Ruby 枚举器链接到底是如何工作的？

Question

考虑以下代码：

[1,2,3].map.with_index { |x, i| x * i }
# => [0,2,6]

这到底是如何运作的？

我的思维模型map是它迭代并在每个元素上应用一个函数。是否with_index以某种方式将函数传递给 enumerator [1,2,3].map，在这种情况下该函数会是什么？

这个SO 线程显示了枚举器如何传递数据，但没有回答问题。事实上，如果你替换map为each那么行为是不同的：

[1,2,3].each.with_index { |x, i| x * i }
# => [1,2,3]

map除了携带要迭代的数据之外，似乎还携带必须应用函数的信息。这是如何运作的？

Answer 1

Todd 的回答非常好，但我觉得看到更多 Ruby 代码可能会有所帮助。具体来说，让我们尝试自己写 。eachmapArray

我不会直接使用任何Enumerable或Enumerator方法，所以我们看看它是如何在幕后工作的（我仍然会使用for循环，并且那些技术上#each在幕后调用，但这只是一点作弊）

首先，有each. each简单。它会迭代数组并对每个元素应用一个函数，然后返回原始数组。

def my_each(arr, &block)
  for i in 0..arr.length-1
    block[arr[i]]
  end
  arr
end

够简单的。现在如果我们不通过一个区块怎么办？让我们稍微改变一下以支持这一点。我们实际上想要推迟做事的行为，each以允许Enumerator做它的事情

def my_each(arr, &block)
  if block
    for i in 0..arr.length-1
      block[arr[i]]
    end
    arr
  else
    Enumerator.new do |y|
      my_each(arr) { |*x| y.yield(*x) }
    end
  end
end

因此，如果我们不传递一个块，我们会创建一个Enumerator，当使用时，调用my_each，使用枚举器yield 对象作为块。该y对象是一个有趣的东西，但您可以将其视为基本上是您最终将传入的块。因此，在

my_each([1, 2, 3]).with_index { |x, i| x * i }

想象一下y就像{ |x, i| x * i }比特一样。比这更复杂一点，但这就是想法。

顺便说一句，在 Ruby 2.7 及更高版本上，该Enumerator::Yielder对象有自己的#to_proc，因此如果您使用的是最新的 Ruby 版本，您可以这样做

Enumerator.new do |y|
  my_each(arr, &y)
end

而不是

Enumerator.new do |y|
  my_each(arr) { |*x| y.yield(*x) }
end

现在让我们将这种方法扩展到map. map用块书写很容易。就像each我们积累结果一样。

def my_map(arr, &block)
  result = []
  for i in 0..arr.length-1
    result << block[arr[i]]
  end
  result
end

够简单的。现在如果我们不通过一个区块怎么办？让我们做与我们所做的完全相同的事情my_each。也就是说，我们将创建一个Enumerator，并在其中Enumerator调用my_map.

def my_map(arr, &block)
  if block
    result = []
    for i in 0..arr.length-1
      result << block[arr[i]]
    end
    result
  else
    Enumerator.new do |y|
      my_map(arr) { |*x| y.yield(*x) }
    end
  end
end

现在，它Enumerator知道，每当它最终获得一个块时，它都会my_map在最后使用该块。我们可以看到这两个函数在数组上的实际行为类似于map和eachdo

my_each([1, 2, 3]).with_index { |x, i| x * i } # [1, 2, 3]
my_map ([1, 2, 3]).with_index { |x, i| x * i } # [0, 2, 6]

所以你的直觉很准确

map除了携带要迭代的数据之外，似乎还携带必须应用函数的信息。这是如何运作的？

这正是它的作用。map创建一个who 块知道在最后Enumerator调用，而 则执行相同的操作，但使用. 当然，实际上，出于效率和引导的原因，所有这些都是用 C 实现的，但基本思想仍然存在。mapeacheach