プログラミング基礎 II

第九回 (2010年11月29日)

クラスとインスタンス

http://www.sw.it.aoyama.ac.jp/2010/PB2/lecture9.html

Martin J. Dürst

今日の予定

これからの予定
前回の演習
クラス
インスタンス
インスタンス変数
演習

前回の演習 1

提出: 11月26日 (金曜日) 22:00 までに Moodle に famous_def.rb のファイルとして投稿

以前に famous_sort.rb として作ったプログラム (正解例でも可) で、BMI の計算の関数を追加し、この関数を利用しなさい。

正解例: 都合により削除

前回の演習 2

提出: 11月26日 (金曜日) 22:00 までに Moodle に chess_board.rb のファイルとして投稿

次の模様を簡単に作れる関数を作りなさい (模様の各行は文字列で、模様全体は行を配列):

uniform(文字, 高さ, 幅): 高さ、幅の大きさの文字の長方形の模様
empty(高さ, 幅): 高さ、幅の大きさの空 (スペースだけ) の模様
glue_horizontal(左の模様, 右の模様): 二つの模様を左右につなぎ合わせた模様
glue_vertical(上の模様, 下の模様): 二つの模様を上下につなぎ合わせた模様
double_horizontal(模様): 同様の模様を左右に二つつなぎ合わせた模様
double_vertical(模様): 同様の模様を上下に二つつなぎ合わせた模様

この関数を使って、一マスが高さ5、幅8 のチェスボードを作成、画面に出力するプログラムを作りなさい。

正解例: 都合により削除

前回の演習 3

(提出不要)

以前作った模様、知り合いなどが作った模様、これから作りたい模様が簡単で便利に作れる関数をいくつか考えなさい

クラス

(class)

Ruby のすべてのデータは何かのクラスに属する
クラスはデータの「種類」、型 (type)
色々なプログラムによく使うクラスは Ruby に既に用意
(組込みクラス、built-in class、50個程度)
例: Array, String,...
標準ライブラリ (standard library, require が必要) に更に多くのクラスが用意

インスタンス

(instance)

あるクラスに属するデータはこのクラスのインスタンスと呼ぶ
例 1: [1, 2, 3] はクラス Array のインスタンス
例 2: 'Hello!' はクラス String のインスタンス

クラスのチェック

あるデータのクラスは .class で求める
出力にはクラスの名前を使った方がいい
実例: puts 3.class.name
⇒ Fixnum (fixed-length number、固定長数)
クラスも「種類」がある
puts Fixnum.class.name
⇒ Class
クラスの名前は変数、関数、メソッドと区別するため、大文字から始まる

クラスとデータの作成

Ruby で用意されているクラスが足りない場合、自分で作成可能

一般的な形:

class クラス名
  定義の詳細
end

クラスからインスタンスが作成可能
一般的な形:
new_instance = クラス名.new
.new メソッドは従来のクラスにも使用可能
例: s = String.new (空の文字列)

クラス作成の応用例

class Person
end

p = Person.new
puts p

⇒ #<Person:0x2a1ac10> (0x2a1ac10 はその都度違う16進数の番号)

puts p.class.name

⇒ Person

インスタンス変数

(instance variable)

インスタンスにデータがないと面白くない
インスタンスごとにインスタンス変数が使用可能
インスタンス変数は必ず @ で始まる
例: @name, @height, @weight

初期化

(initialization)

インスタンス変数などを整えるためにインスタンスを初期化する
初期化は initialize メソッドで実行
initialize メソッドは Ruby が自動的に .new から呼ぶ

初期化の実例

class Person
  def initialize (name, height, weight)
    @name = name
    @height = height
    @weight = weight
  end
end

p = Person.new('青山 花子', 160, 50)
puts p

⇒ #<Person:0x2b67418 @name="青山花子", @height=160, @weight=50>

インスタンス変数へのアクセス

インスタンス内のデータはインスタンスしか見えない
インスタンスの外からデータを使用、変更できるためにメソッドが必要
実例 (データの使用):
```
def weight
  @weight
end
```

実例 (データの変更):

def weight= (weight)
  @weight = weight
end

使用例:
p.weight= 30
puts p.weight
⇒ 30

今日のまとめ

Ruby では全てのデータがあるクラスに属して、あるクラスに属しているデータをそのクラスのインスタンスという
クラスによって応用に近いデータの「種類」(型) が作成可能
クラスとインスタンスによってプログラムは更に短く、分かりやすくなる

演習 1

12月 3日 (金曜日) 22:00 までに Moodle に classes.rb のファイル名で投稿

今まで使ったできるだけ多くのクラスの名前を出力するプラグラムを作りなさい。

数では整数と実数、整数の場合に更に小さいものととても大きいものを使ってみなさい。

整数の二種類のクラスの「境界線」の一番近い数を使いなさい。

(例えば irb で試しながら境界線に近づくように試してみてください。)

演習 2

12月 3日 (金曜日) 22:00 までに Moodle に famous_class.rb のファイル名で投稿

以前作った famous_def.rb (正解例でも可能) に Person クラスを追加しなさい。

ヒント:

全体のデータは Person の配列として保管
変数名を分かりやすいように変更 (例: input_data_array → famous_people)
Person の初期化は一行の入力からやった方がいい
(def initialize (line))
本来数値であるものは初期化で数値に変換
インスタンス変数の使用や変更のメソッドは必要な分だけ作る
(使用: 名前、体重、身長、BMI など; 変更: BMI など)

来週の予定

30分程度のミニテスト

内容: 今まで授業で習ったこと (資料、書込み、演習など)

準備にお勧め: irb で各演算子、メソッドなどを試し尽くす