元编程中宏和反射的差异

Question

我目前正在学习元编程。我猜 Ruby on Rails 大量使用元编程。这是我到目前为止所理解的。

• 宏：发生在编译时，使用代码生成代码（即 Rails 使用 attr_reader 自动设置 getter）
• 反射：发生在运行时（我读到反射使用它自己的语言作为元语言，但不确定这是什么意思）
• 元编程使用程序作为数据类型来生成代码；宏和反射在某种意义上是元编程技术。

我总共有 3 个问题。

1. 我很难理解反射是什么。有人可以通过可能适用的例子给我一个很好的定义吗？
2. 宏和反射有什么区别
3. 我是否可以将宏和反射视为元编程的子集，因为宏和元编程的定义与我几乎相同。

如果您能在使用 Ruby/Rails 时解释这一点，那将对我有很大帮助。谢谢！

Answer 1

元编程是使用程序来操作程序。这确实是一个非常宽泛的定义，将其推向极致甚至可能包括自动调试和二进制补丁开发。

宏和反射最明显的区别在于，前者使用与对象语言（被操作的语言）不同的元语言，而后者使用对象语言本身作为元语言。此外，宏更多地与生成相关联，例如条件编译和模板扩展；通过检查和操作进行反射，例如成员迭代和绕过隐私限制。但越往下潜越边界越模糊。

就 Ruby on Rails 而言，最流行的元编程模式可能是 ActiveRecord。它使用反射来列出需要映射到数据库表和列的类和类成员。同样，任何 ORM 项目都涉及到相当多的元编程。

Rails 以许多其他方式使用元编程，但我对它还不够熟悉，无法知道。我在研究中偶然发现了这篇博文，它可能会有所帮助：Metaprogramming Ruby and Rails Antipatterns (Part 1 of 2)。您可以使用仅在运行时知道的名称定义方法，并使用元编程按需定义属性。

因为元编程是一个如此重要的概念，我一般将其概括为“自定义编译器/运行时”。最后，如果你试图做一些需要来自编译器或运行时的信息，也就是来自运行代码本身的信息，那可能是元编程。