冒号课堂§3.2：超级范式

冒号课堂§3.2：超级范式2011-06-25 BlogJava xyz98第三课常用范式（2）

3.2 超级范式——提升语言的级别

智能繁衍：机器人生产机器人 ——题记

关键词：编程范式,模板元编程,元编程,语言导向式编程,产生式编程

摘要：元编程简谈

？提问

什么是元编程？它与通常的编程有何不同？

元编程有何用处？它有哪些应用？

相比自编的元程序，用IDE自动生成的代码有什么缺陷？

语言导向式编程有何优点？它与元编程有何关系？

元编程与产生式编程有何异同？

为什么说元程序是一种最高级的程序？

：讲解

问号忽然想起一事，问道：“有一本名为《C++模版元编程》的书，既然提到了模板，想来也属于泛型编程吧？”

冒号答道：“模板元编程即Template Metaprogramming，与泛型编程密切相关但自成一派，隶属于另一种编程范式——元编程（Metaprogramming），简称MP。此处的前缀‘meta-’常译作‘元’，其实就是‘超级’、‘行而上’的意思。比如，元数据（Metadata）是关于数据的数据，元对象（Metaobject）是关于对象的对象，依此类推，元编程自然是关于程序的程序，或者说是编写、操纵程序的程序。”

叹号皱着眉：“听着有点绕。”

冒号投影出另一段代码——

C++（元编程）：
template <int N>
struct factorial
{
   enum { value = N * factorial<N - 1>::value };
};
template <>        // 特化（specialization）
struct factorial<0>  // 递归中止
{
   enum { value = 1 };
};
void main（）
{
   cout << factorial<5>::value << endl; // 等价于 cout << 120 << endl;
}

“以上用模板元编程实现了阶乘运算。”冒号讲解道，“与前面三种核心范式的阶乘实现有着根本的不同：这里阶乘的值是在编译时而非运行时计算出来的。换句话说，这段代码以模板形式通过编译器生成了新的代码，并在编译期间获得执行。”