Ruby原理剖析

1 分词与语法解析 3

1.1 词条：构成Ruby语言的单词 5

1.2 语法解析：Ruby如何理解代码 13

1.2.1 理解LALR解析算法 14

1.2.2 真实的Ruby语法规则 21

1.3 总结 31

2 编译 33

2.1 Ruby 1.8没有编译器 34

2.2 Ruby 1.9和Ruby 2.0引入了编译器 35

2.3 Ruby如何编译简单脚本 37

2.4 编译块调用 41

2.5 本地表 49

2.5.1 编译可选参数 52

2.5.2 编译关键字参数 53

2.6 总结 57

3 Ruby如何执行代码 59

3.1 YARV内部栈和Ruby调用栈 60

3.1.1 逐句查看Ruby如何执行简单脚本 62

3.1.2 执行块调用 65

3.2 访问Ruby变量的两种方式 72

3.2.1 本地变量访问 72

3.2.2 方法参数被看成本地变量 75

3.2.3 动态变量访问 76

3.3 总结 86

4 控制结构与方法调度 89

4.1 Ruby如何执行if语句 90

4.2 作用域之间的跳转 93

4.2.1 捕获表 94

4.2.2 捕获表的其他用途 96

4.3 send指令：Ruby最复杂的控制结构 99

4.3.1 方法查找和方法调度 99

4.3.2 Ruby方法的11种类型 100

4.4 调用普通Ruby方法 102

4.4.1 为普通Ruby方法准备参数 103

4.5 调用内建的Ruby方法 104

4.5.1 调用attr_reader和attr_writer 105

4.5.2 方法调度优化attr_reader和attr_writer 106

4.6 总结 110

5 对象与类 113

5.1 Ruby对象内部 114

5.1.1 检验klass和ivptr 115

5.1.2 观察同一个类的两个实例 117

5.1.3 基本类型对象 118

5.1.4 简单立即值完全不需要结构体 119

5.1.5 基本类型对象有实例变量吗 120

5.1.6 基本类型对象的实例变量保存在哪里 122

5.2 RClass结构体内部有什么 125

5.2.1 继承 128

5.2.2 类实例变量vs类变量 129

5.2.3 存取类变量 131

5.2.4 常量 134

5.2.5 真实的RClass结构体 135

5.3 总结 140

6 方法查找和常量查找 143

6.1 Ruby如何实现模块 145

6.1.1 模块是类 145

6.1.2 将模块include到类中 147

6.2 Ruby的方法查找算法 148

6.2.1 方法查找示例 149

6.2.2 方法查找算法实践 151

6.2.3 Ruby中的多继承 152

6.2.4 全局方法缓存 153

6.2.5 内联方法缓存 154

6.2.6 清空Ruby的方法缓存 155

6.2.7 在同一个类中include两个模块 155

6.2.8 在模块中include模块 157

6.2.9 Module#prepend 示例 158

6.2.10 Ruby如何实现Module#prepend 161

6.2.11 在已被include的模块中增加方法 164

6.2.12 在已被include的模块中include其他模块 164

6.2.13 “被include的类”与原始模块共享方法表 166

6.3 常量查找 168

6.3.1 在超类中查找常量 169

6.3.2 Ruby如何在父级命名空间中查找常量 170

6.4 Ruby中的词法作用域 171

6.4.1 为新类或模块创建常量 172

6.4.2 在父命名空间中使用词法作用域查找常量 173

6.4.3 Ruby的常量查找算法 175

6.4.4 Ruby真实的常量查找算法 177

6.5 总结 178

7 散列表：Ruby内部的主力军 181

7.1 Ruby中的散列表 182

7.1.1 在散列表中保存值 183

7.1.2 从散列表中检索值 185

7.2 散列表如何扩展以容纳更多的值 188

7.2.1 散列冲突 188

7.2.2 重新散列条目 189

7.3 Ruby如何实现散列函数 195

7.3.1 Ruby 2.0中的散列优化 202

7.4 总结 203

8 Ruby如何借鉴Lisp几十年前的理念 207

8.1 块: Ruby中的闭包 208

8.1.1 Ruby如何调用块 210

8.1.2 借用1975年的理念 212

8.2 Lambda和Proc：把函数当做一等公民 219

8.2.1 栈内存vs堆内存 220

8.2.2 深入探索Ruby如何保存字符串的值 220

8.2.3 Ruby如何创建Lambda 223

8.2.4 Ruby如何调用Lambda 226

8.2.5 Proc对象 227

8.2.6 在同一个作用域中多次调用lambda 232

8.3 总结 234

9 元编程 237

9.1 定义方法的多种方式 239

9.1.1 Ruby的普通方法定义过程 239

9.1.2 使用对象前缀定义类方法 241

9.1.3 使用新的词法作用域定义类方法 242

9.1.4 使用单类定义方法 244

9.1.5 在单类的词法作用域中定义方法 245

9.1.6 创建Refinement 246

9.1.7 使用Refinement 248

9.1.8 顶级作用域中的self 250

9.1.9 类作用域中的self 251

9.1.10 元类作用域中的self 252

9.1.11 类方法中的self 253

9.2 元编程与闭包：eval、instance_eval和binding 255

9.2.1 能写代码的代码 255

9.2.2 使用binding参数调用eval 257

9.2.3 instance_eval示例 259

9.2.4 Ruby闭包的另一个重点 260

9.2.5 instance_eval改变接收者的self 262

9.2.6 instance_eval为新的词法作用域创建单类 262

9.2.7 使用define_method 266

9.2.8 充当闭包的方法 266

9.3 总结 268

10 JRuby：基于JVM的Ruby 271

10.1 使用MRI和JRuby运行程序 272

10.1.1 JRuby如何解析和编译代码 274

10.1.2 JRuby如何执行代码 276

10.1.3 用Java类实现Ruby类 278

10.1.4 使用-J-XX:+PrintCompilation选项 281

10.1.5 JIT是否提升了JRuby程序的性能 283

10.2 JRuby和MRI中的字符串 284

10.2.1 JRuby和MRI如何保存字符串数据 284

10.2.2 写时复制 286

10.2.3 创建唯一且非共享的字符串 288

10.2.4 可视化写时复制 290

10.2.5 修改共享字符串更慢 291

10.3 总结 293

11 Rubinius：用Ruby实现的Ruby 295

11.1 Rubinius内核和虚拟机 296

11.1.1 词法分析和解析 298

11.1.2 使用Ruby编译Ruby 299

11.1.3 Rubinius字节码指令 300

11.1.4 Ruby和C++一起工作 302

11.1.5 使用C++对象实现Ruby对象 303

11.1.6 Rubinius中的（栈）回溯 305

11.2 Rubinius和MRI中的数组 307

11.2.1 MRI中的数组 307

11.2.2 Rubinius中的数组 309

11.2.3 阅读Array#shift源码 311

11.2.4 修改Array#shift方法 312

11.3 总结 315

12 MRI、JRuby、Rubinius垃圾回收 317

12.1 垃圾回收器解决三个问题 319

12.2 MRI中的垃圾回收: 标记与清除 320

12.2.1 空闲列表 320

12.2.2 标记 321

12.2.3 MRI如何标记存活对象 323

12.2.4 清除 323

12.2.5 延迟清除 324

12.2.6 标记-清除的缺点 325

12.2.7 观察MRI执行延迟清除 327

12.2.8 观察MRI执行全回收 328

12.2.9 解读GC分析报告 329

12.3 JRuby和Rubinius中的垃圾回收 332

12.4 复制垃圾回收 333

12.4.1 碰撞分配 333

12.4.2 半空间算法 334

12.4.3 伊甸堆 336

12.5 分代垃圾回收 337

12.5.1 弱代假说 337

12.5.2 为新生代使用半空间算法 338

12.5.3 晋升对象 338

12.5.4 成熟代对象垃圾回收 339

12.6 并发垃圾回收 341

12.6.1 当对象图改变时进行标记 341

12.6.2 三色标记 343

12.6.3 JVM中的三种垃圾收集器 344

12.6.4 触发主收集 347

12.7 延伸阅读 348

12.8 总结 349

索引 351

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