如何证明 Ruby `for` 循环实际上是使用 `each` 方法实现的？

Question

在Eloquent Ruby（第21页，第一版，第六版）一书中，作者（Russ Olsen）提倡使用each方法而不是@ 987654324@ 循环，这与我在其他地方读到的所有内容一致。

但是作者还继续说这样做的一个原因是for 循环实际上调用了each 方法，那么为什么不直接去掉中间人并使用each？所以我想知道这实际上是如何工作的。

为了进行调查，我确实在 github 上的 Ruby 存储库上进行了搜索，但发现很难确定我在哪里/如何看到这一点。

重申问题：

如何证明 Ruby for 循环实际上是使用 each 方法实现的？

Answer 1

如何显示 Ruby for 循环实际上是使用 each 方法实现的？

查看字节码。

ruby --dump insns -e 'for n in 1..10; puts n; end'

打印出来的

== disasm: <RubyVM::InstructionSequence:<compiled>@<compiled>>==========
== catch table
| catch type: break  st: 0002 ed: 0006 sp: 0000 cont: 0006
|------------------------------------------------------------------------
local table (size: 2, argc: 0 [opts: 0, rest: -1, post: 0, block: -1, kw: -1@-1, kwrest: -1])
[ 2] n          
0000 trace            1                                               (   1)
0002 putobject        1..0
0004 send             <callinfo!mid:each, argc:0, block:block in <compiled>>
0006 leave            
== disasm: <RubyVM::InstructionSequence:block in <compiled>@<compiled>>=
== catch table
| catch type: redo   st: 0006 ed: 0013 sp: 0000 cont: 0006
| catch type: next   st: 0006 ed: 0013 sp: 0000 cont: 0013
|------------------------------------------------------------------------
local table (size: 2, argc: 1 [opts: 0, rest: -1, post: 0, block: -1, kw: -1@-1, kwrest: -1])
[ 2] ?<Arg>     
0000 getlocal_OP__WC__0 2                                             (   1)
0002 setlocal_OP__WC__1 2
0004 trace            256
0006 trace            1
0008 putself          
0009 getlocal_OP__WC__1 2
0011 opt_send_without_block <callinfo!mid:puts, argc:1, FCALL|ARGS_SIMPLE>
0013 trace            512
0015 leave            

如您所见，它调用each，在第一行0004 上有一个块。

Answer 2

for 表达式的语义在ISO Ruby Language Specification 中定义如下：

§11.4.1.2.3 for 表达式

语法

• for-expression → for for-variable in expression em> do-clause end
• for-variable → left-hand-side | multiple-left-hand-side时间>

for-expression的表达式不能是jump-expression。

语义

for-expression 的求值方式如下：

1. 评估表达式。让O 成为结果值。

2. 让E 成为 primary-method-invocation 形式的 primary-expression [这里没有行终止符].each do | block-formal-argument-list | block-body end,其中 primary-expression 的值为 O，block-formal-argument-list 是 for-variable，block-body 是 do-clause 的 compound-statement。

   评估 E，但跳过 §11.2.2 的步骤 c。

3. for-expression 的值是调用的结果值。

好的，所以基本上这意味着

for for_variable in expression
  do_clause
end

的评估与

相同

O = expression
O.each do |for_variable|
  do_clause
end

啊哈！但是我们忘记了一些事情！有这个不祥的“跳过 §11.2.2 的步骤 c”。事物！那么，§11.2.2 的步骤 c 是什么？说什么？

• 将一组空的局部变量绑定推送到⟦local-variable-bindings⟧。

注意步骤 b

• 将执行上下文设置为Eb。

没有被跳过。

因此，for 循环获得了自己的执行上下文，它以当前执行上下文的副本开始，但它没有获得自己的一组局部变量绑定。 IOW：它有自己的动态执行上下文，但没有自己的词法范围。

Answer 3

您可以通过编写实现每个类的类来展示它：

# Demo that for calls each

class ThreeOf
  def initialize(value)
    @value = value
  end

  def each(&block)
    puts "In Each"
    block.call(@value)
    block.call(@value)
    block.call(@value)
  end
end

然后创建一个实例并在for循环中使用它：

collection = ThreeOf.new(99)

for i in collection
  puts i
end

运行它，你会看到打印出来的消息，for“循环”会循环三遍。

或者（更有趣）你可以修改内置的 Array 类：

class Array
  alias_method :orig_each, :each

  def each(*args, &block)
    puts "Array Each called!"
    orig_each(*args, &block)
  end
end

puts "For loop with array"
for i in [1,2,3]
  puts i
end

您将再次看到打印的消息。