stringtranslate.com

Динамический язык программирования

В информатике язык динамического программирования — это класс языков программирования высокого уровня , которые во время выполнения выполняют многие общие действия программирования, которые статические языки программирования выполняют во время компиляции . Такое поведение может включать расширение программы, добавление нового кода , расширение объектов и определений или изменение системы типов . Хотя подобное поведение можно эмулировать практически на любом языке с разной степенью сложности, сложности и затрат производительности, динамические языки предоставляют прямые инструменты для их использования. Многие из этих функций были впервые реализованы как встроенные функции языка программирования Lisp .

Большинство динамических языков также являются динамически типизированными , но не все. Динамические языки часто (но не всегда) называют языками сценариев , хотя этот термин в самом узком смысле относится к языкам, специфичным для данной среды выполнения.

Выполнение

Оценить

Некоторые динамические языки предлагают функцию оценки . Эта функция принимает строку или абстрактное синтаксическое дерево , содержащее код на языке, и выполняет ее. Если этот код обозначает выражение, возвращается результирующее значение. Эрик Мейер и Питер Дрейтон отличают генерацию кода во время выполнения , предлагаемую eval, от динамической загрузки , предлагаемой разделяемыми библиотеками , и предупреждают, что во многих случаях eval используется просто для реализации функций высшего порядка (путем передачи функций в виде строк) или десериализации . [1]

Изменение времени выполнения объекта

Тип или объектная система обычно может быть изменена во время выполнения динамического языка. Это может означать создание новых объектов из определения времени выполнения или на основе примесей существующих типов или объектов. Это также может относиться к изменению наследования или дерева типов и, таким образом, к изменению поведения существующих типов (особенно в отношении вызова методов ).

Вывод типа

Поскольку многие динамические языки имеют систему динамических типов, выведение типов во время выполнения на основе значений для внутренней интерпретации представляет собой общую задачу. Поскольку типы значений могут меняться в ходе интерпретации, они регулярно используются при выполнении атомарных операций.

Переменное распределение памяти

Статические языки программирования (возможно, косвенно) требуют, чтобы разработчики определяли размер используемой памяти перед компиляцией (если не работать с логикой указателей). В соответствии с изменением времени выполнения объекта динамическим языкам неявно необходимо (пере)распределять память на основе отдельных операций программы.

Отражение

Отражение распространено во многих динамических языках и обычно включает в себя анализ типов и метаданных общих или полиморфных данных. Однако он также может включать полную оценку и модификацию кода программы как данных, например, функции, которые Lisp предоставляет при анализе S-выражений .

Макросы

Ограниченное количество языков динамического программирования предоставляют функции, которые сочетают в себе самоанализ кода (возможность проверять классы, функции и ключевые слова, чтобы узнать, что они собой представляют, что они делают и что они знают) и оценку в функции, называемой макросами . Большинство современных программистов, знакомых с термином « макрос» , встречали их в C или C++ , где они представляют собой статическую функцию, встроенную в небольшое подмножество языка и способную только заменять строки в тексте программы. Однако в динамических языках они обеспечивают доступ к внутренней работе компилятора и полный доступ к интерпретатору, виртуальной машине или среде выполнения, позволяя определять языкоподобные конструкции, которые могут оптимизировать код или изменить синтаксис или грамматику языка. язык.

Ассемблер , C , C++ , ранние версии Java и Fortran обычно не попадают в эту категорию. [ нужны разъяснения ]

Пример кода

В следующих примерах показаны динамические функции с использованием языка Common Lisp и его объектной системы Common Lisp (CLOS).

Вычисление кода во время выполнения и позднее связывание

В примере показано, как функцию можно изменить во время выполнения из вычисленного исходного кода.

; исходный код хранится в виде данных в переменной CL-USER > ( defparameter *best-guess-formula* ' ( лямбда ( x ) ( * x x 2.5 ))) *BEST-GUESS-FORMULA*         ; функция создается из кода и компилируется во время выполнения, функция доступна под именем best-guess CL-USER > ( compile 'best-guess *best-guess-formula* ) # <Function 15 40600152F4>      ; функцию можно назвать CL-USER > ( лучше всего 10.3 ) 265.225   ; исходный код может быть улучшен во время выполнения CL-USER > ( setf *best-guess-formula* ` ( лямбда ( x ) , ( list 'sqrt ( третья *best-guess-formula* )))) ( LAMBDA ( X ) ( КОРЕНЬ ( * X X 2,5 )))               ; компилируется новая версия функции CL-USER > ( compile 'best-guess *best-guess-formula* ) # <Function 16 406000085C>      ; следующий вызов вызовет новую функцию, особенность позднего связывания CL-USER > ( наилучшее предположение 10.3 ) 16.28573

Изменение времени выполнения объекта

В этом примере показано, как можно изменить существующий экземпляр, включив в него новый слот при изменении его класса, и как можно заменить существующий метод новой версией.

; класс человека. У человека есть имя. CL-USER > ( defclass person () (( name :initarg :name ))) # < ЧЕЛОВЕК СТАНДАРТНОГО КЛАССА 4020081FB3>         ; собственный метод печати для объектов класса person CL-USER > ( defmethod print-object (( p person ) stream ) ( print-unreadable-object ( pstream : type t ) ( formatstream "~a" ( slot-value p 'name )))) # <СТАНДАРТНЫЙ МЕТОД ПЕЧАТИ-ОБЪЕКТ NIL ( PERSON T ) 4020066E5B>                      ; один пример экземпляра человека CL-USER > ( setf *person-1* ( make-instance 'person :name "Eva Luator" )) # <PERSON Eva Luator>         ; классный человек получает второй слот. Затем он имеет название и возраст слота. CL-USER > ( defclass person () (( name :initarg :name ) ( age :initarg :age :initform :unknown ))) # < ЧЕЛОВЕК СТАНДАРТНОГО КЛАССА 4220333E23>              ; обновление метода для печати объекта CL-USER > ( defmethod print-object (( p person ) stream ) ( print-unreadable-object ( pstream :type t ) ( формат потока " ~a age: ~" ( slot-value p 'имя ) ( слот-значение p 'возраст )))) # <СТАНДАРТНЫЙ-МЕТОД ПЕЧАТИ-ОБЪЕКТ НОЛЬ ( ПЕРСОН Т ) 402022ADE3>                         ; существующий объект теперь изменился, у него появился дополнительный слот и новый метод печати CL-USER > *person-1* # <PERSON Eva Luator age: UNKNOWN>      ; мы можем установить новый возрастной слот экземпляра CL-USER > ( setf ( slot-value *person-1* 'age ) 25 ) 25      ; объект обновлен CL-USER > *person-1* # <PERSON Eva Luator age: 25>

Сборка кода во время выполнения на основе класса экземпляров

В следующем примере человек класса получает новый суперкласс. Метод print переопределяется таким образом, что объединяет несколько методов в один эффективный метод. Эффективный метод собирается на основе класса аргумента и доступных и применимых методов во время выполнения.

; класс person CL-USER > ( defclass person () (( name :initarg :name ))) # < ЧЕЛОВЕК СТАНДАРТНОГО КЛАССА 4220333E23>         ; человек просто печатает свое имя CL-USER > ( defmethod print-object (( p person ) stream ) ( print-unreadable-object ( pstream :type t ) ( формат потока " ~a" ( slot-value p 'name ) ))) # <СТАНДАРТНЫЙ МЕТОД ПЕЧАТИ-ОБЪЕКТ НОЛЬ ( ЧЕЛОВЕК T ) 40200605AB>                      ; экземпляр человека CL-USER > ( defparameter *person-1* ( make-instance 'person :name "Eva Luator" )) *PERSON-1*       ; отображение экземпляра человека CL-USER > *person-1* # <PERSON Eva Luator>    ; теперь переопределяем метод печати, чтобы он был расширяемым ; методaround создает контекст для метода печати и вызывает следующий метод CL-USER > ( defmethod print-object :around (( p person ) stream ) ( print-unreadable-object ( pstream : type t ) ( call- следующий-метод ))) # <СТАНДАРТНЫЙ-МЕТОД PRINT-OBJECT ( :AROUND ) ( PERSON T ) 4020263743>                  ; основной метод печатает имя CL-USER > ( defmethod print-object (( p person ) stream ) ( формат потока "~a" ( slot-value p 'name ))) # <STANDARD-METHOD PRINT-OBJECT NIL ( PERSON Т ) 40202646BB>                 ; новый id-mixin класса предоставляет идентификатор CL-USER > ( defclass id-mixin () (( id :initarg :id ))) # <STANDARD-CLASS ID-MIXIN 422034A7AB>         ; метод печати просто печатает значение идентификатора слота CL-USER > ( defmethod print-object :after (( object id-mixin ) поток ) ( поток формата " ID: ~a" ( объект значения слота 'id ))) # <СТАНДАРТНЫЙ МЕТОД ПЕЧАТИ-ОБЪЕКТ ( :AFTER ) ( ID-MIXIN T ) 4020278E33>                  ; теперь мы переопределяем класс person, включив в него примесь id-mixin CL-USER 241 > ( defclass person ( id-mixin ) (( name :initarg :name ))) # <STANDARD-CLASS PERSON 4220333E23>          ; у существующего экземпляра *person-1* теперь есть новый слот, и мы устанавливаем его на 42 CL-USER 242 > ( setf ( slot-value *person-1* 'id ) 42 ) 42       ; повторное отображение объекта. Функция print-object теперь имеет эффективный метод, который вызывает три метода: метод вокруг, основной метод и метод after. CL-USER 243 > *person-1* # <PERSON Eva Luator ID: 42>

Примеры

Популярные языки динамического программирования включают JavaScript , Python , Ruby , PHP , Lua и Perl . Следующие языки обычно считаются динамическими языками:

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Мейер, Эрик и Питер Дрейтон (2005), Статическая типизация, где это возможно, динамическая типизация, когда это необходимо: конец холодной войны между языками программирования (PDF) , Microsoft Corporation, CiteSeerX  10.1.1.69.5966
  2. ^ Глава 24. Динамическая языковая поддержка. Статический.springsource.org. Проверено 17 июля 2013 г.
  3. ^ < «Отличный — Дом». Архивировано из оригинала 02 марта 2014 г. Проверено 2 марта 2014 г.

дальнейшее чтение

Внешние ссылки

(Многие используют термин «языки сценариев».)