x > 100 ? 'foo' : 'bar'

Ruby在执行程序前会将代码转化为更加结构化的语句

第一步：将代码切分为一个一个的词条

ripper的tokenize的方法可以将代码转化为词条数组

require 'ripper'

require 'pp'

p Ripper.tokenize("x > 1 ? 'foo' : 'bar'")

以上程序执行结果如下:

["x", " ", ">", " ", "1", " ", "?", " ", "'", "foo", "'", " ", ":", " ", "'", "bar", "'"]

大家可以看到代码只是被分割成一个个词条，这里还不会去判断语法正确性

第二步:词法解析

第一步完成后，接下来就是词法解析，这一步会对每一个词条加上一些附加信息

require 'ripper' require 'pp'

pp Ripper.lex("x > 100 ? 'foo' : 'bar'")

以上程序执行结果如下:

[[[1, 0], :on_ident, "x"], 
[[1, 1], :on_sp, " "],
[[1, 2], :on_op, ">"], 
[[1, 3], :on_sp, " "],
[[1, 4], :on_int, "100"],
[[1, 7], :on_sp, " "],
[[1, 8], :on_op, "?"],
[[1, 9], :on_sp, " "],
[[1, 10], :on_tstring_beg, "'"],
[[1, 11], :on_tstring_content, "foo"],
[[1, 14], :on_tstring_end, "'"],
[[1, 15], :on_sp, " "],
[[1, 16], :on_op, ":"],
[[1, 17], :on_sp, " "],
[[1, 18], :on_tstring_beg, "'"],
[[1, 19], :on_tstring_content, "bar"],
[[1, 22], :on_tstring_end, "'"]]

大家可以看到，词条解析这一步中，ruby会为每一个词条打上标签，如表示变量的on_ident、 表示操作符的on_op等等，至于每一行的数组，其实是表示词条所在词条数组的位置，这里词 条数组中每一个元素都是一个字符，“100”有3个字符‘1’、‘0’、‘0’所以[1,4]~[1.6]都是用来存放 100的，bar、foo同理。

第三步:转化为抽象语法树

经过第二步，代码已经解析为可操作的词条了，接下来ruby会将这些词条转化为抽象语法树(AST)，这里我们使用sexp方式来模拟

require 'ripper'
require 'pp'

pp Ripper.sexp("x > 100 ? 'foo' : 'bar'")

以上代码输出如下:

[:program,
[[:ifop,
[:binary, [:vcall, [:@ident, "x", [1, 0]]], :>, [:@int, "100", [1, 4]]], [:string_literal, [:string_content, [:@tstring_content, "foo", [1, 11]]]], [:string_literal, [:string_content, [:@tstring_content, "bar", [1, 19]]]]]]]

这部分我们对照的源码去看，也是很容易理解的。

第四步：编译字节码

在ruby2.0以后，代码被解析成AST后，还会在编译成字节码，在编译过程中会进行语法检查， 语法错误则编译不通过，编译完成后才能执行，在这里我们使用 RubyVM::InstructionSequence来窥探下其中的奥秘

puts RubyVM::InstructionSequence.compile("x > 100 ? 'foo' : 'bar'").disassemble

程序输出如下:

== disasm: <RubyVM::InstructionSequence:<compiled>@<compiled>>==========
0000 trace 1 ( 1)
0002 putself
0003 opt_send_simple <callinfo!mid:x, argc:0, FCALL|VCALL|ARGS_SKIP>
0005 putobject 100
0007 opt_gt <callinfo!mid:>, argc:1, ARGS_SKIP>
0009 branchunless 15
0011 putstring "foo"
0013 leave
0014 pop
0015 putstring "bar"
0017 leave

这段输出可以这样理解

1. 将self入栈
2. 调用self的x方法
3. 将100入栈
4. 进行x>100的比较
5. 如果为false，跳转至0015，返回‘bar’
6. 如果为true 返回‘foo’

第五步：执行编译后的字节码