Ruby 求解 singleton_class, singleton_methods 的深入问题

breeze · 2016年11月29日 · 最后由 jude 回复于 2016年12月03日 · 2791 次阅读

环境：ruby2.3.2

问题：

为什么下面两者的 ancestors 差这么多，A 与 A.singleton_class 有哪些关联与不同？
与 A.ancestors 相比 A.singleton_class.ancestors 中 #<Class:A>, #<Class:Object>类似这些东西是什么？

class A
end

A.ancestors
# => [A, Object, Kernel, BasicObject]

A.singleton_class.ancestors
# => [#<Class:A>, #<Class:Object>, #<Class:BasicObject>, Class, Module, Object, Kernel, BasicObject]

问题：

为什么不是一个 singleton_class 也可以定义 singleton_method ?
现在可以推出，A 与 A.singleton_class 是完全不同的东西，那么 A.singleton_class 存在的意义是什么？

class A
  def self.say
    p 'say'
  end
end

A.singleton_methods
# => [:say]

A.singleton_class.singleton_methods
# => [:constants, :nesting]   方法中没有:say,这个可以理解，因为它的ancestors中没有A。

A.singleton_class?
#  => false

A.singleton_class.singleton_class?
#  => true

问题：

如果说 A.say 是一个 singleton_method，也是一个类方法，那么 a1.run 是一个 singleton_method，也是一个类方法？
类方法与 singleton_method 有什么关系与不同？

class A
  def self.say
    p 'say'
  end
end

A.singleton_methods
# => [:say]

a1 = A.new

def a1.run
  p 'run'
end

a1.singleton_methods
# => [:run]

问题：

#<Class:#<A:0x000000010ac200>> 这是什么东西？实例变量也是一个类？

class A
  def self.say
    p 'say'
  end
end

a1 = A.new
#  => #<A:0x000000010ac200>

a1.singleton_class.ancestors
#=> [#<Class:#<A:0x000000010ac200>>, A, Object, Kernel, BasicObject]

a1.singleton_class.singleton_methods
#  => [:say]  # 因为ancestor中有 A, 所以继承了:say方法

1 个赞

gihnius #1 2016年11月29日

In Ruby, everything is an object.

zlfera #2 2016年11月29日

在 ruby 中类既是对象也是一个类，对你第一个问题 A.ancestore 针对的是 A.new 出来的对象的祖先链。A.Singleton_class.ancestors 针对的是 A 这个类对象的祖先链。问题二：那些在 ruby 里面叫元类，ruby 里面的类都有元类。 A.singleton_class 里面定义的是 A 这个类的方法。 a1.run 这个方法是 a1 的单件方法，他是在 a1 的元类里面定义的。最后一个表示的是一个对象的元类 ruby 必看书"ruby 元编程"还有新出的书"ruby 源码剖析"

1 个赞

mizuhashi #3 2016年12月01日

要了解单件，建议先学 javascript

piecehealth #4 2016年12月01日

理解“类”也是一个对象是关键

class A; end
等价于
A = Class.new # 看到了么？创建一个“类”跟创建一个对象 ( a = A.new ) 是一样的

breeze #5 2016年12月01日

#4 楼 @piecehealth 你们说的这些，我都懂，感觉和问题但无关。
就像 A 是 Class.new 出来的对象，和 A.singleton_class 也是 Class.new 出来的对象。
但是 A 与 A.singleton_class 有什么相同与不同点呢？

piecehealth #6 2016年12月01日

#5 楼 @breeze 你 Class.new 一个 A.singleton_class 看看

matrixbirds #7 2016年12月02日

理解 singleton_class 的话应该站在对象的角度思考，这是一个专属于某个实例的特殊对象用来描述这个实例的类方法

jude #8 2016年12月03日

尝试回答一下：

1.为什么下面两者的 ancestors 差这么多，A 与 A.singleton_class 有哪些关联与不同？
2.与 A.ancestors 相比 A.singleton_class.ancestors 中 #<Class:A>, #<Class:Object>类似这些东西是什么？

首先要明白 ancestors 返回的是一个类的祖先链上的其他类（也包含自身），通过不断地调用 supercalss 方法就能遍历祖先链（例外情况是 Kernel）：

A.superclass #=> Object
Object.superclass #=> BasicObject
BasicObject.superclass #=> nil

然后要明白 singleton_class 是什么东西。它是一个隐藏在对象（不管是普通对象还是类）后面的一个特殊类，它只有一个实例（就是它自己）。既然 singleton_class 是一个类，那么调用它的 ancestors 方法就会返回它祖先链上的其他类。

A.singleton_class.superclass #=> #<Class:Object>
A.singleton_class.superclass.superclass #=> #<Class:BasicObject>

#<Class:Object> 其实就是 Object 这个类的 singleton_class。

直到 Object 为止，一个类的 ancestors 跟它的 singleton_class 的 ancestors 是一一对应的，但是：

BasicObject.singleton_class.superclass #=> Class 
Class.superclass #=> Module
Module.superclass #=> Object
Object.superclass #=> BasicObject
BasicObject.superclass #=> nil

所以一个类的 singleton_class 的祖先链会比这个类的祖先链要长。

一个对象的 singleton_class 跟这个对象的关联，我觉得是 singleton_class 用来保存定义在对象身上的方法（这是 singleton_class 存在的意义）；不同之处在于，如果这个对象是普通对象，它是不能保存方法的，如果这个对象是类，它可以保存类的实例方法；不管何种情况，它的 singleton_class 保存的都是定义在对象身上的方法。

1.为什么不是一个 singleton_class 也可以定义 singleton_method ?

只要是个对象，都可以定义它的 singleton_method 方法。定义的方式有下面几种，实际效果都是一样的：

# 直接在对象上定义

class A; end
def A.p; puts 'A'; end
a = A.new
def a.p; puts 'a'; end

# 在类中定义(1)
class A
  def self.p; p 'A'; end
end
# 在类中定义(2)
class A
  def A.p; p 'A'; end
end
# 在类中定义(3)
class A
  class << self
    def p; p 'A'; end
  end
end

ps. 其他问题好像都已经顺便解释了。。。强烈建议看看《Ruby 元编程》这本书，看完就弄明白这些问题了。

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