 + 3

с = 'date'

Тогда в результате мы получим такой хэш: {"а"=>1, "b"=>5,"с"=>"Mon Apr 30 21:17:47 CDT 2001\n"}. На этом примере демонстрируется также опасность вычисления с помощью eval строк, содержимое которых вы не контролируете; злонамеренный пользователь может подсунуть строку d= 'rm *' и стереть всю вашу дневную работу.

В Ruby есть еще три метода, которые интерпретируют код «на лету»: class_eval, module_eval и instance_eval. Первые два — синонимы, и все они выполняют одно и то же: интерпретируют строку или блок, но при этом изменяют значение псевдопеременной self так, что она указывает на объект, от имени которого эти методы вызваны. Наверное, чаще всего метод class_evalприменяется для добавления методов в класс, на который у вас имеется только ссылка. Мы продемонстрируем это в коде метода hook_method в примере утилиты Trace в разделе 11.3.13. Другие примеры вы найдете в динамических библиотечных модулях, например delegate.rb.

Метод eval позволяет также вычислять локальные переменные в контексте, не принадлежащем их области видимости. Мы не рекомендуем легкомысленно относиться к этой возможности, но знать, что она существует, полезно.

Ruby ассоциирует локальные переменные с блоками, с определениями высокоуровневых конструкций (класса, модуля и метода) и с верхним уровнем программы (кодом, расположенным вне любых определений). С каждой из этих областей видимости ассоциируются привязки переменных и другие внутренние детали. Наверное, самым главным потребителем информации о привязках является программа irb — интерактивная оболочка для Ruby, которая пользуется привязками, чтобы отделить собственные переменные от тех, которые принадлежат вводимой программе.

Можно инкапсулировать текущую привязку в объект с помощью метода Kernel#binding. Тогда вы сможете передать привязку в виде второго параметра методу eval, установив контекст исполнения для интерпретируемого кода.

def some_method

 а = "local variable"

 return binding

end

the_binding = some_method

eval "a", the_binding # "local variable"

Интересно, что информация о наличии блока, ассоциированного с методом, сохраняется как часть привязки, поэтому возможны такие трюки:

def some_method

 return binding

end

the_binding = some_method { puts "hello" }

eval "yield", the_binding # hello