Ruby and its evaluation

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3VCZͱ ͦͷղऍʹ͍ͭͯ 6SBCF 4IZPVIFJ !TIZPVIFJ

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3VCZͱ ͦͷղऍʹ͍ͭͯ 6SBCF 4IZPVIFJ !TIZPVIFJ

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w ࠓ೔͸3VCZͰͳʹ͕Ͳ͏ͳͬͯϓϩάϥϜ͕࣮ߦ͞Ε͍ͯΔ͔ ͷ࿩Λ͠·͢ɻ w ͨͿΜ͕࣌ؒͳ͍ͷͰΑ͕ͦͲ͏ͳͬͯΔ͔ͷ࿩͸ແཧΆ͍ɻ w ֤Ґɺ஥ྑ͘ ͓͜ͱΘΓ

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w ࠓ೔͸3VCZͰͳʹ͕Ͳ͏ͳͬͯϓϩάϥϜ͕࣮ߦ͞Ε͍ͯΔ͔ ͷ࿩Λ͠·͢ɻ w ͨͿΜ͕࣌ؒͳ͍ͷͰΑ͕ͦͲ͏ͳͬͯΔ͔ͷ࿩͸ແཧΆ͍ɻ w ֤Ґɺ஥ྑ͘ ͓͜ͱΘΓ

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3VCZͱ͸

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w ݹ͍ɻ+BWBಉ࣌ظ w ͳͷͰࠓ࣌ͬΆ͍ݴޠػೳ͸ݢฒΈܽ͘ w ࣮͸+*4ʹͳ͍ͬͯΔ w +*49 *40*&$ w ओʹ੓෎ௐୡͷ౎߹ʹΑΔ w ੲ͸ʮΦϒδΣΫτࢦ޲εΫϦϓτݴޠ3VCZʯͱ໊৐͍ͬͯͨ w ࠓ೔͸จ๏ͷ࿩͸͠ͳ͍͕ จ๏͕͍Ζ͍Ζม w L-0$QBSTFZXJUIDPOqJDUT w &NBDTʹର͢Δ௅ઓͱͯ͠࡞ΒΕ͍ͯΔ໘͕͋Δ 3VCZͱ͸

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http://www.slideshare.net/yukihiro_matz/how-emacs-changed-my-life

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3VCZ͕ Ͳ͏ಈ͔͘

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1+2

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1+2 ΦϒδΣΫτ ԋࢉࢠ

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"CTUSBDU4ZOUBY5SFFͷ࡞੒ 7.*OTUSVDUJPO4FRVFODF΁ͷม׵ ͋Δछͷ࠷దԽ͕Ͱ͖Δͱ͖͸͢Δ ⬅ࠓ೔͸লུ ॲཧܥʹΑΔղऍ ͷ࣮ߦͷྲྀΕ

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SVCZεΫϦϓτ 1+2

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"45ʹม׵ [:binary, [:@int, "1", [1, 0]], :+, [:@int, "2", [1, 2]]]

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[:binary, [:@int, "1", [1, 0]], :+, [:@int, "2", [1, 2]]] "45ʹม׵ ߦ൪߸ͱ͔ͳͷͰ ๨Εͯ0, ͜Εͱ͍ͬͯ ಛ௃ͷͳ͍ ڭՊॻ௨Γͷ ந৅ߏจ໦

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"45ʹม׵ @ NODE_CALL (line: 1) +- nd_mid: :+ +- nd_recv: | @ NODE_LIT (line: 1) | +- nd_lit: 1 +- nd_args: @ NODE_ARRAY (line: 1) +- nd_alen: 1 +- nd_head: | @ NODE_LIT (line: 1) | +- nd_lit: 2 +- nd_next: (null node) 「メソッド呼出し」名前は「:+」レシーバはリテラルで値は「1」引数は配列でサイズは「1」先頭はリテラルで値は「2」次の要素はなし

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*4FRʹม׵ == disasm: #@>== 0000 putobject 1 0002 putobject 2 0004 send 0006 leave

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*4FRʹม׵ == disasm: #@>== 0000 putobject 1 0002 putobject 2 0004 send 0006 leave ※スタックマシン

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*4FRʹม׵ == disasm: #@>== 0000 putobject 1 0002 putobject 2 0004 send 0006 leave 1 ※スタックマシン

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*4FRʹม׵ == disasm: #@>== 0000 putobject 1 0002 putobject 2 0004 send 0006 leave 1 2 ※スタックマシン

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*4FRʹม׵ == disasm: #@>== 0000 putobject 1 0002 putobject 2 0004 send 0006 leave ※スタックマシン 3

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SVCZεΫϦϓτ def foo 1+2 end

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*4FRʹม׵ == disasm: #>========= 0000 putobject 1 0002 putobject 2 0004 send 0006 leave == disasm: #@>== 0000 putobject RubyVM::FrozenCore 0002 putobject :foo 0004 putiseq #> 0006 send 0008 leave

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*4FRʹม׵ == disasm: #>========= 0000 putobject 1 0002 putobject 2 0004 send 0006 leave == disasm: #@>== 0000 putobject RubyVM::FrozenCore 0002 putobject :foo 0004 putiseq #> 0006 send 0008 leave

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͍͍ͩͨ ͳΜͰ΋ send

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w ී௨ͷϝιουݺͼग़͠ w ී௨ͷԋࢉࢠ ൺֱͱ͔ w ྫ֎ͷraise • lambda w ϝιουఆٛ ݟͨͱ͓Γ sendͰ࣮ݱ͞Ε͍ͯΔࣄ ͱ͸͍͑શ෦͡Όͳ͍ɺͨͱ͑͹ifจͳͲ͸4NBMMUBMLͰ͸ϝιουͩ ͕3VCZͰ͸ҧ͏ɻ͜ͷΑ͏ͳΑ͍͑͘͹࣮ફతɺѱ͘ݴ͑͹೔࿨ݟͳ ࢟੎͸ྑ͘΋ѱ͘΋3VCZΛಛ௃෇͚͍ͯΔͱ͸ݴ͑Δɻ

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sendͷৼ෣͍ /** @c method/iterator @e invoke method. @j ϝιουݺͼग़͠Λߦ͏ɻci ʹඞཁͳ৘ใ͕֨ೲ͞Ε͍ͯΔɻ */ DEFINE_INSN send (CALL_INFO ci, CALL_CACHE cc, ISEQ blockiseq) (...) (VALUE val) // inc += - (int)(ci->orig_argc + ((ci->flag & VM_CALL_ARGS_BLOCKARG) ? 1 : 0)); { struct rb_calling_info calling; vm_caller_setup_arg_block(th, reg_cfp, &calling, ci, blockiseq, FALSE); vm_search_method(ci, cc, calling.recv = TOPN(calling.argc = ci->orig_argc)); CALL_METHOD(&calling, ci, cc); }

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ϒϩοΫҾ਺͕͋Δ͔ͳ͍͔ܾఆͯ͠ɺ͋Ε͹$Ϩϕϧߏ଄ମ struct calling_info ʹಥͬࠐΉ ݺͿ΂͖ϝιουͷ࣮ମ struct method_entry ΛͳΜΒ͔ ͷํ๏ʹܾͯఆ͢Δ 7.ελοΫϑϨʔϜΛੵΜͩΓͯ͠7.ϓϩάϥϜΧ΢ϯλΛ δϟϯϓ͢Δ sendͷৼ෣͍

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ϒϩοΫҾ਺͕͋Δ͔ͳ͍͔ܾఆͯ͠ɺ͋Ε͹$Ϩϕϧߏ଄ମ struct calling_info ʹಥͬࠐΉ ݺͿ΂͖ϝιουͷ࣮ମ struct method_entry ΛͳΜΒ͔ ͷํ๏ʹܾͯఆ͢Δ 7.ελοΫϑϨʔϜΛੵΜͩΓͯ͠7.ϓϩάϥϜΧ΢ϯλΛ δϟϯϓ͢Δ sendͷৼ෣͍ ٯʹݴ͏ͱ͜ͷظ ʹٴͿ·Ͱܾఆ͠ ͳ͍ͱ͍͏͜ͱͰ ΋͋Δɻ

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ͳΜΒ͔ ͷํ๏

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ΦϒδΣΫτ ʹฉ͘

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w 3VCZʹ͓͚ΔΦϒδΣΫτࢦ޲ͱ͸ඟᰈɺTFOE w ʮ͍ΖΜͳ͜ͱΛ࠷ऴతʹsendʹؼணͤͯ͞ղܾ͍ͨ͠ʯͱ͍ ͏χʔζΛຬͨͨ͢Ίʹඞཁͳ࢓૊Έͱͯ͠ΦϒδΣΫτࢦ޲ ͕࠾༻͞Ε͍ͯΔ

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w 3VCZʹ͓͚ΔΦϒδΣΫτࢦ޲ͱ͸ඟᰈɺTFOE w ʮ͍ΖΜͳ͜ͱΛ࠷ऴతʹsendʹؼணͤͯ͞ղܾ͍ͨ͠ʯͱ͍ ͏χʔζΛຬͨͨ͢Ίʹඞཁͳ࢓૊Έͱͯ͠ΦϒδΣΫτࢦ޲ ͕࠾༻͞Ε͍ͯΔ

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࠷ۙΑ͘Ԍ্͍ͯ͠Δ ΦϒδΣΫτࢦ޲ ʹ͍ͭͯ3VCZ͕Ͳ͏͍ͯ͠Δ͔ 6SBCF 4IZPVIFJ !TIZPVIFJ

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࠶ܝ sendͷ࣮૷ /** @c method/iterator @e invoke method. @j ϝιουݺͼग़͠Λߦ͏ɻci ʹඞཁͳ৘ใ͕֨ೲ͞Ε͍ͯΔɻ */ DEFINE_INSN send (CALL_INFO ci, CALL_CACHE cc, ISEQ blockiseq) (...) (VALUE val) // inc += - (int)(ci->orig_argc + ((ci->flag & VM_CALL_ARGS_BLOCKARG) ? 1 : 0)); { struct rb_calling_info calling; vm_caller_setup_arg_block(th, reg_cfp, &calling, ci, blockiseq, FALSE); vm_search_method(ci, cc, calling.recv = TOPN(calling.argc = ci->orig_argc)); CALL_METHOD(&calling, ci, cc); }

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static void vm_search_method(const struct rb_call_info *ci, struct rb_call_cache *cc, VALUE recv) { VALUE klass = CLASS_OF(recv); #if (தུ) #endif cc->me = rb_callable_method_entry(klass, ci->mid); VM_ASSERT(callable_method_entry_p(cc->me)); cc->call = vm_call_general; #if (தུ) #endif }

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const rb_callable_method_entry_t * rb_callable_method_entry(VALUE klass, ID id) { VALUE defined_class; rb_method_entry_t *me = method_entry_get(klass, id, &defined_class); return prepare_callable_method_entry(defined_class, id, me); }

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static rb_method_entry_t * method_entry_get(VALUE klass, ID id, VALUE *defined_class_ptr) { #if (தུ) #endif return method_entry_get_without_cache(klass, id, defined_class_ptr); }

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/* * search method entry without the method cache. * * if you need method entry with method cache (normal case), use * rb_method_entry() simply. */ static rb_method_entry_t * method_entry_get_without_cache(VALUE klass, ID id, VALUE *defined_class_ptr) { VALUE defined_class; rb_method_entry_t *me = search_method(klass, id, &defined_class); if (ruby_running) { if (OPT_GLOBAL_METHOD_CACHE) { struct cache_entry *ent; ent = GLOBAL_METHOD_CACHE(klass, id); ent->class_serial = RCLASS_SERIAL(klass); ent->method_state = GET_GLOBAL_METHOD_STATE(); ent->defined_class = defined_class; ent->mid = id; if (UNDEFINED_METHOD_ENTRY_P(me)) {

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static inline rb_method_entry_t* search_method(VALUE klass, ID id, VALUE *defined_class_ptr) { rb_method_entry_t *me; for (me = 0; klass; klass = RCLASS_SUPER(klass)) { if ((me = lookup_method_table(klass, id)) != 0) break; } if (defined_class_ptr) *defined_class_ptr = klass; return me; }

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w ·ͣrecv͕͋ͬͯ w klass = CLASS_OF(recv)Λج४ʹ w klass = RCLASS_SUPER(klass)ΛͨͲΓͳ͕Β w lookup_method_table(klass, id)͕ώοτ͢Δ·Ͱݕࡧ Λଓ͚Δ ·ͱΊΔͱ

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·ͱΊΔͱ recv klass klass klass klass klass klass klass klass

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klass͸ʮΫϥεʯ͔ a = "foo" def a.+(other) return sprintf("<%s|%s>", other, self) end a + "bar" # => "" "bar" + a # => "barfoo"

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ͦ͏Ͱ΋ͳ͍ײ a = "foo" def a.+(other) return sprintf("<%s|%s>", other, self) end a + "bar" # => "" "bar" + a # => "barfoo"

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w 3VCZͰ͸ಛఆͷΦϒδΣΫτʹݻ༗ͷϝιου ͱ͔ Λఆٛ͢ Δ͜ͱ͕Ͱ͖Δɻ w ͔࣮͠͠૷্͸ϝιου͸Ϋϥεͷߏ଄ମʹ͍͍ͬͭͯ͘Δͨ Ίɺ͜ΕΛ࣮ݱ͢ΔͨΊʹதؒతͳΫϥεߏ଄ମ͕ ඞཁʹͳͬ ͨͱ͖ʹ͸͡Ίͯɺಈతʹ ࡞੒͞ΕΔ w ͜Ε͕ಛҟΫϥε ಛҟΫϥε

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ಛҟΫϥεͷ࣮૷ a = "foo" def a.foo 1+2 end

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*4FRʹม׵ == disasm: #>========================== 0000 putobject 1 0002 putobject 2 0004 send 0008 leave == disasm: #@>=================== 0000 putstring "foo" 0002 setlocal a 0005 putobject RubyVM::FrozenCore 0007 getlocal a 0010 putobject :foo 0012 putiseq #> 0014 send 0018 leave

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VALUE *const saved_sp = th__->cfp->sp; \ th__->cfp->sp = curr_sp; \ expr; \ (th__->cfp--)->sp = saved_sp; \ } while (0) static VALUE m_core_define_method(VALUE self, VALUE sym, VALUE iseqval) { REWIND_CFP({ vm_define_method(GET_THREAD(), Qnil, SYM2ID(sym), iseqval, FALSE); }); return sym; } static VALUE m_core_define_singleton_method(VALUE self, VALUE cbase, VALUE sym, VALUE iseqval) { REWIND_CFP({ vm_define_method(GET_THREAD(), cbase, SYM2ID(sym), iseqval, TRUE); }); return sym; } static VALUE m_core_set_method_alias(VALUE self, VALUE cbase, VALUE sym1, VALUE sym2) { REWIND_CFP({ rb_alias(cbase, SYM2ID(sym1), SYM2ID(sym2));

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static void vm_define_method(rb_thread_t *th, VALUE obj, ID id, VALUE iseqval, int is_singleton) { VALUE klass; rb_method_visibility_t visi; rb_cref_t *cref = rb_vm_cref(); if (!is_singleton) { klass = CREF_CLASS(cref); visi = rb_scope_visibility_get(); } else { /* singleton */ klass = rb_singleton_class(obj); /* class and frozen checked in this API */ visi = METHOD_VISI_PUBLIC; } if (NIL_P(klass)) { rb_raise(rb_eTypeError, "no class/module to add method"); } rb_add_method_iseq(klass, id, (const rb_iseq_t *)iseqval, cref, visi); if (!is_singleton && rb_scope_module_func_check()) { klass = rb_singleton_class(klass);

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VALUE rb_singleton_class(VALUE obj) { VALUE klass = singleton_class_of(obj); /* ensures an exposed class belongs to its own eigenclass */ if (RB_TYPE_P(obj, T_CLASS)) (void)ENSURE_EIGENCLASS(klass); return klass; }

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static VALUE singleton_class_of(VALUE obj) { VALUE klass; if (FIXNUM_P(obj) || FLONUM_P(obj) || STATIC_SYM_P(obj)) { (中略) } klass = RBASIC(obj)->klass; if (!(FL_TEST(klass, FL_SINGLETON) && rb_ivar_get(klass, id_attached) == obj)) { klass = rb_make_metaclass(obj, klass); } if (OBJ_TAINTED(obj)) { OBJ_TAINT(klass); } else { FL_UNSET(klass, FL_TAINT); } if (OBJ_FROZEN(obj)) OBJ_FREEZE_RAW(klass); return klass;

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VALUE rb_make_metaclass(VALUE obj, VALUE unused) { if (BUILTIN_TYPE(obj) == T_CLASS) { return make_metaclass(obj); } else { return make_singleton_class(obj); } }

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static inline VALUE make_singleton_class(VALUE obj) { VALUE orig_class = RBASIC(obj)->klass; VALUE klass = rb_class_boot(orig_class); FL_SET(klass, FL_SINGLETON); RBASIC_SET_CLASS(obj, klass); rb_singleton_class_attached(klass, obj); SET_METACLASS_OF(klass, METACLASS_OF(rb_class_real(orig_class))); return klass; } ίϯετϥΫλؔ਺ ϙΠϯλॻ͖׵͑ͯΔ

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Α͏͢Δʹ obj orig_class その親

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Α͏͢Δʹ obj orig_class その親特異クラス

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Α͏͢Δʹ obj orig_class その親特異クラス

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݁ہ͜Ε͸Կʁ static inline VALUE make_singleton_class(VALUE obj) { VALUE orig_class = RBASIC(obj)->klass; VALUE klass = rb_class_boot(orig_class); FL_SET(klass, FL_SINGLETON); RBASIC_SET_CLASS(obj, klass); rb_singleton_class_attached(klass, obj); SET_METACLASS_OF(klass, METACLASS_OF(rb_class_real(orig_class))); return klass; }

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w ʮΫϥεͷΫϥεʯ w ࣮͸3VCZʹ͓͍ͯ͸Ϋϥε΋ΦϒδΣΫτͷҰछͰɺ::Class ͱ͍͏ม਺໊ͰΞΫηεͰ͖ΔΫϥε ҎԼClassΫϥε ͷΠϯ ελϯεɻ w ͔͠͠ݟ͖ͯͨΑ͏ʹɺ3VCZʹ͸ಛҟΫϥεͱ͍͏֓೦͕͋ Γɺ͜Ε͸౰વΫϥεͷΦϒδΣΫτࣗ਎ʹ΋ద༻͞ΕΔ ϝλΫϥε

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ϝλΫϥε obj 通常の意味のクラスその親特異クラス

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ϝλΫϥε obj 通常の意味のクラスその親特異クラス Classクラス

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ϝλΫϥε obj 通常の意味のクラスその親特異クラスメタクラス Classクラス

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ϝλΫϥε obj 通常の意味のクラスその親特異クラスメタクラス Classクラス

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ϝλΫϥε obj 通常の意味のクラスその親特異クラスメタクラス Classクラス

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ϝλΫϥε

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w ʮಛҟΫϥε͸Ϋϥεʹ΋ద༻͞ΕΔʯ ϝλΫϥε

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w ʮಛҟΫϥε͸Ϋϥεʹ΋ద༻͞ΕΔʯ w ʮಛҟΫϥεʯͦΕࣗ਎͸ΦϒδΣΫτͰ͔͢ʁ ϝλΫϥε

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w ʮಛҟΫϥε͸Ϋϥεʹ΋ద༻͞ΕΔʯ w ʮಛҟΫϥεʯͦΕࣗ਎͸ΦϒδΣΫτͰ͔͢ʁ w ˠ͸͍ ϝλΫϥε

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w ʮಛҟΫϥε͸Ϋϥεʹ΋ద༻͞ΕΔʯ w ʮಛҟΫϥεʯͦΕࣗ਎͸ΦϒδΣΫτͰ͔͢ʁ w ˠ͸͍ w ʮಛҟΫϥεʯͷΫϥε͸ͳΜͰ͔͢ʁ ϝλΫϥε

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w ʮಛҟΫϥε͸Ϋϥεʹ΋ద༻͞ΕΔʯ w ʮಛҟΫϥεʯͦΕࣗ਎͸ΦϒδΣΫτͰ͔͢ʁ w ˠ͸͍ w ʮಛҟΫϥεʯͷΫϥε͸ͳΜͰ͔͢ʁ w ˠʮClassΫϥεʯͰ͢ ϝλΫϥε

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w ʮಛҟΫϥε͸Ϋϥεʹ΋ద༻͞ΕΔʯ w ʮಛҟΫϥεʯͦΕࣗ਎͸ΦϒδΣΫτͰ͔͢ʁ w ˠ͸͍ w ʮಛҟΫϥεʯͷΫϥε͸ͳΜͰ͔͢ʁ w ˠʮClassΫϥεʯͰ͢ w ʮಛҟΫϥεʯʹ͸ಛҟΫϥε͸͋Γ·͔͢ʁ ϝλΫϥε

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w ʮಛҟΫϥε͸Ϋϥεʹ΋ద༻͞ΕΔʯ w ʮಛҟΫϥεʯͦΕࣗ਎͸ΦϒδΣΫτͰ͔͢ʁ w ˠ͸͍ w ʮಛҟΫϥεʯͷΫϥε͸ͳΜͰ͔͢ʁ w ˠʮClassΫϥεʯͰ͢ w ʮಛҟΫϥεʯʹ͸ಛҟΫϥε͸͋Γ·͔͢ʁ w ˠ͸͍ ϝλΫϥε

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ϝλΫϥε obj 通常の意味のクラスその親特異クラスメタクラス Classクラス

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ϝλΫϥε obj 通常の意味のクラスその親特異クラスメタクラス Classクラス

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ϝλΫϥε obj 通常の意味のクラスその親特異クラスメタクラス Classクラス特異2クラスメタ2クラスメタClassクラス

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ϝλΫϥε obj 通常の意味のクラスその親特異クラスメタクラス Classクラス特異2クラスメタ2クラスメタClassクラス

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ϝλΫϥε obj 通常の意味のクラスその親特異クラスメタクラス Classクラス特異2クラスメタ2クラスメタClassクラス

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obj 通常の意味のクラスその親特異クラスメタクラス Classクラス特異2クラスメタ2クラスメタClassクラス

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obj 通常の意味のクラスその親特異クラスメタクラス ClassクラスメタClassクラス

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obj 通常の意味のクラスその親特異クラスメタクラス ClassクラスメタClassクラス Moduleクラス Objectクラス

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obj 通常の意味のクラスその親特異クラスメタクラス ClassクラスメタClassクラス Moduleクラス ObjectクラスメタModuleクラスメタObjectクラス

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obj 通常の意味のクラスその親特異クラスメタクラス ClassクラスメタClassクラス Moduleクラス ObjectクラスメタModuleクラスメタObjectクラス

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obj 通常の意味のクラスその親特異クラスメタクラス ClassクラスメタClassクラス Moduleクラス ObjectクラスメタModuleクラスメタObjectクラス

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obj 通常の意味のクラスその親特異クラスメタクラス ClassクラスメタClassクラス Moduleクラス ObjectクラスメタModuleクラスメタObjectクラスメタ2Module メタ2Object

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ͻͲ͍ ΧΦε

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w ʮΫϥε΋ΦϒδΣΫτʯͱ͍͏ͷ͕ࠜຊతޡΓͩͬͨ w Ϋϥε ܕ ͷܕͦͷ΋ͷ͕Ϋϥεͱಉ͡֊૚ʹଘࡏ͢Δ͜ͱΛڐ ͢ͱɺ(JSBSETQBSBEPY͕ಋೖ͞Εͯ͠·͏ɻ w ʮܕͷܕ໰୊ʯͰ͙͙Ε Ͳ͏ͯ͜͠͏ͳͬͨ

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w 3VCZͷΦϒδΣΫτࢦ޲͸ΧΦε w ܕγεςϜʹύϥυοΫεΛؚΜͰ͍ΔͬΆ͍ w ΂ͭʹܕ͕Ϳͬ͜ΘΕͯΔͷ͸3VCZʹݶͬͨಛ௃͡Όͳ͍͕ w ଞࢁͷੴͱ͍ͯͩ͘͠͞ʂʂ̍ ·ͱΊ

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͓ΘΓ 3VCZ6OEFSB.JDSPTDPQF͸ୡਓग़൛ձͰങ͑·͢ɻങ͍·͠ΐ͏ɻ ࠓ೔ͷ࿩͸ࡌͬͯͳ͍͚Ͳɻ