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DAY 11

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30天修煉Ruby面試精選30題系列第 11 篇

Day11 - Ruby 的 block, proc, lamdba方法比較

2019鐵人賽 ruby block ploc lambda

貓貓工程師 / PM Ting

2018-10-14 05:21:40

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前情提要:

第11天開始，要更深入Ruby的精髓！

Ruby經典面試題目 #11

Ruby 的 block, proc, lamdba方法比較? What’s difference between blocks, procs and lambdas?

block 程式碼區塊

程式碼區塊是用 do... end圍起來，圍出特定一個區域、放程式碼的地方。
就好像跑馬拉松一樣，道路上會進行交通管制，把參賽者的跑道圍起來。

do... end的形式常常使用在陣列和迴圈裡，把陣列想成參賽者的列表，迴圈想成跑道，每個參賽者（陣列內的元素）都要一個一個進入跑道（迴圈），是不是就很好理解了呢?

block: do...end

我們來用do... end圍出block。昨天提到ruby invoke method的階層有五層：

find_method = ["Class","Module","Object","Kernel","BasicObject"]

find_method.each do |find_method|
  p find_method
end

結果顯示為：

Class
Module
Object
Kernel
BasicObject

block: {}

假如某個特定參賽者選手如我，每年都一次馬拉松，而2018年即將跑第3次啦！我可以用大括號{}印出如下：

3.times {p "I love running 42K marathon!"}

因為很重要所以喊3次，這個大括號{}圍出的區塊，忠實地印出：

"I love running 42K marathon!"
"I love running 42K marathon!"
"I love running 42K marathon!"

有沒有注意到，不管是do... end，還是{}，前面都跟著method呢?
do... end前有.each這個Array裡的方法；{}前有.times這個屬於Integer的方法。

所以，重點出現：block不是物件！必須跟在其他的方法或物件之後。

3.times {p "block is not Object!!!"} #很重要所以說3次

block: yield

人生就像馬拉松一樣漫漫長路。有的時候跑步跑累了，我們需要喝點水、休息喘口氣。那該如何用block表示呢?我們使用yield方法呼叫：

 def keep_running
  p "-start line-"
    yield #block
  p "-finish line-"  
 end

 keep_running {
  p "drink water"
}

結果顯示為：

-start line-
drink water
-finish line-

在ruby on rails專案裡，我們也很常在erb檔名下，發現這種利用yield方法，調用程式碼區塊的頁面:

<!DOCTYPE html>
<html>
  <head>
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8" />
  </head>

  <body>
    <%= yield %>
  </body>
</html>

其中<%= yield %>就是在html頁面代入ruby程式碼的區塊。關於更多yield說明，可以參考Ruby on Rails Guide.

Proc 程序物件

Proc是程序物件，跟block一樣可放入程式區塊。

在Ruby API裡，定義：

Proc objects are blocks of code that have been bound to a set of local variables.

方剛我說明到block不是物件，因此如果我們遇到需要一次處理很多的block，或是多次使用一個block的情況時，與其重複寫code，不如把需要重複的部分寫成物件。

我現在想進一步利用Proc放入程式判斷，計算在馬拉松賽事、半馬和全馬分別跑過幾公里。

首先用block列出參賽紀錄:

place = ["2012 太魯閣半馬","2012 玉山半馬","2013 萬金石半馬","2013 雙溪半馬","2013 台北市半馬","2014 黃金海岸半馬","2014 Perth半馬","2016 Sydney全馬","2017 Melbourne全馬","2018 大堡礁全馬"]

place.each do |place|
  puts place
end

block顯示出，凡跑過必留下痕跡！

2012 太魯閣半馬
2012 玉山半馬
2013 萬金石半馬
2013 雙溪半馬
2013 台北市半馬
2014 黃金海岸半馬
2014 Perth半馬
2016 Sydney全馬
2017 Melbourne全馬
2018 大堡礁全馬

以上紀錄顯示，從2012-2018年，半馬(21KM)跑過7次，全馬(42K)跑3次。由於block無法代入參數，此時Proc就派上用場了！

Proc 的類別方法

來寫我人生第一個使用Proc物件的跑步方法proc_running。
在這個類別方法(class method)內，用.new產生新的程序物件。
在方法之外，用{}大括弧圍出block，用.call方法呼叫程序物件proc本身：

def proc_running
  Proc.new
end
proc = proc_running { "I love running!" }
p proc.call   #=> "I love running"

來看看Proc代入參數之後，可以做的事就變多囉，我現在想計算半馬(21KM)跑過7次，全馬(42K)跑3次，分別是幾公里：

def count_km(km)
  return Proc.new {|n| n*km}
end

full_marathon = count_km(42) #126
half_marathon = count_km(21) #147

p "I've run #{half_marathon.call(7)} Km in Half Marathon and #{full_marathon.call(3)} Km in Marathon "

還記得#{}可以幫我們插入字串嗎？（此方法會先利用to_s將傳入的Integer成String格式）
所以計算答案揭曉：

"I've run 147 Km in Half Marathon and 126 Km in Marathon "

Proc 的實體方法

Proc可以new出新的程序物件實體km_proc：

km_proc = Proc.new { |km, *n| n.collect { |n| n*km } }
p km_proc.call(42, 1, 3)   #=> [42, 126]
p km_proc.call(21, 1, 7)   #=> [21, 147]

這樣我就可以把計算的跑步公里數，美美地用.collect這個陣列方法裱框印出來！

[42, 126]
[21, 147]

觀察剛剛的類別方法，我們發現Proc可以代入參數，也可以用return回傳參數，那我想要仿造文章前頭這段block程式碼概念:

 def keep_running
  p "-start line-"
    yield #block
  p "-finish line-"  
 end

 keep_running {
  p "drink water"
}

寫一個喝水Proc程式：

def proc_keep_running
  p "-start line-"
    water_proc = Proc.new { return "drink water" }
    water_proc.call
  p "-finish line-"
end
  p proc_keep_running
    # Prints "-start line-" but not "-finish line-"

結果印出：

-start line-
drink water

疑？怎麼喝完水就打住，不繼續跑向終點-finish line-呢?
我們發現了：

在proc内使用return會立即返回，不再繼續執行後面程式。

(所以，永遠不能在Proc內使用return，這樣跑馬拉松會無法抵達終點啊啊啊啊！)

lambda 匿名函數

身為工程師，問題代表著機會；出現問題就代表會有解決方案的出現，在Proc中有一個特別的用法叫lambda。創建方法有兩種指令:lambda or ->()

lambda_running = lambda { puts "Run with lambda!" }
lambda_running = -> { puts "Run with lambda!" }

如果我們使用puts印出，會發現lambda是Proc的一種：

p lambda_running
#<Proc:0x000056043ddfd1e8@main.rb:11 (lambda)>

我們來用基本的程式語法，比較proc與lambda回傳值：

剛剛說到Proc方法內不能放return，

def proc_run
  proc = Proc.new { return }
  proc.call
  p "Run with Proc!"
end
proc_run # 跑不出來"Run with Proc"結果!

但lambda可以：

def lambda_run
  lam = -> { return }
  lam.call
  p "Run with lambda!"
end

lambda_run #=> "Run with lambda!"

從下文說明，我們可以了解Proc只會回傳目前階層的內容，而不會像一般的方法以及lambda匿名方法一樣，整個走完方法裡面的該回傳的值。

The difference between procs and lambdas is how they react to a return statement. A lambda will return normally, like a regular method. But a proc will try to return from the current context.The reason is that you can’t return from the top-level context.出處

現在來用lambda的兩種調用寫法lambda or ->()練習寫作程式碼，分別回傳半程馬拉松(hm)和全程馬拉松(fm)的公里數：

half_proc = lambda {|hm,fm| hm}
full_proc = ->(hm,fm){fm}
p half_proc.call(21,42) #21
p full_proc.call(21,42) #42

結果half_proc.call會回傳21，full_proc.call會回傳42。

如果參數多放一個呢? ~~1.5個馬拉松~~

p full_proc.call(21,42,63)

會出現錯誤訊息:

main.rb:17:in `block in <main>': wrong number of arguments (given 3, expected 2) (ArgumentError)

這個原因在於：

lambda是方法，所以它會檢查參數個數是否匹配。

來用程式舉例一下：

lambda_argument = lambda {|x| x*2}
p "Lambda result: 21Km *2= #{lambda_argument.call(21)}Km"

proc_argument = Proc.new {|x,y| "I don't care how many arguments inside Proc!" }
p "Proc result: #{proc_argument.call(21,42,63)}"

結果印出：

"Lambda result: 21Km *2= 42Km"

"Proc result: I don't care how many arguments inside Proc!"

超級比一比的表格又出現了：

`block`程式區塊	Proc程式區塊物件	`lambda`匿名方法
不是物件	帶名字的區塊物件，可儲存變數	和Proc類似，但更加接近method方法
不是參數	可帶參數	嚴格檢查參數數目
N/A	在Proc裡`return`其他值，會離開此物件的方法	在lamba裡`return`其他值，會回來繼續執行完方法

最後的最後，我們用lambda來寫馬拉松喝水的方法吧！

def lambda_keep_running
  p "-start line-"
    water_lambda = lambda { return "drink water" }
    p water_lambda.call
  p "-finish line-"
end
  lambda_keep_running

結果印出：