Rubyの特異メソッドと特異クラス

プログラミング言語Ruby P269辺りに特異メソッドと特異クラスについての解説がある。
読んだだけじゃ絶対にわすれるので、メモっとく。

特異メソッド
クラスに属するすべてのオブジェクトではなく、単一のオブジェクトだけのために定義されたメソッド
オブジェクトの特異メソッドは、そのオブジェクトのクラスによって定義されない。
そのオブジェクトに対応付けられた無名の特異クラスのインスタンスメソッドである。
無名の特異クラスのことをシングルトンクラス、メタクラスと呼ぶ。

各インスタンスごとに特異クラスを持つ。
classのインスタンスClass1の特異メソッドは、Class1クラスのクラスメソッドであり、
classのインスタンスであるClass1の特異クラスのインスタンスメソッドである。

試してみた。

# ClassクラスのインスタンスであるPointオブジェクトに特異メソッドを定義
# Pointクラスのクラスメソッドになる
class Point; end
def Point.sum x, y; x + y; end
p Point.sum 1,2  #=> 3

# 特異メソッドを複数定義時に便利な構文糖
class << Point
  def minus x, y; x - y; end
  def multi x, y; x * y; end
end
p Point.minus 1,2  #=> -1
p Point.multi 1,2  #=> 2

# クラス定義中にクラスメソッドを複数定義するときに便利な構文糖
# class << self は特異クラス(classのインスタンスであるPointクラスオブジェクト)
class Point
  class << self
    def div x, y; x / y; end
  end
  def self.eignclass 
    class << self; self; end
  end
end

# p1オブジェクトの特異メソッドを定義
p1 = Point.new
def p1.sum x, y, z; x + y + z; end
p p1.sum(1, 2, 3) #=> 6

# p2からはp1の特異メソッドは見えない
p2 = Point.new
#p p2.sum(1, 2, 3) #=> NoMethodError

class << p2
  def sum x, y ,z, a; x + y + z + a; end
  def multi x, y ,z, a; x * y * z * a; end
end
p p2.sum 1, 2, 3, 4 #=> 10
p p2.multi 1, 2, 3, 4 #=> 24

# p2からはP1特異メソッド特異メソッドは見えない
#p p1.sum 1, 2, 3, 4 #=> NoMethodError

# 実行結果
# 3
# -1
# 2
# 6
# 10
# 24

もう一丁。

class Class1
  puts "#{self.__id__} before open singleton class"
  class << self
    puts "#{self.__id__} opening singleton class"
  end
  def self.eignclass 
    class << self; self; end
  end
  puts "<<< " + self.to_s
end

class Class2
  puts ">>> " + self.to_s
  puts "#{self.__id__} before open singleton class"
  class << self
    puts "#{self.__id__} opening singleton class"
  end
  def self.eignclass 
    class << self; self; end
  end
  puts "<<< " + self.to_s
end
puts "------------"
puts "#{Class1.__id__} Class1.__id__"
puts "#{Class1.eignclass.__id__} Class1.eignclass.__id__"

puts "------------"
puts "#{Class2.__id__} Class2.__id__"
puts "#{Class2.eignclass.__id__} Class2.eignclass.__id__"

puts "------------"
c1 = Class1.new
puts "#{c1.__id__} c1's id"
class << c1 
  puts "#{self.__id__} c1's singleton class"
end

puts "------------"
c11 = Class1.new
puts "#{c11.__id__} c11's id"
class << c11
  puts "#{self.__id__} c11's singleton class"
end

puts "------------"
c2 = Class2.new
puts "#{c2.__id__} c2's id"
class << c2 
  puts "#{self.__id__} c2's singleton class"
end

puts "------------"
c21 = Class2.new
puts "#{c21.__id__} c21's id"
class << c21
  puts "#{self.__id__} c21's singleton class"
end

# 実行結果
# >>> Class1
# 70227334526040 before open singleton class
# 70227334526020 opening singleton class
# <<< Class1
# >>> Class2
# 70227334525980 before open singleton class
# 70227334525680 opening singleton class
# <<< Class2
# ------------
# 70227334526040 Class1.__id__
# 70227334526020 Class1.eignclass.__id__
# ------------
# 70227334525980 Class2.__id__
# 70227334525680 Class2.eignclass.__id__
# ------------
# 70227334525100 c1's id
# 70227334525040 c1's singleton class
# ------------
# 70227334524940 c11's id
# 70227334524880 c11's singleton class
# ------------
# 70227334524780 c2's id
# 70227334524720 c2's singleton class
# ------------
# 70227334524620 c21's id
# 70227334524560 c21's singleton class