Ruby元类混淆

Question

我知道ruby中的所有类都是元类Class的实例。而“常规”对象就是这些类的实例（元类Class的实例）。但是我一直在想，我的意思是类是对象的根，类本身是Class的实例（之所以称为Metaclass，是因为其实例是类）。我在一些博客中看到newClass 的method的一些重载。因此，Class表现为类，但其实例是类。因此，似乎我们有一个圆圈，看起来类Class是其本身的实例。我显然在这里漏了一点。类Class的起源是什么？这是一个使我感到困惑的示例：class Class  def new    #something  endend但是关键字class暗示了Class类的一个实例。那么这是如何工作的呢？

Answer 1

这项工作如何

简单：并非如此。无论如何，不是在Ruby中。

就像大多数其他语言一样，有些核心实体被假定为存在。它们从天上掉下来，在稀薄的空气中物化，神奇地出现。

在Ruby中，其中一些神奇的东西是：

Object没有父类，但是您不能定义没有父类的类，隐式直接父类始终为Object。[注意：可能有实现的定义的超类Object，但最终会有一个没有超类的类。

Object是的实例Class，是的子类Object（这意味着间接Object是其Object本身的实例）

Class是的子类Module，它是的实例Class

Class 是...的实例 Class

这些事情在Ruby中都无法解释。

BasicObject，Object，Module并且Class都需要在同一时间，因为他们有循环依赖于弹入的存在。

仅仅因为这种关系无法用Ruby代码表达，并不意味着Ruby语言规范不能说必须如此。由实现者来决定执行此操作的方法。毕竟，Ruby实现可以访问您作为程序员没有的对象的级别。

例如，Ruby实现可以首先创建BasicObject，并将其superclass指针和class指针都设置为null。

然后，它创建Object，设置它的superclass指针BasicObject和class指向null。

接下来，它会创建Module，设置它的superclass指针Object和class指向null。

最后，它创建Class，设置它的superclass指针Module和class指向null。

现在，我们可以覆盖BasicObject的，Object的，Module的，和Class的class指针指向Class，我们就大功告成了。

从系统外部很容易做到这一点，从内部看起来却很奇怪。

但是，一旦它们确实存在，就完全有可能在纯Ruby中实现大多数行为。您只需要这些类的准系统版本，这要归功于Ruby的开放类，您可以在以后添加任何缺少的功能。

在您的示例中，class Class没有创建名为的新类Class，而是重新打开了运行时环境提供给我们的现有类Class。

因此，完全有可能解释Class#new纯Ruby中的默认行为：

class Class

  def new(*args, &block)

    obj = allocate # another magic thing that cannot be explained in Ruby

    obj.initialize(*args, &block)

    return obj

  end

end

[注意：实际上，它initialize是私有的，因此您需要使用obj.send(:initialize, *args, &block)来规避访问限制。]

顺便说一句：这Class#allocate是另一种神奇的事物。它在Ruby的对象空间中分配了一个新的空对象，这在Ruby中是无法做到的。因此，Class#allocate运行时系统也必须提供某些东西。

Answer 2

是的，Class是其自身的实例。它是Module的子类，也是类的实例，而Module是Object的子类，也是Object的实例。它确实是相当循环的-但这是核心语言的一部分，而不是库中的任何内容。当我们编写Ruby代码时，Ruby运行时本身没有相同的限制。

不过，我从来没有听说过用“元类”这个词来谈论类。在Ruby中根本没有使用它，但是当它被使用时，它通常是正式称为“对象的单一类”的同义词，这是一个比Object-Module-Class三角形更令人困惑的主题。

Answer 3

“扭曲”链接给出了元圆度。它是从根的本征Class类到类的内置超类链接。这可以表示为

BasicObject.singleton_class.superclass == Class

了解该.class映射的一个线索是看到该映射是从本征类和超类链接派生的：对于一个对象x，x.class是本x征类的超类链中的第一个类。这可以表示为

x.class == x.eigenclass.superclass(n)

其中eigenclass的“概念别名” singleton_class （可抵抗带有立即值的问题），y.superclass(i)表示i-th的第超类，y并且n是的最小x.eigenclass.superclass(n)类。等效地，x.eigenclass将跳过的超类链中的本征类（请参见rb_class_real，这也表明在MRI中，甚至superclass链接都是间接实现的-它们是通过跳过“ iclasss ” 而产生的）。这导致class每个类别（以及每个本征类别）的始终是该Class类别。

一种图象是通过提供该图。

元类的混乱有两个主要来源：

闲话。Smalltalk-80对象模型包含概念上的不一致性，这些不一致性已由Ruby对象模型纠正。此外，Smalltalk文献在术语中使用辩证法，不幸的是，在Ruby文献中尚未对此进行充分补救。

元类的定义。目前，该定义指出元类是class的类。但是，对于所谓的“ 隐式元类 ”（在Ruby和Smalltalk-80的情况下），更合适的定义是类的元对象。