Rubyハッシュキーとしてのオブジェクト

Ruby 3x3の取り組みをフォローしている場合は、おそらくOptcarrotについて聞いたことがあるでしょう。これは純粋なRubyで書かれたNESエミュレーターです。

私は最近、Optcarrotのソースを調べていましたが、興味深い詳細が1つ浮き彫りになりました。これは、見過ごされがちですが非常に便利なRubyのハッシュの機能を多用します。これは、任意のオブジェクトをハッシュキーとして使用する機能です。

コンテキスト：NESメモリマッピング

高レベルのプログラマーとして、私たちはメモリをRAMと考える傾向があります。しかし、下位レベルでは、「メモリ」には他にも多くの用途があります。

「メモリ」の読み取りと書き込みは、NESのCPUがGPU、コントロールパッド、およびカートリッジ上の特別な電子機器と通信する方法です。使用するアドレスに応じて、write_to_memory メソッド呼び出しは、ジョイスティックをリセットしたり、VRAMを交換したり、サウンドを再生したりする可能性があります。

これをRubyでどのように実装しますか？

Optcarrotは、2つのMethodを保存することでそれを行います 65536アドレスごとのオブジェクト。 1つはゲッターで、もう1つはセッターです。次のようになります：

@getter_methods[0x0001] = @ram.method(:[])
@setter_methods[0x0001] = @ram.method(:[]=)

問題：オブジェクトの重複

Object#methodの使用に関する問題 このように、それは多くの個別のMethodを作成するということです 同一のオブジェクト。

これは、object_idを見るとわかります。 ：

> a = []
> a.method(:[]=).object_id
=> 70142391223600
> a.method(:[]=).object_id
=> 70142391912420

2つのMethod オブジェクトのobject_idは異なります 値なので、同じことをしていても、それらは異なるオブジェクトです。

通常、いくつかの余分なMethodは気にしないかもしれません オブジェクトですが、この場合は何千ものオブジェクトを扱っています。

解決策：ハッシュによるメモ化

Optcarrotは、重複するMethodを回避します 見落としがちな非常に単純なトリックでのオブジェクトの問題。

ハッシュを使用してメモ化し、重複排除します。以下の簡略化されたコードは、この手法を示しています。

def initialize
  @setter_methods = []
  @setter_cache = {}
  ...
end

def add_setter(address, setter)
  # Doesn't store duplicates
  @setter_cache[setter] ||= setter

  # Use the deduped version
  @setter_methods[address] = @setter_cache[setter]  
end

これは、Hashが機能するために機能します キーとしてどのようなオブジェクトを指定してもかまいません。

これが紛らわしい場合は、文字列を使用してIRBで試してください：

> cache = {}
> cache["foo"] ||= "bar" 
=> "bar"
cache["foo"] ||= "baz"
=> "bar"

ここで、Rubyでは、文字列はクラスStringのインスタンスであると考えてください。 。 Rubyが文字列をハッシュキーとして使用するために使用したメカニズムは、基本的にMethodを格納するために使用したメカニズムと同じです。 物体。

> a.method(:[]=).hash
=> 929915641391564853

a.hash == b.hash

a.eql?(b)

> a.method(:[]=).hash == a.method(:[]=).hash
=> true