1. 第五章
循环和迭代
大部分的程序设计中都会涉及到重复。也许你想你的程序连续发出十次”哔”的声音，或者
从一个文件中读入多行文本并将其打印出来，除非用户输入按键打印一个警告。Ruby 提供
了很多执行这种重复工作的途径。
For 循环
在很多的程序设计语言中，当你想将一段代码运行指定次数，你可以将其放到一个 for 循环
中。在大部分语言中，你给 for 循环一个变量，并将其初始化为一个初值，在每次循环中递
增 1，直到它的值等于指定的终止值。当该变量值等于终止值，for 循环停止。这里有一个
在 Pascal 语言中的一个传统的 for 循环:
(* This is Pascal code, not Ruby! *)
for i := 1 to 3 do
writeln( i );
for_loop.rb
你可以回顾一下上一章中我们所讲到的 Ruby 的 for 循环跟这个一点都不像。Ruby 中不再
提供一个初始值和终止值，而是给 for 循环提供一个项列表，然后一个一个地迭代该列表，
依此将每项值赋给循环变量，直到列表的结尾。
例如，这是一个 for 循环，在该循环中迭代一个数组中的所有项，然后将其值依序打印出来：
# This is Ruby code...
for i in [1,2,3] do
puts( i )
end
这个 for 循环更像一些其他语言中提供的 for each 迭代。循环迭代的项没必要都是整型数，
这样也是可以的...
for s in ['one','two','three'] do
puts( s )
end

2. Ruby 的作者将集合类型 Array,Sets,Hashes 和 Strings(和 String 一样，但事实上是字符集
合)实现的 each 方法描述为 for 循环的”语法糖”。为了比较，这是一个上面循环的 each
方法表现形式：
each_loop.rb
[1,2,3].each do |i|
puts( i )
end
如你所见，这两种方式几乎没有差别。将 for 循环转化为 each 迭代式，我所需要做的就是
删掉 for 和 in，然后在数组后追加一个.each。然后我将迭代变量 i 放到 do 后面一对竖线中。
比较以下的例子，看看 for 循环和 each 迭代之间有多么的相似：
for_each.rb
# --- Example 1 ---
# i) for
for s in ['one','two','three'] do
puts( s )
end
# ii) each
['one','two','three'].each do |s|
puts( s )
end
# --- Example 2 ---
# i) for
for x in [1, "two", [3,4,5] ] do puts( x ) end
# ii) each
[1, "two", [3,4,5] ].each do |x| puts( x ) end
另外，在 for 循环分多行书写时，do 关键字是可选的(可以不写)，但是如果当整个循环在一
行书写时，do 关键字是必须的：
# Here the „do‟ keyword can be omitted

3. for s in ['one','two','three']
puts( s )
end
# But here it is required
for s in ['one','two','three'] do puts( s ) end
for_to.rb
如何书写一个”标准的” for 循环 ...
如果你依然想念传统的 for 循环，你可以通过使用 for 循环来迭代一个区间伪造一个。例
如，现在需要使用一个 for 循环来将从 1 到 10 的数字依次打印出来：
for i in (1..10) do
puts( i )
end
for_each2.rb
这个例子是关于如何使用 for 和 each 来迭代区间中的值的：
# for
for s in 1..3
puts( s )
end
# each
(1..3).each do |s|
puts(s)
end
另外，注意一个像 1..3 这样的区间表达式，在使用 each 方法时必须使用圆括号括起来，否
则 Ruby 将会假定你想使用常量的 each 方法而不是整个表达式的 each 方法。但是在 for 循
环中，这个括号是可选的。
复合迭代参数
multi_array.rb
你可以回顾一下上一章，我们在一个 for 循环中使用了多个循环变量。我们通过这种方式来

4. 迭代一个多维数组。在每一个 for 循环中，一个变量被赋值为外部数组中的一行(也就是一个
子数组)：
# Here multiarr is an array containing two „rows‟
# (sub-arrays) at index 0 and 1
multiarr = [ ['one','two','three','four'],
[1,2,3,4]
]
# This for loop runs twice (once for each „row‟ of multiarr)
for (a,b,c,d) in multiarr
print("a=#{a}, b=#{b}, c=#{c}, d=#{d}n" )
end
上面的循环将打印如下结果：
a=one, b=two, c=three, d=four
a=1, b=2, c=3, d=4
我们可以通过传递四”块参数“(a,b,c,d)来使用 each 方法迭代这个四项数组，块参数由 do
和 end 来界定：
multiarr.each do |a,b,c,d|
print("a=#{a}, b=#{b}, c=#{c}, d=#{d}n" )
end
块参数
在 Ruby 中，一个迭代体称为一个”块”，在迭代顶部包含在一对竖线中的变量都称为”块
变量”。也就是说，一个块像一个函数般运行，块参数和函数参数列表相似。 each 方法运
行在块中的代码，并将一个集合 ( 如数组 multiarr) 提供的值传递给块中代码。在上面的例
子中， each 方法重复传递一个四元素的数组给循环中的代码块，这些元素用来初始化这四
个块参数 a,b,c,d 。块还可以被用于其他的事情，如迭代集合等。我将在第十章详细介绍块。
块
block_syntax.rb
Ruby 还有一种语法可以用来界定块。不使用 do..end,而使用花括号{..}，如下：

5. # do..end
[[1,2,3],[3,4,5],[6,7,8]].each do
|a,b,c|
puts( "#{a}, #{b}, #{c}" )
end
# curly braces {..}
[[1,2,3],[3,4,5],[6,7,8]].each{
|a,b,c|
puts( "#{a}, #{b}, #{c}" )
}
不论你界定哪个块，你必须确认开放界定符'{'或者'do'必须是和 each 方法在同一行。在
each 方法和开放块界定符之间插入行是一个语法错误。
While 循环
Ruby 也有一些其他的循环结构。这是一个 while 循环：
while tired
sleep
end
或者，可以这样写：
sleep while tired
即使这两个例子的语法不一样，但是它们执行的效果是一样的。在第一个例子中，while 和
end 之间的代码(调用一个名为 sleep 的方法)将一直执行，只要 Boolean 条件(这里该值由
一个名为 tired 方法返回)一直为 true。和 for 循环一样，当判断语句和循环体需要执行代码
分别的单独行的时候 do 关键字可以省略；当条件判断和执行代码在同一行时，必须显式书
写 do 关键字。
While 变体
在第二个循环版本中(sleep while tired)，执行代码(sleep)位于条件判断(while tired)之前。

6. 这种语法成为”while modifier”。如果你想使用这个语法执行多个表达式，你可以将这些
表达式写到 begin 和 end 关键字之间。
begin
sleep
snore
end while tired
1loops.rb
这个例子描述了这种语法的众多替代方式：
$hours_asleep = 0
def tired
if $hours_asleep >= 8 then
$hours_asleep = 0
return false
else
$hours_asleep += 1
return true
end
end
def snore
puts('snore....')
end
def sleep
puts("z" * $hours_asleep )
end

7. while tired do sleep end # a single-line while loop
while tired # a multi-line while loop
sleep
end
sleep while tired # single-line while modifier
begin
sleep
snore
end while tired
上面的最后一个例子(那个多行的 while 变体)需要着重强调一下，因为它将引入一些很重要
的特性。当一个由 begin 和 end 界定的代码块在 while 条件判断之前，那么这段代码将至
少执行一次。在一些其他的 while 循环类型中，这些代码将永远不会执行除非布尔条件的值
为 true。
确保一个循环至少执行一次
通常一个 while 循环执行 0 次或者多次，因为布尔判断总是在循环执行之前进行的；如果布
尔判断在外面返回 false ，那么在循环内部的代码将永远不会被执行。
然而当我们将 while 测试放到一个由 begin 和 end 包含的代码段之后，这个循环中的代码
就将至少执行一次
2loops.rb
为了突出这两种 while 循环的区别，运行一下 2loops.rb 就可以看出来了。
这些例子应该有助于更为清楚地描述该区别：
x = 100
# The code in this loop never runs
while (x < 100) do puts('x < 100') end
# The code in this loop never runs
puts('x < 100') while (x < 100)
# But the code in loop runs once
begin puts('x < 100') end while (x < 100)

8. Until 循环
Ruby 还提供了一个 Until 循环，可以看作是一个”while not”循环。它的语法和基本特征
和 while 循环相似，条件判断语句和循环体内代码可以写在同一行(此时 do 关键字是必须的)
或者将其分别写到单独的行(此时 do 是可选的)。
同样也有一个 until 变体，可以让你将代码方在条件测试语句之前，并且可以使用 begin 和
end 来界定代码，以便确保该代码至少会运行一次。
until.rb
这里有些 until 循环的例子：
i = 10
until i == 10 do puts(i) end # never executes
until i == 10 # never executes
puts(i)
i += 1
end
puts(i) until i == 10 # never executes
begin # executes once
puts(i)
end until i == 10
While 和 until 循环都像一个 for 循环，可以用来迭代数组和其他集合。例如，这是迭代数
组中所有元素的一个例子：
while i < arr.length
puts(arr[i])
i += 1

9. end
until i == arr.length
puts(arr[i])
i +=1
end
循环
3loops.rb
在 3loops.rb 中的例子看起来应该很熟悉——除最后一个之外：
loop {
puts(arr[i])
i+=1
if (i == arr.length) then
break
end
}
这个例子使用 loop 方法来重复执行一个由花括号括起来的代码段。这就像我们之前使用
each 方法来执行块循环一般。又一次，我们可以选择块的界定符———花括号或者 do 和
end 关键字：
puts( "nloop" )
i=0
loop do
puts(arr[i])
i+=1
if (i == arr.length) then
break
end

10. end
这段代码通过一个计数变量 i 来迭代数组 arr，当(i==arr.length)为 true 时跳出循环。你必
须使用这种方式来跳出循环，不像 while 或者 until，loop 方法没有通过一个条件判断的值
来判断是否要继续循环。如果没有 break 关键字，它将一直循环下去。
深入探讨
哈希，数组，区间和集合都包含一个 Ruby 模块——Enumerable。一个模块就是一种代码
库(我将在第十二章详细介绍模块)。在第四章中，我使用了 Comparable 模块来给数组添加
一个比较方法，如<和>。你应该记起来了，我通过定义一个 Array 类的子类并包含
Comparable 模块来实现的：
class Array2 < Array
include Comparable
end
Enumerable 模块
enum.rb
Enumerable 模块已经包含在 Ruby 的 Array 类中，它为 Array 类提供了很多有用的方法如
include?方法，该方法当某指定值包含于该数组中返回 true,min 方法用于返回数组中最小
值，max 返回数组中最大值，collect 创建一个新数组，该数组由一个代码段返回值组成：
arr = [1,2,3,4,5]
y = arr.collect{ |i| i } #=> y = [1, 2, 3, 4， 5]
z = arr.collect{ |i| i * i } #=> z = [1, 4, 9, 16, 25]
arr.include?( 3 ) #=> true
arr.include?( 6 ) #=> false
arr.min #=> 1
arr.max #=> 5
enum2.rb
这些方法在其他的包含了 Enumerable 模块的类中同样有效。Hash 就是其一。记住，然而
Hash 中的项不是顺序索引的，所以当你使用 min 和 max 方法时，这些方法返回的最小和
最大项是按照它们的字面值大小来计算的——当项为字符串时，字面值是由 key 中字符的

11. ASCII 码决定的。
自定义比较
但是假设你更倾向于让 min 和 max 方法的返回值基于其他的准则(比方说字符串的长度)。
我们最早的实现方式就是在一个代码块中定义一个比较。这种方式和我在第四章中实现的排
序块方式很相似。你也许想起来了我们通过传递一个代码块给 sort 方法来给一个 Hash 排序
(变量 h),如下：
h.sort{ |a,b| a.to_s <=> b.to_s }
两个参数 a 和 b，分别代表 Hash 中两个使用<=>进行比较的项。我们可以类似地给 max
和 min 方法传递代码块：
h.min{ |a,b| a[0].length <=> b[0].length }
h.max{|a,b| a[0].length <=> b[0].length }
一个 Hash 传递项给一个代码块和传递给数组相同，每一个项都是一个键值对。所以，如果
一个 Hash 包含这样的项：
{'one'=>'for sorrow', 'two'=>'for joy'}
那么这两个块参数 a 和 b 将被初始化为两个数组：
a = ['one','for sorrow']
b = ['two','for joy']
这就解释了为什么在我定义的 max 和 min 方法中的自定义比较中这两个块只比较两个块参
数索引值 0 处的元素：
a[0].length <=> b[0].length
这确保比较是基于 Hash 中键值进行的。
如果你想比较值而不是键，只需要将数组的索引值设为 1：
enum3.rb
p( h.min{|a,b| a[1].length <=> b[1].length } )
p( h.max{|a,b| a[1].length <=> b[1].length } )
你当然也可以在你的代码块中定义其他的自定义比较类型。假设你想让'one','two','three'这
等，能按我们平时读的顺序来进行计算。一个方法就是创建一个有序的字符串数组：
str_arr = ['one','two','three','four','five','six','seven']

12. 如果一个哈希 h 包含这些字符串作为键值，那么在代码块中可以使用 str_arr 作为一个参考
来判定最大值和最小值：
h.min{|a,b| str_arr.index(a[0]) <=> str_arr.index(b[0])}
#=> ["one", "for sorrow"]
h.max{|a,b| str_arr.index(a[0]) <=> str_arr.index(b[0])}
#=> ["seven", "for a secret never to be told"]
上面所有的示例，都使用了 Array 和 Hash 的 min 和 max 方法。记住，这些方法是由
Enumerable 模块为这些类提供的。
当我们在使用一些其他类并不是继承于那些已经实现了 max，min 和 collect 方法的类(如
Array)时，能将 Enumerable 中的 max，min 和 collect 方法应用于这些类之中将是非常有
用的。你可以通过在你的类中包含 Enumerable 模块，然后编写一个名为 each 的迭代器方
法，如下：
inclue_enum1.rb
class MyCollection
include Enumerable
def initialize( someItems )
@items = someItems
end
def each
@items.each{ |i|
yield( i )
}
end
end
你可以使用一个数组来初始化一个 MyCollection 对象，数组将保存在实例变量@items 中。
你可以调用由 Enumerable 模块秘密地提供的方法(如 min,max 或者 collect),调用 each 方
法每次获取 data 中的一项。
现在你可以通过你的 MyCollection 对象使用 Enumerable 的方法：
things = MyCollection.new(['x','yz','defgh','ij','klmno'])

13. p( things.min ) #=> "defgh"
p( things.max ) #=> "yz"
p( things.collect{ |i| i.upcase } )
#=> ["X", "YZ", "DEFGH", "IJ", "KLMNO"]
inclue_enum2.rb
你可以类似地使用你的 MyCollection 类来处理数组，继而处理 Hash 的键和值。当前 min
和 max 方法采用默认的行为来进行比较，那就是基于字面值大小，所以基于 ASCII 码
值'xy'将被视为比'abcd'要大。如果你想做一些其他类型的比较，比方说，通过字符串长度，
那么'abcd'就会被认为大于'xz'——你完全可以重写 min 和 max 方法：
inclue_enum3.rb
def min
@items.to_a.min{|a,b| a.length <=> b.length }
end
def max
@items.to_a.max{|a,b| a.length <=> b.length }
end
Each 和 Yield...
那么事情上当 Enumerable 模块中的一个方法使用你自己编写的 each 方法时将发生什么
呢？结果是 Enumerable 方法 (min,max,collect 等等 ) 传 递 一个 代 码 块 给 each 方法。这
代
个代码块将一次接受一个数据 ( 即某种集合中的每一项 ) 。你的 each 方法通过 一 个 块 参 数
一
的形式提供该 数 据 ， 就 像 这 里 的 参 数 i:
据，就像 里的
def each{
@items.each{ |i|
yield( i )
}
end
关键字 yield 是 Ruby 中的一点小魔法，它告诉代码运行传递给 each 方法的代码块——也
就是说，运行由 Enumerable 模块提供的 min,max 和 collect 方法。这意味着这些方法的
代码可以被不同的集合使用。你所要做的就是， 1) 包含 Enumerable 模块到你的类中 ;2)
编写一个 each 方法，该方法决定 Enumerable 方法将使用哪个值。