使用 Ruby 中的 class << self

Question

我将为您翻译关于 Ruby 中 "class << self" 的底层机制。我知道这是一个单例类定义，也知道如何使用它，但我想更深入地了解其工作原理。

以下是一个示例：

class Klass
  puts "#{self}" #=> Klass
  class << self
    puts "#{self}" #=> #<Class:Klass>
  end
end

puts Klass.class #=> Class
puts Klass.singleton_class #=> #<Class:Klass>

这些语句为什么会输出它们所输出的内容？Class 和 Class:Klass、class 和 singleton_class 有何区别？请解释一下。

- Sergey

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请尝试访问 http://www.devalot.com/articles/2008/09/ruby-singleton。 - Yam Marcovic

Answer 1

irb>
irb>
irb> class FightClub; def rule_1; 'You do not talk about FIGHT CLUB.'; end; end
=> nil
irb> club1=FightClub.new
=> #<FightClub:0x007fb4240c48d0>
irb> club2=FightClub.new
=> #<FightClub:0x007fb42394b770>
irb>
irb>
irb> def club2.rule_2; rule_1; end
=> nil
irb> club1.rule_1
=> "You do not talk about FIGHT CLUB."
irb> club1.rule_2
NoMethodError: undefined method `rule_2' for #<FightClub:0x007fb4240c48d0>
from (pry):6:in `__pry__'
irb>
irb> club2.rule_1
=> "You do not talk about FIGHT CLUB."
irb> club2.rule_2
=> "You do not talk about FIGHT CLUB."
irb>

到目前为止很简单..

irb>
irb> club1.class.__id__ # FightClub
=> 70205838357120
irb> club2.class.__id__ # FightClub
=> 70205838357120
irb>
irb>
irb> club2.singleton_class # eigenclass of this instance
=> #<Class:#<FightClub:0x007fb42394b770>>
irb> club1.singleton_class
=> #<Class:#<FightClub:0x007fb4240c48d0>>
irb> club1.class.__id__ == club2.class.__id__
=> true
irb> club1.singleton_class.__id__ == club2.singleton_class.__id__
=> false
irb> club1.singleton_class.superclass.__id__ == 
irb*          club2.singleton_class.superclass.__id__ # 70205838357120
=> true
irb>
irb>
irb> club1.singleton_class.instance_methods.select{|m| m.to_s.start_with?('rule')}
=> [:rule_1]
irb> club2.singleton_class.instance_methods.select{|m| m.to_s.start_with?('rule')}
=> [:rule_2, :rule_1]
irb>
irb> club1.singleton_methods
=> []
irb> club2.singleton_methods
=> [:rule_2]
irb>

如果还不清楚：

• singleton_class 是实例的eigenclass。这里有一个很好的 eigenclass 解释。
• 任何实例方法（例如此示例中的rule_2）都是singleton_methods，并在eighenclass上创建。
• 所有eigenclasses的superclass相同（并且= instance.class）。
• 观点：因此，表示any_ruby_object类的Class实例实际上是any_ruby_object.singleton_class而不是any_ruby_object.class。

无关但仅为了使其混淆：

irb> club2.methods.select{ |m| m.to_s.start_with?('rule') }
=> [:rule_2, :rule_1]
irb> club1.methods.select{ |m| m.to_s.start_with?('rule') }
=> [:rule_1]
irb>

- Kashyap

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如果你删掉所有的IRB噪音，代码会读起来更好。 - Sergio Tulentsev

Answer 2

单例类是一种特殊的类，仅存在于该类的实例中，因为即使类定义也是对象，它们的另一个术语是特有类。其中一种用途是定义“类级方法”或“类级实例变量”（与类变量不同），这些变量仅对定义它们的类实例可用。另一种思考特有类的方式是它是类的实例，因为我们知道，在 Ruby 中，所有东西都是对象。

这里有一篇由 Andrea Singh 写的文章，我已经读了很多次，试图理解它。它非常好地展示了通过特有类进行类方法分派的过程：

http://madebydna.com/all/code/2011/06/24/eigenclasses-demystified.html

说实话，在stackoverflow上解释这个有点太抽象了，我认为你试着通过示例理解是正确的。只要记住，一直到BasicObject，它就像是对象套娃，而不是大象和乌龟！

- maniacalrobot

Answer 3

#<类:Klass>和Class是同一个类Class的不同实例。

- sawa

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@Stefan 单例类是一个类。Klass.singleton_class.class # => Class。 - sawa

谢谢，@sawa，但它们之间有什么区别吗？ - Sergey

@Sergey 正如我所写的，它们是不同的实例。就像 1 不等于 2 一样，它们也是不同的。 - sawa