简介
元编程是Lisp最强大的特性(参考官方文档介绍,我没有用过Lisp),元编程即将代码视作程序本身的数据结构,它使得程序可以改变生成自己的代码。
1、程序表示这里介绍两种创建表达式的方式Meta.parse和Expr。
1). 用字符串表示代码,然后用Meta.parse转换成表达式,如:
julia> prog = "1 + 1""1 + 1"julia> ex1=Meta.parse(prog):(1 + 1)
2). 也可以直接通过表达式对象生成:
julia> ex2 = Expr(:call, :+, 1, 1):(1 + 1)
3) 表达式有两个部分,head和args:
julia> ex1.head:calljulia> ex1.args3-element Array{Any,1}: :+ 1 1
4) 或者直接用dump查看表达式:
julia> dump(ex1)Expr head: Symbol call args: Array{Any}((3,)) 1: Symbol + 2: Int64 1 3: Int64 1
2.表达式与求值
1). 冒号也可以用来创建表达式,和Meta.parse,Expr创建的表达式是等价的
julia> ex = :(a+b*c+1):(a + b * c + 1)
2). 使用quote ... end结构创建表达式
julia> ex = quote x = 1 y = 2 x + y endquote #= none:2 =# x = 1 #= none:3 =# y = 2 #= none:4 =# x + yend
3、插值(Interpolation)
插值即插入表达式中的值,用$开头表示,如下表达式$a即插值,
julia> a = 1;julia> ex = :($a + b):(1 + b)julia> ex1 = :(a+b):(a + b)
它与直接使用变量的ex1区别在于,ex中a的值已经被写入表达式中a如果在后面改变了,ex不变;而ex1中a的值是随a变化,如:
julia> b=44julia> eval(ex)5julia> eval(ex1)5julia> a=33julia> eval(ex)5julia> eval(ex1)7
4、嵌套引用表达式
使用quote...end 可以定义多行表达式,也可以定义单行表达式。甚至可以多层嵌套:
julia> x = :(1 + 2);julia> e = quote quote $x end endquote #= none:1 =# $(Expr(:quote, quote #= none:1 =# $(Expr(:$, :x))end))end
e是嵌套表达式。注意这里有一个Expr(:$, :x),表明x并没有被求值,它属于内层表达式。
对e求值可以得到内层表达式,这时$x会被求值:julia> eval(e)quote #= REPL[2]:1 =# 3 + 4end
使用双$符可以将x的值插入:
julia> e = quote quote $$x end endquote #= none:1 =# $(Expr(:quote, quote #= none:1 =# $(Expr(:$, :(1 + 2)))end))end
这里x已经被求值了,这个表达式定义之后就不随x改变了。
对e求值产生插值3:julia> eval(e)quote #= none:1 =# 3end
看一下多层嵌套的例子:
julia> e2=quote quote quote $$x end end endquote #= REPL[37]:1 =# $(Expr(:quote, quote #= REPL[37]:1 =# $(Expr(:quote, quote #= REPL[37]:1 =# $(Expr(:$, :($(Expr(:$, :x)))))end))end))endjulia> e3=quote quote quote $$$x end end endquote #= REPL[38]:1 =# $(Expr(:quote, quote #= REPL[38]:1 =# $(Expr(:quote, quote #= REPL[38]:1 =# $(Expr(:$, :($(Expr(:$, :(4 + 6))))))end))end))end