Smalltalk 超类与元类？

Question

我是 OOP 新手，但具有“程序”背景。

我目前正在尝试通过 GNU Smalltalk 和 Lovejoy 的“Smalltalk：获取消息”来了解 OOP。

我对元类和元类与超类的区别感到困惑。可以看到超类->类->子类的继承流程；但我不知道元类如何/在哪里适合。TIA ...

Answer 1

免费在线书籍Pharo by Example 第 13 章（类和元类）中有很好的描述。本章解释的内容对所有 Smalltalk 实现都是通用的。

Answer 2

实际上有两个层次的继承：实例继承和类继承。

Smalltalk 有一个特殊的方案，可以将 类 作为对象传递。这意味着类本身也是对象。元类“简单地”是类对象的类。

它不会干扰正常的实例继承，因此它不适合您使用的 superclass -> class -> subclass 图表中的任何位置。

Answer 3

在基于类的 OO 中有两种不同的关系：实例化和继承。

实例化是对象与其类之间的关系、new 关键字等。通常它由任何对象的低级表示中的指针实现目的。在 Smalltalk 中，anObject class 遍历这个指针；有时类也是对象，类的类称为元类，但这与实例的关系相同。

继承是类之间的关系。你可以通过aClass superclass 从一个类转到它的超类，并继续这样做直到你到达Object 类。在 Smalltalk 中，超类指针只是定义在所有类上的一个实例变量，superclass 消息是一个普通的访问器。

Answer 4

作为一个概念，superclass 是对象类的父级。即类层次结构中的类比当前对象的类高一级。

作为命名方法，它返回接收者的直接超类的名称。 例如它在 Squeak Smalltalk（以及它的派生词 Pharo 和 Cuis）中被定义为 superclass "Answer the receiver's superclass, a Class." ^superclass

在 Dolphin Smalltalk 中，它被定义为 `超类 “回答 a 是接收者的直接 超类（或者如果没有）。”

^superclass'

但是 - 类层次结构中的每个类实际上都是其父类的一个实例。因此，给定类是其实例的类是该类的元类。

所以，例如 aSortedCollection 是一个对象 - SortedCollection 类的一个实例。

SortedCollection 是一个类 - 在可浏览的类层次结构中名为“SortedCollection”类。同时，它也是一个元类的实例——一个匿名类，它有一个单例对象实例，它是一个命名类。命名的类在类层次结构中是可见的，但元类（匿名）是不可见的。 Smalltalk 就在那里

Smalltalk 维护一个 Metaclass 层次结构，即 Classes 的 Classes 层次结构。它的可见性要低得多，因为它是作为匿名系统对象保存的，但是您可以在 Class 浏览器中找到 Metaclass 层次结构的顶层。 Class 类和 Metaclass 类都可以作为 Behaviour 类的子类找到，它本身是 Object 类的子类。

人们说“在 Smalltalk 中，一切都是对象”的一个原因是因为 Class Object 是所有其他 Classes 和对象的根 - 它位于对象层次结构的最顶端，其中包含 Class层次结构和元类层次结构。

（通常在这个阶段我的大脑开始从我的耳朵流血，但以下 3 点有助于将它全部推回我的头骨）

如果你发送消息anInstanceOfAClass class - 你会得到
返回的对象 anInstanceOfAClass 的类。

如果你发送消息anInstanceOfAClass class superclass - 你会得到
返回的对象 anInstanceOfAClass 的类的父类。

如果你发送消息anInstanceOfAClass class class - 你会得到 返回的对象 anInstanceOfAClass 的类的匿名单例元类。