プログラミング基礎 II

第九回 (2011年11月28日)

クラスとインスタンス

http://www.sw.it.aoyama.ac.jp/2011/PB2/lecture9.html

Martin J. Dürst

© 2011 Martin J. Dürst 青山学院大学

今日の予定

• 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25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: famous_def.rb

前回の演習 2

提出: 11月25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 (ヒント: zip, collect)
• 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。

ヒント:

• 関数はいずれも非常に短く
• 関数の中に他の関数を使うのが有効 (例: empty を uniform を使って定義)
• データ (模様) の表現の統一が大事 (行は文字列、模様は文字列の配列がよい)

正解例: chess_board.rb

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

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 (クラス名) は大文字から始まる

クラスの作成

• Ruby ので既存の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

• 応用例 (詳細なしでも可能):
  

  class Person
  end

インスタンスの作成

• 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('Hello!')

インスタンス作成の応用例

class Person
end

p = Person.new
puts p

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

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用途が非常に制限される
• 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
• 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>

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 2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 (例: 10**50) 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 2日 (金曜日) 22:00 までに Moodle に famous_class.rb のファイル名で投稿

以前作った有名人のプログラム (正解例でも可能) に Person クラスを追加しなさい。

全体のデータは Person の配列 (例: famous_people) として保管

入力の後、最初の10個のインスタンスを中身が見えるように puts で出力

「10個のインスタンス」では Ruby らしい繰り返しを使用

ヒント:

• 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 (身長のど) は初期化で数値に変換
• インスタンス変数の名前は分かりやすいように