冒号课堂节选：元编程范式

超级范式：元编程

模板元编程即 Template Metaprogramming ，与 GP 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 。这里的前缀 ‘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。

例子：假设你需要批量处理用户文档，其格式结构预先给定，但既不像 CSV （逗号分隔）那么简单，也不像 XML 那么标准，并且用户随时可能改变格式标准，请问如何设计这段程序？

最佳解法：利用元编程，根据不同的格式标准自动生成相应的解析器代码。 可用工具 Lex 和 Yacc ( 编写编译器和解释器的工具 ) 。它们能根据格式标准生成相应的解析器代码。更妙的是，格式标准不限于静态数据，甚至可以含有动态指令！这意味着用户不仅能定义业务数据格式，还能定义业务流程乃至领域特定语言 DSL(Domain Specific Language) ，而这其实涉及到另一种编程范式：语言导向式编程（ Language-Oriented Programming ） 。如果在此基础上再用图形界面包装一下，那么你的客户会欣喜地发现，他们只要点点鼠标就可以改变整个业务流程了，而这一切不仅不需要软件开发方的参与。

 

编译器本身就是元编程的典型范例 —— 把高级语言转化为汇编语言或机器语言的程序，不就是能写程序的程序吗？其实元编程的例子比比皆是：许多 IDE 如 Visual Studio 、 Delphi 、 Eclipse 等均能通过向导、拖放控件等方式自动生成代码； UML 建模工具将类图转换为代码； Servlet 引擎将 JSP 转换为 Java 代码等等。

 

自动生成源代码的编程也属于另一种编程范式 —— 生成式编程（ Generative Programming ）的范畴。有的元编程虽不生成源代码，却能修改程序。 从低级的汇编语言到一些高级的动态语言如 Perl 、 Python 、 Ruby 、 JavaScript 、 Lisp 、 Prolog 等均支持此类功能。