Metaprogrammierung mit Ruby

Metaprogrammierung

Dario Rexin

Agenda
• Was ist Metaprogrammierung
• Ruby Object Model
• Open Classes
• Methoden in Ruby
• Hooks in Ruby
• Die Zukunft

Was ist
Metaprogrammierung
• Writing code, that writes code
• Code zur Laufzeit des Programms
generieren und evaluieren
• Klassen und Strukturen zur Laufzeit
verändern
• Metaprogrammierung == Programmierung

Ruby Object Model

Foo

Ruby Object Model
Object

Foo

Ruby Object Model

Object

Foo

Ruby Object Model
Kernel

Object

Foo

Ruby Object Model
Kernel #Kernel

Object #Object

Foo #Foo

Open Classes

• Klassen können jederzeit wieder geöffnet
werden
• Methoden/Variablen können hinzugefügt,
überschrieben und entfernt werden

Beispiel

class String
def foo class String
“foo” undef to_s
end end
end

Methoden in Ruby
instance_eval remove_const

instance_variable_get
const_set eval
deﬁne_method
class_eval undef
send
instance_variable_set
const_get
alias_method

const

• Object.const_get(:String) => String
• Object.const_set(:Foo, Class.new) => Foo
• Object.remove_const(:Foo) => Bar

const

• Object.const_get(:String) => String
• Object.const_set(:Foo, Class.new) => Foo
• Object.remove_const(:Foo) => Bar #private

instance_variable

• obj.instance_variable_set(:@foo, 8)
• obj.instance_variable_get(:@foo)
• obj.remove_instance_variable(:@foo)

instance_variable

• obj.instance_variable_set(:@foo, 8)
• obj.instance_variable_get(:@foo)
• obj.remove_instance_variable(:@foo) #private

eval

• evaluiert String im aktuellen Kontext
• Zugriff auf alle Variablen/Methoden möglich
• mit Bedacht einsetzen

eval

while(true) do
input = gets.sub(/n/, '')
eval("puts Object.const_get
('#{input}'.to_sym).methods")
end

eval
input == String

Output:

try_convert
allocate
new
superclass
...

eval
input == String');puts Dir.glob('/*/**');#

eval
input == String');puts Dir.glob('/*/**');#

Output:
...
/Applications/Address Book.app
/Applications/App Store.app
/Applications/AppCleaner.app
/Applications/Automator.app
/Applications/Caffeine.app
...

May I touch your
privates?

Object.instance_eval do
remove_const(:Bar)
end

May I touch your
privates?
Object.instance_eval do
private_methods.each do |m|
public m
end
end

deﬁne_method

• fügt dem Objekt eine neue Methode hinzu
• Parameter: name, &block
• Block-Parameter: *args

Hooks in Ruby

• method_added / _removed
• method_missing
• Module#included

method_added

• Aufruf beim Hinzufügen einer Methode
• Parameter: name
• nützlich, wenn man eine Methode mit einer
anderen umschließen möchte

Beispiel
class Foo
def self.method_added name
alias_method “__old_#{name}__”, name
deﬁne_method name do |*args|
puts “called #{name}”
self.send(“__old_#{name}__”, *args)
end
end
end

method_missing

• Aufruf, wenn keine Methode gefunden wird
• Parameter: name, *args
• dynamische Methoden erstellen
• wird in vielen Libraries benutzt

Beispiel
class Hash
def method_missing name, *args
return super(name, *args)
unless self.include? (name)
self[name]
end
end

Beispiel
class Hash
def method_missing name, *args
return super(name, *args)
unless self.include? (name)
self[name]
end
end

{:foo => :bar}.foo # => :bar

Module#included

• Aufruf, wenn Modul inkludiert wird
• Parameter: Klasse, welche das Modul
inkludiert

Beispiel
module Foo
def self.included base
base.extend(ClassMethods)
end

module ClassMethods
#...
end
end

Die Zukunft

• reﬁnements
• machen Monkey Patching sicherer
• nur im Scope gültig

Beispiel
MyGreatMoneyGem: MyMuchBetterMoneyGem:
class Fixnum class Fixnum
def euro def euro
“#{self} €” Euro.new(self)
end end
# usw. # usw.
end end

Lösung
MyGreatMoneyGem: MyMuchBetterMoneyGem:
module MGMG module MMBMG
reﬁne Fixnum do reﬁne Fixnum do
def euro def euro
“#{self}€” Euro.new(self)
end end
# usw. # usw.
end end
end end

Anwendung
class ThisClass class ThatClass
using MGMG using MMBMG

def self.do_sth def self.do_sth
5.euro 5.euro
end end
end end

MGMG.do_sth # => 5€ MGMG.do_sth # =>
#<Euro: 0x0......>

Scopes
using A #global

module Foo
using B #modulweit

class Bar
using C #klassenweit

def baz
using D #nur innerhalb der Methode
end
end
end

Kein local rebinding
class Foo
def bar module Mod
baz reﬁne Foo do
end def baz
“no baz”
def baz end
“baz” end
end end
end

Kein local rebinding

using Mod

Foo.new.baz # => “no baz”
Foo.new.bar # => “baz”

Links

• http://yehudakatz.com/2010/11/30/ruby-2-0-
refinements-in-practice/

• http://www.rubyinside.com/ruby-refinements-an-
overview-of-a-new-proposed-ruby-
feature-3978.html

• http://timeless.judofyr.net/refinements-in-ruby

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