为什么在Ruby中，Enumerable没有长度属性？

Question

至少在 Ruby 1.9.3 中，Enumerable 对象没有 length 属性。这是为什么？

- kdbanman

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没有“Enumerable类”。你所说的“任何可枚举类”是指已经混入了Enumerable模块的任何类吗？这样的类（以及其他类）都有一个length（又名size）方法。 - Cary Swoveland

有Enumerable#count 方法。 - cremno

@ChrisHeald 的回答提醒我，在我说“这些类有一个 length 方法”时，我没有提到我指的是内置类，但现在我甚至不确定。是否有人知道一个混入了 Enumerable 但没有 length 方法的内置类？ - Cary Swoveland

@Max，......或 size，例如，Range#size。 :-) - Cary Swoveland

谢谢，@Max。我认为有相当多的类（例如Integer、Numerica、Proc、CSV、Matrix），也许定义length的类是个例外而不是规则。 - Cary Swoveland

Answer 1

Enumerable类有一个count方法，通常会返回枚举对象的直观“长度”。

但为什么不能称之为“长度”呢？因为它的操作方式完全不同。在 Ruby 的内置数据结构中（如Array和Hash），length只是检索预计算的数据结构大小，它应该立即返回。

然而，在Enumerable#count中，它无法知道其操作的结构类型，因此没有快速、聪明的方法来获取枚举对象的大小（这是因为Enumerable是一个模块，并且可以包含在任何类中）。它获取枚举对象的大小的唯一方法就是对其进行枚举并计数。对于无限枚举，count将（适当地）永远循环并永远不会返回。

- Max

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谢谢。我觉得自己很傻，竟然忽略了那个。但我很高兴问了出来，否则我不会意识到行为上有这么大的区别。 - kdbanman

另一方面，Enumerator有一个size方法，并且对于无限枚举，它的工作方式符合预期：loop.size #=> Infinity。 - Stefan

@Stefan，对于有限的枚举器，需要进行惰性处理。例如，enum = [1,2,3].to_enum; enum.size #=> nil。 - Cary Swoveland

@CarySwoveland 你说得对，枚举器必须返回其大小。但似乎内置方法可以正常工作：[1,2,3].each.size #=> 3 - Stefan

Answer 2

枚举对象并不保证有长度 - 混入 Enumerable 的唯一要求是它响应 #each，这使其返回系列中的下一个项，以及 #<=>，它允许比较可枚举提供的值。像 #sort 这样的方法将在排序过程中枚举整个集合，但可能事先不知道集合的范围。请考虑：

class RandomSizeEnumerable
  include Enumerable
  def each
    value = rand 1000
    while value != 500
      yield value
      value = rand 1000
    end
  end

  # Not needed for this example, but included as a part of the Enumerable "interface".
  # You only need this method if #max, #min, or #sort are used on this class.
  def <=>(a, b)
    a <=> b
  end
end

该可枚举对象将被调用，直到迭代器生成值“500”，这将导致停止枚举。结果集被收集并排序。然而，在这种情况下，#length方法是没有意义的，因为在迭代器被耗尽之前无法确定长度！

我们可以对像#sort这样返回数组的结果调用#length：

p RandomSizeEnumerable.new.sort.length # 321
p RandomSizeEnumerable.new.sort.length # 227
p RandomSizeEnumerable.new.sort.length # 299

传统上，当长度已知且可以在常数时间内返回时，使用#length，而当长度可能事先不知道并需要通过迭代结果集进行计算时，则倾向于使用#count（有时也使用#size），这样会花费线性时间。如果你需要获取 Enumerable 提供的结果集大小，请尝试使用#count，而不是 .to_a.length。

- Chris Heald

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但是有Enumerable#count，它几乎与length相同。 - mu is too short

通常情况下，#count 的时间复杂度为O(n)，而 #length 的时间复杂度为O(1)。文档和提供的示例清楚地说明了这一点，因为您必须迭代可枚举对象才能发现需要多少次调用才能终止。 - Chris Heald

但是 count 仍然比 to_a.length 更受欢迎。 - Max

有道理。我认为更完整的答案应该是“Enumerable不支持#length，因为它不能在常量时间内提供答案”。 - Chris Heald

好的回答。一个细节：只有在需要使用Enumerable方法时才需要定义<=>。有许多Enumerable方法（例如count）不使用<=>。 - Cary Swoveland

Answer 3

Enumerable并不是一个类，而是一个模块 - 一个包含跨越多个类使用的横切功能的集合。

例如，Array、Set和Hash都include它 - 您可以在它们上调用任何Enumerable方法。

Enumerable值得注意的是，它对“主机”类的要求非常少。您只需要定义each方法和include Enumerable，就可以免费获得所有这些方法！例如：

class CountUntil
  def initialize(number)
    @number = number
  end

  include Enumerable

  def each
    current = 0
    while current < @number
      yield current
      current += 1
    end
  end
end

# Usage:

CountUntil.new(10).map { |n| n * 5 }
# => [0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45]

如你所见，我从包含的Enumerable中得到了免费的CountUntil#map的定义，我并没有自己去定义它。

对于你关于length的问题：并不是所有包含Enumerable的类都有定义length属性，尽管大多数都有。例如，Enumerator可以用来创建无限流。

- Renato Zannon

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你可能想要提及Enumerable#count的存在。 - mu is too short