绑定


  在计算机科学中,“绑定”(Binding)一词是指一个更复杂、更大型的物件的引用的创建。例如当我们编写了一个函数,这个函数名就绑定了该函数本体,我们可以通过函数名来引用并调用该函数,这被称为名称绑定;又如当 Ruby 通过 API 去调用了 C 语言写的库函数时,这就是一个语言绑定;再如面向对象语言中的方法调度 obj.method,这也是一个名称绑定,它会根据接收者 obj 具体的对象类型来确定应该引用哪个对象类型的 method 方法,而如果 obj 在编译时就能确定,那便可称之为静态绑定(早绑定),早期的静态类型语言(如 C)使用的是早绑定;如果 obj 在运行时才能确定,那便可称为动态绑定(迟绑定),动态类型语言(如 Ruby)使用的是迟绑定,而有些语言则同时支持早绑定和迟绑定,如 C++ 的虚函数使用迟绑定,普通函数则使用早绑定。

  在 Ruby 中,Kernel 有一个方法 binding,它返回一个 Binding 类型的对象。这个 Binding 对象就是我们这里说的绑定,它封装了当前执行上下文中的所有绑定(变量、方法、语句块、self 的名称绑定),而这些绑定直接决定了面向对象语言中的执行环境。比如,当我们调用 p 时,实际上是进行了 self 和 p 的绑定,而 p 具体是哪个方法,是由 self 的类型来决定的,如果我们在顶层,而 Kernel#p 又没有被重写,那 p 就是一个用来显示对象细节的方法。可以说有了一个绑定的列表,我们就有了一个完整的面向对象上下文的拷贝,就好比上帝在 12 分 37 秒复制了一份世界,而这个世界与原本世界的环境一模一样,既有这朵花,又有那株草。Ruby 的 Binding 对象的概念和 Continuation 有共通之处,但 Continuation 主要用于实际堆、栈内存的环境跳转,而 Binding 则比较高层。

  这个 Binding 对象有什么用?主要是用于 eval 这个函数。eval 的第一个参数是需要 eval 的一段脚本字符串,而第二个可选参数则接受一个 Binding 对象。当指定了 Binding 时,eval 会在传递给它的 Binding 所封装的执行环境里执行脚本,否则是在调用者的执行环境里执行。我们可以通过这个机制来进行一些不同上下文之间的通信,或者是在一个上下文即将被销毁之前保存该上下文环境以留他用,如:

def foo
  bar = 'baz'
  return binding
end

eval('p bar', foo)

  这里我们通过 foo 返回的 Binding 获取到了局部上下文销毁前的局部变量 bar 的值,而在不使用 binding 的情况下,局部变量 bar 在 foo 外层是不可见的。

  最后,Ruby 有一个预定义的常量:TOPLEVEL_BINDING,它指向一个封装了顶层绑定的对象,通过它我们可以在其它上下文中通过 eval 在顶层上下文环境中执行脚本。

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  1. By Ruby元编程(四) | Mr.Cpp on 2018/11/17 at 23:59

    […]     以下内容摘自我老板紫苏的博客,该文对我们的讨论很有意义。   […]

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