オブジェクトの継承関係を把握しよう！(Ruby)
Rubyを勉強している時にこう思ったことはないですか。「オブジェクト指向って何」。「putsやto_sメソッドは定義していないのにどこからやってきたんだ」というか何でデフォルトでこんなにメソッドを使えるのかと。今回はそんなもどかしい気持ちを解決するために「メタプログラミングRuby第2版」という本を買ってきました。その備忘録として書きます。
1 オブジェクトとは
「Ruby で扱える全ての値はオブジェクトです。」Rubyを勉強している人なら皆知っていると思いますが、今回は改めて、全てがobjectになっているのかどうか実行して調べたいと思います。
まずはインスタンスを確認
class A
end
obj = A.new
p obj.class
#=> A
.classはレシーバがどのクラスのインスタンスか調べるメソッドです。(ここではobjを調べている)実行結果からobjはAクラスのインスタンスであることがわかりますね。
では次にAクラスのクラスを調べてみましょう。
class A
end
obj = A.new
p obj.class
#=> A
p A.class
#=> Class
AクラスはClassクラスのインスタンスであることがわかりました。では最後にClassクラスのクラスを調べましょう(ややこしい)
class A
end
obj = A.new
p obj.class
#=> A
p A.class
#=> Class
p Class.class
#=> Class
結果はClassでした。ここからわかることはClassクラス自信がclassを生成しているということですね。
2継承クラスを調べる
先程まではオブジェクトのクラスを調べていましたが、今度は継承クラスを調べます。「何が違うねん」とツッコミをいれられそうなので僕なりに簡単に説明すると、クラスは横の繋がり、継承クラスは縦の繋がりを表しています。
先程の横の繋がり
次はこの矢印が上方向のクラスを調べます。
さっきと同じようにインスタンスから調べてみましょう。
class A
end
obj = A.new
p obj.superclass
#=> `<main>': undefined method `superclass' for #<A:0x007fdaee140ea8> (NoMethodError)
.superクラスはレシーバのクラスの親クラスを調べるメソッドですがErrorが起こっていますね。どうやらobjはインスタンスであるためこのメソッドは使えないようです。
次にAクラスの親クラスをを調べてみます。
class A
end
obj = A.new
p A.superclass
#=> Object
Aクラスの親クラスはObjectクラスのようです、遂にオブジェクト指向の本質がみえてきましたね。
次はClassクラスの親クラスを調べてみましょう。
class A
end
obj = A.new
p Class.superclass
#=> Module
結果はModuleでした。こうなると気になるのはModuleの親クラスですね。調べてみます。
class A
end
obj = A.new
p Module.superclass
#=> Object
またObjectに戻ってきました。ここまでの結果を図にして書いてみます！
つまり、僕たちが自分で定義したメソッドやインスタンスは全てObjectクラスを引き継いでいることが分かりました。これがオブジェクト指向と言われる理由ですね。
もう一つの疑問である「puts」や「to_s」等のメソッドはどこに定義されているのかを調べるために「 ancestors」メソッド使います。このメソッドはレシーバの親クラスを遡って調べ、配列にして返してくれるメソッドです。ちなみに親クラスの他にインクルードされているModuleも含んで遡ります。では、Objectクラスに「ancestors」を使い調べてみます。
class A
end
obj = A.new
p Object.ancestors
#=> [Object, Kernel, BasicObject]
継承にKernelというModuleが入っています。怪しいので「methods」メソッド(レシーバが持っているメソッドを配列で返す)を使いKernelに定義されているメソッドを調べてみます。
class A
end
obj = A.new
p Kernel.methods
#=> [:sprintf, :format, :Integer, :Float, :String,
#:Array, :Hash, :warn, :raise, :fail, :global_variables, :__method__,
#:__callee__, :__dir__, :eval, :local_variables, :iterator?, :block_given?,
#:catch, :throw, :loop, :trace_var, :untrace_var, :at_exit, :syscall, :open,
#:printf, :print, :putc, :puts, :gets, :readline, :select, :readlines, :`,
#:p, :test, :srand, :rand, :trap, :load, :require, :require_relative, :autoload,
#:autoload?, :proc, :lambda, :binding, :caller, :caller_locations, :exec, :exit!,
#:system, :spawn, :sleep, :exit, :abort, :Rational, :Complex, :set_trace_func, :freeze,
#:===, :==, :<=>, :<, :<=, :>, :>=, :to_s, :inspect, :included_modules, :include?,
#:instance_methods, :public_instance_methods, :protected_instance_methods,
#:constants, :const_get, :const_set, :const_defined?, :const_missing, :class_variables,
#:class_variable_get, :class_variable_set, :class_variable_defined?, :public_constant,
#private_constant, :singleton_class?, :include, :prepend, :module_exec, :class_exec,
#:class_eval, :method_defined?, :public_method_defined?, :private_method_defined?,
#:public_class_method, :private_class_method, :instance_method,
#:=~, :!~, :eql?, :hash, :class, :singleton_class, :clone, :dup, :itself, :taint,
#:untaint, :untrust, :untrusted?, :trust, :frozen?, :methods, :singleton_methods,
#:private_methods, :public_methods, :instance_variables, :instance_variable_get,
#:instance_variable_set, :instance_variable_defined?, :remove_instance_variable,
#:kind_of?, :is_a?, :tap, :send, :public_send, :respond_to?, :extend, :display, :method
#:public_method, :singleton_method, :define_singleton_method, :object_id, :to_enum,
#:equal?, :!, :!=, :instance_eval, :instance_exec, :__send__, :__id__]
ものすごい数のメソッドが出てきました... この中に「puts」メソッドだけでなく「Array」や「String」など、普段使っているクラスが定義されていますね。
まとめると、ObjectはKernelモジュールを継承しているため、僕たちが定義したクラスやインスタンスはKernelを引き継いでいる、そのためデフォルトで「Array」や「String」などのメソッドを使うことができるというわけですね！
RubyのフレームワークであるRailsも継承を使う場面が非常に多いので、こういった継承関係を常に意識して開発をしたいです！
