ruby - 模仿另一个 Ruby 类，使对象通过 === 类型检查

Question

我想创建一个充当特定类的对象，例如 Fixnum，但不是该类或其子类的实例。

这有多种用例。在 Fixnum 案例中，我想定义一个更具体的整数类型，它本质上是 Fixnum 但也实现了一些额外的逻辑。我不能对 Fixnum 本身进行子类化，因为不能对 Fixnum 和 Symbol 等直接类型进行子类化。

另一个用例是在自动化测试中进行模拟:有时您想要创建一个对象，它的行为类似于某个类(通常是模型实例)，但出于技术原因不是该类的实例。

下面是如何创建一个特定的整数类型，将所有方法委托(delegate)给一个内部存储的 fixnum:

require 'delegate'
require 'forwardable'

# integer representing a page number
class PageNumber < DelegateClass(Integer)
  extend Forwardable

  def initialize(value, name)
    @name = name
    super(value)
  end

  def inspect
    "#{@name} #{to_i}"
  end

  alias_method :to_i, :__getobj__
  def_delegators :to_i, :instance_of?, :kind_of?, :is_a?
end

这个对象可以通过 is_a? 和类似的检查:

page = PageNumber.new(1, "page")
page.is_a? Fixnum  #=> true

但是我做的任何事情都无法让它通过 Module#===类型检查:

# my problem:
Fixnum === page    #=> false

我的对象未能通过此检查这一事实非常不幸，因为 === 方法在 case 语句内部使用:

case page
when Fixnum
  # it will never get here
when String
  # ...
else
  # ...
end

我的问题是如何创建一个模拟类型来通过 === 检查 而不 在构建时增加 === 方法-在类里面？

Answer 1

如果我们谈论 MRI¹，答案很简单:你不能。

Module#=== 方法实际上是一个 alias的 rb_obj_is_kind_of C API 方法。后者的实现很短，我将其粘贴在这里:

VALUE
rb_obj_is_kind_of(VALUE obj, VALUE c)
{
    VALUE cl = CLASS_OF(obj);

    /* Type checking of `c' omitted */

    while (cl) {
    if (cl == c || RCLASS_M_TBL(cl) == RCLASS_M_TBL(c))
        return Qtrue;
    cl = RCLASS_SUPER(cl);
    }
    return Qfalse;
}

正如你所看到的，这个方法遍历了被检查对象的祖先，并通过两种方式进行比较:首先，它检查祖先是否与传递的模块相同，然后，它检查它们是否有相同的方法表。

后一种检查是必需的，因为Ruby中包含的模块看似插入了继承链，但由于一个模块可能包含在其他几个模块中，所以插入链中的不是真正的模块，而是一个代理对象，它有指向原始模块的常量和方法表。

例如，让我们看一下 Object 的祖先:

ruby-1.9.2-p136 :001 > Object.ancestors
 => [Object, Kernel, BasicObject] 
ruby-1.9.2-p136 :002 > Object.ancestors.map { |mod| Object.new.is_a? mod }
 => [true, true, true] 

在这里，Object 和 BasicObject 将通过第一次检查成功比较，而 Kernel 将通过第二次检查成功比较。

即使您尝试创建(使用 C 扩展)一个代理对象来欺骗 rb_obj_is_kind_of 方法，它也需要与真实的 具有相同的方法表>Fixnum，这将有效地包括所有 Fixnum 的方法。

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¹ 我研究了 Ruby 1.9 的内部结构，但它们在 1.8 中的行为方式完全相同。