什么时候在 Ruby 中分配单例类?

在MRI Ruby中，何时分配单例类？

我刚刚发现单例类也可以有自己的单例类。

因此，可以调用

Object.singleton_class.singleton_class.singleton_class.singleton_class...

直到时间本身的尽头。显然，默认情况下，虚拟机不会分配所有这些单一实例类。

Ruby 虚拟机何时分配单一实例类？如果我不在其上定义任何方法并且不调用Object#singleton_class，则对象是否具有单例类？

从 Ruby 程序的角度来看，每个对象总是有一个单例类。包括类。包括单例类。

但是，正如您所猜测的，某些 Ruby 实现通过不提前分配所有单例类来优化这一点。

以下是YARV所做的(据我所知(：

单例类是懒惰分配的。仅当您尝试访问或打开它，或者在其中定义方法、常量或变量时，才会创建它们。这是内存优化。
但是，这种延迟分配有一些开销。由于模块和类通常具有单例方法，因此对于类和模块，这是不同的：对于类和模块，YARV 会在实例化(类/模块(对象后立即创建一个单例类。这是一种速度优化。
当然，正如您在问题中所说，这会导致无限递归。因此，#2 仅适用于"普通"类，不适用于单例类。

所以：单例类是懒惰地实例化的。类和模块除外。异常中的例外是单例类。

但是，让我重复一下我在开头写的内容：这是 YARV 的私有内部实现细节。其他 Ruby 实现的行为可能相同，也可能不同。

在Ruby中，每个对象始终存在一个单例类，包括单例类。

TL;DR根据我的实验，至少对于 YARV 2.6.5，所有单例类都是延迟分配的。

实验前

实验 1：定义空类

打开 irb，然后执行以下步骤。请注意，计算机上对象的绝对数量可能会有所不同，但差异很重要。

ObjectSpace.each_object(Class).count  #=> 649
class A; end
ObjectSpace.each_object(Class).count  #=> 650

定义空类仅分配 1 个类对象，因此不会分配单例类。

实验 2：定义仅包含实例方法的类

class B
def foo; end
def bar; end
end
ObjectSpace.each_object(Class).count  #=> 651

创建此类类也不会创建单例类。

实验 3：定义包含类方法的类

class C
def self.foo; end
end
ObjectSpace.each_object(Class).count  #=> 653

这次，创建了 2 个类，一个是类C本身，另一个是C的单例类。

实验4：新对象

a = A.new
ObjectSpace.each_object(Class).count  #=> 653

因此，实例化不会创建单例类。

实验 5：添加单例方法

def a.foo; end
ObjectSpace.each_object(Class).count  #=> 654

正如预期的那样，添加单一实例方法确实会创建单一实例类。

实验6：继承

class D; end
class E < D
def self.foo; end
end
ObjectSpace.each_object(Class).count  #=> 658

这次，分配了 4 个类，其中 2 个是"普通"类，另外 2 个是单例类。因为我们证明了创建空类不会动态分配单例类，所以在E中定义单例方法时必须分配D的单例类。因此，结论是，当必须创建单例类时，其父类(也是单例类(必须已经存在。如果没有，则会动态创建。

您可以自己进行模块的实验。

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