Ruby勉強会(第5回)

練習4-1〜4-3の回答例

練習4-1の1.は例示したプログラムを単に実行するだけなので、 説明は略す(ex4-1.rb)。 同2.は元のプログラムでprintを呼び出して、次に readlineを 呼び出しているのでその部分をメソッドprompt_readの中身とすれば良い (ex4-2.rb)。

練習4-2は1行読み込み、それを整数型に変換してから、 factを 呼び出す。整数型への変換はto_iである(ex4-3.rb)。

練習4-3はまずクラス定義を「class Human」として始め、 説明中にあった2つのメソッド定義をその中に記述する。クラス定義を end で終えた後に、主プログラムとして、インスタンス(オブジェクト)の生成などの 文を書けば良い(ex4-4.rb)。

情報隠蔽

オブジェクト指向プログラミングが注目を浴びている理由は、 「クラス」をプログラムの部品として、共有し、活用する部分にある。 旧来の手続き指向プログラミングのサブルーチンパッケージ(プログラム ライブラリ)として同様のことは行われていたが、それとの大きな違いは 「情報隠蔽」という概念により、「クラス」の共有を容易にすることが できる点にある。「情報隠蔽」というと聞こえは悪いが、要するに 「クラスの実装方法を隠すことが出きる」ということである。

先週の練習で完成したクラスHumanは名前しか持たなかったが、 人間は通常「年齢」があるので、それを追加することを考える。

単純に考えるとインスタンス変数として「年齢」を保持するものを 準備して、それに整数で年齢を格納することを思いつくと思うが、そのまま 実装すると以下のようになる。

…
def set_age (n)
    @age = n
end

def age
    return @age
end
…

これで、Human のインスタンスが変数aに入っているとすると、 「a.set_age(20)」という式で、20歳という年齢を設定し、 「a.age」という式でその年齢を取り出すことができる。

これで一見問題ないようであるが、実際には1年毎に年齢は増えるもので あるので、一々設定しない方が良いと思われる。そこで、年齢の数値を 持つのではなく、生年月日を保持し、年齢を聞かれれば、生年月日と「今日」の 年月日から計算して返す方が実際に近い。そのためには、前回例で用いたクラス Timeを使用すると便利である。

まず、インスタンスを生成する際に、名前だけでなく生年月日も与え、 それからTimeクラスのインスタンスを生成して、それを保持することにする。 つまり、initializeメソッドを次のように変更する。

def initialize (name, year, month, day)
    @name = name
    @birth_day = Time.local(year, month, day)
end

ここで@birth_dayが生年月日を保持するわけである。 なお、この方式をとると、上のset_ageメソッドは不要になる。 ではageメソッドはというと、この@birth_dayに 保持されている生年月日と「今日」の差を求めるなどの計算をすれば 良いわけである。

このようにageメソッドの中身でどのように実装するのか、 そして、そのオブジェクト(インスタンス)が実際にはどのような値を 保持しているのかは、ageメソッドを使う側は知らなくても良い。 言い替えると、使う側に対して「隠している」わけである。これは 情報隠蔽の例である。 また、生年月日をTimeオブジェクトで保持しているが、これは別に 年、月、日をそれぞれ整数で保持して、ageメソッドの中で一時的に Timeオブジェクトを生成して計算するという方式でも外から見れば、 全く差はない。これも情報隠蔽である。

練習5-1

年齢を計算し、返すようにメソッドageを作成せよ。

1. 年齢の計算方法として、生まれてから何日経ったかを計算し、 それを365.2425で割った値で、小数部を切り捨てるという方式で まず作成して見よ。そして、様々な生年月日のオブジェクトを生成して、 年齢を画面に表示させ、正しいかどうか確認せよ。
2. 人間が自分の年齢を計算する時は上のような数値は使わず、以下のように 計算していることが多い。
   • (a) 今年から生まれた年を引く
   • (b) 今月と生まれ月を比較し、生まれ月の方が大きければ、 (a)の値から1引いた値が年齢となる
   • (c) 今月と生まれ月が同じであり、今日の「日」より生まれた「日」が 大きければ(a)の値より1引いた値が年齢となる
   • (d) (b)や(c)に該当しなければ、(a)で求めた値が年齢となる
   ageメソッドをこの計算方式のものに作り変えてみよ。なお、 Timeオブジェクトから年、月、日を取り出すメソッドはそれぞれ、 year, mon, dayである。

継承

class 新しいクラス名 < 既存のクラス名
    メソッド定義など
    …
end

前回「スーパクラス名」と書いたが、その部分に既存のクラス名を書くことに なる。この場合、既存のクラスをその新しいクラスの「スーパクラス」、 新しいクラスをその既存のクラスの「サブクラス」と呼ぶ。 このように定義することで、その新しいクラスは、指定した既存のクラスの メソッドやインスタンス変数を「継承」し、自ら備えているのと同等になる。

なお、サブクラスの定義は、スーパクラスが定義された後に記述する必要がある。

練習5-2

これまで作成したクラスHumanの機能を継承し、それに加えて 学籍番号を保持したクラスStudentを定義せよ。そのクラスでは、 学籍番号を設定するメソッド「set_number(番号)」と 学籍番号を取り出すメソッド「number」を定義せよ。

補足(2008.1.25)

Windows上のRuby処理系ではTimeクラスを用いると1970年以前の日時を 表せないことがある。その場合は添付ライブラリのDateクラスを用いると 良い。

by Tetsuo Sakaguchi
$Date: 2008/01/25 06:56:28 $(UTC)