這是一個(gè)研究筆記，主要是為了向同好請教。除了這個(gè)開(kāi)頭以外，沒(méi)有多余的廢話(huà)，也就免了其他的客套。請大家不要抱怨可讀性不好。
1. 在一個(gè)名字或者字符串前面加上冒號，得到一個(gè)symbol對象。還可以通過(guò)String#to_sym、Fixnum#to_sym和String#intern得到。
2. 一般用symbol做hash的key，號稱(chēng)是為了節省內存，提高執行效率。
3. 為什么可以節省內存？Ruby中的String是可變對象，這一點(diǎn)跟Java、C#、Python都不一樣。注意跟某些C++標準庫中的COW的basic_string<T>也不一樣。Ruby中每一個(gè)String都可以就地改變?？赡苁且驗檫@個(gè)原因，Ruby中兩個(gè)內容相同的字符串文本量實(shí)際上是兩個(gè)不同的對象。
a = "hello"
b = "hello"
雖然倆字符串內容都一樣，但是你比一下a和b，就知道a.object_id != b.object_id，它們指向的不是同一個(gè)對象。結果反而很像未經(jīng)string pooling優(yōu)化的C語(yǔ)言的行為。到底immutable好還是mutable好，或者還是貌似聰明的COW好，見(jiàn)仁見(jiàn)智了。不過(guò)Ruby的設計在把字符串用作hash key的時(shí)候毛病就大了。比如你寫(xiě)：
h["ruby"].name = "Ruby"
h["ruby"].author = "matz"
h["ruby"].birth_year = 1995
的時(shí)候，"ruby"這個(gè)字符串動(dòng)態(tài)生成了三次，占用三倍內存。這就嚴重地浪費了內存。而用:ruby做為key，因為在整個(gè)運行過(guò)程中，Ruby runtime保證名為:ruby的symbol對象只有一個(gè)，所以就不用生成三個(gè)，節省內存。
4. 為什么可以提高執行效率？顯然的原因是免得多次動(dòng)態(tài)生成‘ruby‘字符串了。還不單如此，Hash的key值應該是常量，所以Ruby的Hash對于作為key的String對象都要施加保護，所謂保護，也就是把String凍結了，免得你之后還改變其值。保護當然是有代價(jià)的，symbol無(wú)需保護，當然是能提高效率的。附帶說(shuō)明，其他mutable的對象也可以作為hash的key，這是Ruby設計得比較奇怪的地方。在irb里運行以下代碼，你會(huì )發(fā)現Ruby的Hash丟值。
h = Hash.new
L = [1, 2]
h[L] = "A big object!"
L << 3 # 居然能改！
h[L] # ==> nil，找不到了，似乎正常
# 可是
h[[1, 2]] # ==> nil，居然還是找不到
# 看看keys
h.keys # ==> {[1, 2, 3]} 似乎還在里面
h[[1, 2, 3]] # ==> nil
# 可是
h # ==> {[1, 2, 3]=>‘A big object‘}，明明在這里，就是找不到
h.rehash # ==> 這樣就會(huì )一切恢復正常。
這一點(diǎn)上Python的設計要比較容易理解，list根本就是unhashable的，不能用來(lái)做hash的key。
回過(guò)頭來(lái)在說(shuō)提高效率的事。Symbol效率提高還有第三個(gè)原因，那是因為symbol本質(zhì)上不比一個(gè)整數多出多少東西，用Symbol#to_i可以得到一個(gè)在整個(gè)程序中唯一的整數。Hash完全可以利用這個(gè)整數來(lái)產(chǎn)生hash值，那豈不是比根據字符串內容去算hash值快得多？這還是小意思，既然這個(gè)整數是唯一的，那么產(chǎn)生一個(gè)唯一的hash值也就是小菜一碟，要是能保證hash值唯一，那還是什么hash表，根本就變成數組了。Hash表還可能會(huì )沖突，數組根本不會(huì )沖突，百分之百保證O(1)，當然快。我沒(méi)看Ruby源碼，不知道是不是這么處理的。
5. 為什么Ruby runtime可以保證每一個(gè)symbol唯一？因為Ruby把symbol存放在運行時(shí)維護的一個(gè)符號表里了，而這個(gè)符號表實(shí)際上是一個(gè)atom數據結構，其中存儲著(zhù)當前所有的程序級的name，確保不出現內容相同的多個(gè)對象。幾乎每一個(gè)語(yǔ)言和系統都會(huì )有這樣一個(gè)符號表，只不過(guò)象C/C++那樣的語(yǔ)言，這個(gè)符號表只是在編譯時(shí)存在，運行時(shí)就沒(méi)了。而Python、Ruby則在運行時(shí)也保留這張表備用。有這樣一個(gè)現成的數據結構干嘛不用？
6. 但是這個(gè)表中存放的并不光是我們自己主動(dòng)生成的symbols，還有Ruby解釋器對當前程序進(jìn)行詞法分析、語(yǔ)法分析后存在其中的、當前程序的所有名字。這可是Ruby引擎用的東西啊，我們只要加上一個(gè)冒號，就讓自己的對象跟Ruby引擎內部使用的對象成鄰居了。所以String#intern這個(gè)方法叫做intern（內部化）。
.NET Framework中String類(lèi)也有一個(gè)Intern方法，意思是一樣一樣一樣的，在李建忠的經(jīng)典譯本里翻譯為“駐留”。
7. 可以用Symbol#all_symbols查看當前定義的全部symbol?？梢泽w驗一下自己往符號表中塞一個(gè)對象的感覺(jué)，想想你寫(xiě)的程序跟Ruby引擎能干一樣的事情，應該還是挺爽的。
8. Python中用不著(zhù)這個(gè)，因為字符串是immutable的。放下有用沒(méi)用不說(shuō)，有沒(méi)有辦法在Python中intern呢？我還沒(méi)找到辦法。有沒(méi)有Python牛知道？
補充一下：查到了，Python中做這個(gè)事情的函數叫做 intern()。
9. 我覺(jué)得Ruby的這個(gè)設計是從Perl的glob中簡(jiǎn)化而來(lái)的。Perl中可以用*a得到對應于符號a的glob，那是一個(gè)八爪魚(yú)一樣的怪物。Ruby也可以很容易的得到symbol table中的對象，不過(guò)沒(méi)有把symbol設計成八爪魚(yú)。
10. 還有一些小問(wèn)題沒(méi)搞清楚，比如:name跟@name是什么關(guān)系。attr_reader :name，實(shí)際上是給attr_reader方法傳了一個(gè)symbol作為參數，前者要通過(guò)這個(gè)symbol找到@name變量，是不是‘@‘ + :name.id2name這么簡(jiǎn)單？大概可以去看看source了。
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蛋蛋 發(fā)表于2006-09-21 00:39:00 IP: 199.246.40.*
孟老大猜錯了哈。符號這個(gè)概念是Matz從Lisp里引進(jìn)的?？纯碈ommon Lisp的代碼，符號無(wú)處不在哈。:name和@name和name()的關(guān)系是由生成accessor的函數定的，當然不是‘◎’＋:name.id2name那么簡(jiǎn)單。用attr_reader這個(gè)函數為例：你把:name這個(gè)符號傳給attr_reader這個(gè)函數。attr_reader根據:name生成name()這個(gè)函數（當然真正的實(shí)現有很多具體考慮）：
def name()
@name
end
不信你可以寫(xiě)自己的attr_reader:
class T
def T.my_attr_reader(name)
class_eval <<-READER
def #{name}
@#{name};
end
READER
end
my_attr_reader :name
def set_name(name)
@name=name;
end
end
t = T.new
t.set_name(‘myan‘);
puts t.name
打印結果就是‘myan‘了。
再說(shuō)了，attr_reader()不一定只接受符號哈：
attr_reader :name
attr_reader "name"
attr_reader :name.to_s
attr_reader "name".to_sym
都一樣的。
思考題：寫(xiě)一個(gè)自己的attr_accessor()。
Symbol的意義不僅在于充當一個(gè)名字提高點(diǎn)性能，或者充當某個(gè)對象的標識符。Symbol對象代表代碼解析樹(shù)里的每個(gè)token。比如說(shuō)def foo; "foo"; end。除了"foo"，每個(gè)token, def, foo, end什么的都有對應的符號。換句話(huà)說(shuō)，符號為我們提供了進(jìn)入Ruby解析樹(shù)的大門(mén)。不定哪天我們就可以利用符號直接操作部分解析的Ruby代碼了。換句話(huà)說(shuō)，我們可以超越各式eval, 進(jìn)入人見(jiàn)人耐的macro世界了。慢慢等吧。哈哈哈！
蛋蛋 發(fā)表于2006-09-21 00:49:00 IP: 199.246.40.*
P.S., 孟老大的學(xué)習還是比較仔細和全面的嘛。CSDN不少大嘴巴"專(zhuān)家"明明缺乏對編程語(yǔ)言的基本了解（比如開(kāi)篇就來(lái)什么被解釋的語(yǔ)言就是動(dòng)態(tài)語(yǔ)言一類(lèi)），卻酷耐指點(diǎn)江山，臧否語(yǔ)言，實(shí)在應該好好學(xué)學(xué)孟老大的踏實(shí)哈。CSDN辦個(gè)專(zhuān)題怎么樣？普及一下編程語(yǔ)言的基本知識，比如語(yǔ)義的重要性（設計語(yǔ)言總得知道自己要解決什么問(wèn)題吧？），常見(jiàn)的范式（太多老大言必OO，動(dòng)不動(dòng)就叫囂我的xxx是最好的），類(lèi)型（工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的研究熱點(diǎn)哈），常見(jiàn)語(yǔ)言特性（免得universee給closure取了個(gè)別名就開(kāi)始吹噓自己的2B語(yǔ)言了），常見(jiàn)設計思路什么的。像云風(fēng)那樣認真讀過(guò)Programming Language Pragmatics這類(lèi)教材的高手還是應該不少的。程序語(yǔ)言要從娃娃抓起啊。
myan 發(fā)表于2006-09-21 07:39:00 IP: 221.218.165.*
to 蛋蛋：
謝謝你的指教。這樣看來(lái)，attr_reader之類(lèi)的函數反而是主要接受字符串了。只不過(guò)"#{sym}"可以自動(dòng)對sym調用to_s轉型。
