Python 和 Smalltalk - 元编程能力比较

Question

我最近一直在学习 Python，并对其卓越的运行时元编程能力感到惊讶。以前，我在阅读有关 Smalltalk 的文章时遇到了“运行时元编程”一词，据我所知，它拥有最好的运行时元编程功能。 Python 与 Smalltalk w.r.t 的对比效果如何？元编程？两种语言采用的方法之间有哪些显着差异？

Answer 1

Python 实际上在这里表现得很好。 Smalltalk 通常不会明确区分程序和元程序，但 Python 更明确 - 例如，装饰器的特殊语法或元编程挂钩的 __foo__() 命名约定。这是一件好事。

另一方面，这有点像苹果和橘子的比较。 Smalltalk 是一种比 Python 更小、更紧凑的语言，因此使用元程序操作的材料更少。例如，考虑__getattr__()。这是一个让 Python 对象提供属性访问的自定义实现的钩子。 Smalltalk 没有这样的东西。但！ Smalltalk 强制对对象的内部状态进行更严格的封装，并且没有与 Python 中使用的 object.attribute 语法等效的语法。所以读取对象的状态需要通过一个方法……这正是__getattr__() 提供的。因此，对于很多在 Python 中使用 __getattr__() 的情况，您只需在 Smalltalk 中编写一个普通方法 - 无需元编程。

到处都是这样：Python 的__getitem__() 和朋友们使编写模仿列表或字典的类成为可能。 Smalltalk 不需要它，因为 Array 和 Dictionary 只是常规的 Smalltalk 类，并且没有使用它们的特殊语法。 Python __eq__() 等启用运算符重载。 Smalltalk 没有运算符，因此您可以实现+ 而无需做任何特别的事情。 Python 的 contextlib 提供了一些漂亮的工具来实现您自己的上下文管理器。 Smalltalk 没有 with 构造，但它确实具有非常轻量级的 lambda 语法，可以让您以直接的方式做同样的事情。

Smalltalk 的元编程工具往往非常低级。例如，您可以创建自己的CompiledMethod 实例，并将它们粘贴到类的方法字典中。您还可以编写自己的编译器并指定使用它编译特定类的所有方法。这实现了各种各样的事情——我见过尝试替代语法的项目，用于分析的仪器字节码，陷阱读取和写入实例变量以实现透明持久性，等等。

Smalltalk 的元编程工具功能强大，但它们的组织不如 Python 的那么整齐，而且使用频率也不高。

Answer 2

应提问者的要求作为答案发布。

Smalltalk 的一大理念是正交性。坦率地说，Python 在这方面受到了影响。并非一切都适用于一切。例子：

• inspect.getargspec() 不适用于内置函数或调用 functools.partial 的结果（无论如何在 C 解释器中）。
• eval 仅适用于表达式字符串，exec 仅适用于语句字符串。
• 无法腌制 Lambda 表达式。
• myclass = type('x', (object,), {'__init__': partial(foo, value)}) 生成一个无法实例化的类，而传递等效的 lambda 表达式而不是 partial 可以正常工作。 （虽然这可能只是一个错误而不是功能。）

也许 PyPy 没有这些问题，我不确定。但我确实非常喜欢 Python，并且发现在实际应用程序中使用元类、柯里化和偶尔使用的描述符非常方便。