怎么理解元编程?

Meta- 这个前缀在希腊语中的本意是「在…后,越过…的」,类似于拉丁语的 post-,比如 metaphysics 就是「在物理学之后」,这个词最开始指一些亚里士多德的著作,因为它们通常排序在《物理学》之后。

但西方哲学界在几千年中渐渐赋予该词缀一种全新的意义:关于某事自身的某事。比如 meta-knowledge 就是「关于知识本身的知识」,meta-data 就是「关于数据的数据」,meta-language 就是「关于语言的语言」,而 meta-programming 也是由此而来,是「关于编程的编程」。

弄清了词源和字面意思,可知大陆将 meta- 这个前缀译为「元」并不恰当。台湾译为「后设」,稍微好一点点,但仍旧无法望文生义。也许「自相关」是个不错的选择,「自相关数据」、「自相关语言」、「自相关编程」——但是好像又太罗嗦了。

Anyway。先看看 meta-data:

「我的电话是 +86 123 4567 8910」
——这是一条数据;
「+86 123 4567 8910 有十三个数字和一个字符,前两位是国家代码,后面是一个移动电话号码」 —— 这是关于前面那条数据的数据。

那么照猫画虎,怎样才算 meta-programming 呢?泛泛来说,只要是与编程相关的编程就算是 meta-programming 了——比如,若编程甲可以输出 A - Z,那么写程序甲算「编程」;而程序乙可以生成程序甲(也许还会连带着运行它输出 A - Z),那么编写程序乙的活动,就可以算作 meta-programming,「元编程」。注意,程序甲和程序乙并不一定是同一种语言:
('A'..'Z').each do |char|
    system("python -c 'print \"#{char}\"'")
end
如此说来,inline SQL 甚至动态生成 HTML 也是元编程了?抠定义的话是这样吧。

不过 metaprogramming 更狭义的意思应该是指「编写能改变语言语法特性或者运行时特性的程序」。换言之,一种语言本来做不到的事情,通过你编程来修改它,使得它可以做到了,这就是元编程。本版同文提及 method_missing,那么 Wat — Destroy All Software Talks 之中给出了运行时元编程的经典范例:
>> ruby has no bare words
NameError: undefined local variable or method `words' for main:Object
        from (irb) 1
>> def method_missing(*args); args.join(" "); end
=> nil
>> ruby has bare words
=> "ruby has bare words"
>> bare words can even have bangs!
=> "bare words can even have bangs!"
C、C++、Python、JavaScript…… 多数流行的语言或多或少都有元编程能力;Lisp 诸方言更是以元编程为基本。而 Ruby 更是因为元编程易用又强大,被许多人拿来写 DSL,因为元编程可以捏出「本不存在的语法特性」来让书写 DSL 变得简单。
原发布于 https://www.zhihu.com/question/23856985/answer/25965835