Lập trình meta

Mẫu hình lập trình
Action language Hướng tác tử Hướng mảng Automata-based programming Concurrent computing Relativistic programming Data-driven programming Khai báo (ngược với: Mệnh lệnh) Hàm Logic hàm Purely functional Logic Abductive logic Answer set Concurrent logic Logic hàm Inductive logic Ràng buộc Constraint logic Concurrent constraint logic Dataflow Flow-based Phản ứng Dynamic/scripting Hướng sự kiện Function-level (ngược với: Value-level) Point-free style Concatenative Tổng quát Mệnh lệnh (ngược với: Khai báo) Thủ tục Hướng đối tượng Literate Language-oriented Natural-language programming Discipline-specific Ngôn ngữ miền chuyên biệt Grammar-oriented Intentional Lập trình meta Automatic Inductive programming Reflective Attribute-oriented Macro Template Non-structured (ngược với: Cấu trúc) Array Nondeterministic Tính toán song song Process-oriented Probabilistic Stack-based Structured (ngược với: Non-structured) Block-structured Hướng đối tượng Actor-based Dựa trên lớp Đồng thời Dựa trên nguyên mẫu By separation of concerns: Hướng khía cạnh Role-oriented Subject-oriented Đệ quy Ký hiệu Value-level (ngược với: Function-level) Lập trình lượng tử
x t s

Action language
Hướng tác tử
Hướng mảng
Automata-based programming
Concurrent computing
- Relativistic programming
Data-driven programming
Khai báo (ngược với: Mệnh lệnh)
- Hàm
  - Logic hàm
  - Purely functional
- Logic
  - Abductive logic
  - Answer set
  - Concurrent logic
  - Logic hàm
  - Inductive logic
- Ràng buộc
  - Constraint logic
    - Concurrent constraint logic
- Dataflow
  - Flow-based
  - Phản ứng
Dynamic/scripting
Hướng sự kiện
Function-level (ngược với: Value-level)
- Point-free style
  - Concatenative
Tổng quát
Mệnh lệnh (ngược với: Khai báo)
- Thủ tục
- Hướng đối tượng
Literate
Language-oriented
- Natural-language programming
- Discipline-specific
- Ngôn ngữ miền chuyên biệt
- Grammar-oriented
- Intentional
Lập trình meta
- Automatic
  - Inductive programming
- Reflective
  - Attribute-oriented
- Macro
- Template
Non-structured (ngược với: Cấu trúc)
- Array
Nondeterministic
Tính toán song song
- Process-oriented
Probabilistic
Stack-based
Structured (ngược với: Non-structured)
- Block-structured
- Hướng đối tượng
  - Actor-based
  - Dựa trên lớp
  - Đồng thời
  - Dựa trên nguyên mẫu
  - By separation of concerns:
    - Hướng khía cạnh
    - Role-oriented
    - Subject-oriented
- Đệ quy
Ký hiệu
Value-level (ngược với: Function-level)
Lập trình lượng tử

Lập trình meta hay còn gọi là siêu lập trình là việc tiến hành một trong hai thao tác (hay cả hai) sau:

Công việc viết một chương trình máy tính mà chương trình này lại điều chỉnh hay soạn thảo một chương trình khác (hay điều chỉnh chính nó) như là dữ liệu của lập trình meta
Công việc viết một chương trình máy tính mà một phần của công việc này chỉ hoàn tất trong thời gian dịch mã.

Trong đa số các trường hợp thì, vận dụng lập trình meta có thể giúp lập trình viên hoàn tất nhiều việc hơn trong cùng một thời gian so với họ làm điều đó bằng tay.

Trong một ý nghĩa riêng biệt, thì đây bao gồm phương pháp tạo ra mã của một ngôn ngữ lập trình một cách tự động thông qua một ngôn ngữ lập trình nào đó.

Một thí dụ đơn giản để minh họa là văn lệnh BASH sau, được dùng trong lập trình tạo mã (generative programming):

#!/bin/bash
# metaprogram
echo '<HTML>' >metaprogram.htm
echo '<head>' >>metaprogram.htm
echo '<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">' >>metaprogram.htm
echo '<meta http-equiv="Content-Language" content="vi">' >>metaprogram.htm
echo '<title>My Automatic WEB Page</title>' >>metaprogram.htm
echo '</head> ' >>metaprogram.htm
echo '<body> ' >>metaprogram.htm
echo 'Mã của trang WEB này được tự động tạo ra từ ngôn ngữ BASH' >>metaprogram.htm 
echo '</body> ' >>metaprogram.htm
echo '</html> ' >>metaprogram.htm

Chương trình trên đã dùng ngôn ngữ BASH để viết ra một chương trình khác (dùng ngôn ngữ HTML). Chương trình này được viết trong một tập tin tên là metaprogram.htm. Khi thực thi thì tập tin metaprogram.htm sẽ được tạo ra có nội dung là:

<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">
<meta http-equiv="Content-Language" content="vi">
</head>
<body>
Mã của trang WEB này được tự động tạo ra từ ngôn ngữ BASH
</body>
</html>

Chương trình metaprogram.htm chỉ đơn giản là một trang mã HTML. Khi thực thi bởi máy truy cập, nó hiển thị dòng chữ Mã của trang WEB này được tự động tạo ra từ ngôn ngữ BASH. Với phương pháp này, người ta có thể tạo ra hàng loạt trang mã có một số đặc tính chung (về hình thức trình bày hay về một số nội dung chẳng hạn).

Không phải mọi cách lập trình meta đều bao gồm lập trình tạo mã. Nếu các chương trình được điều chỉnh trong thời gian thực thi (như là Lisp, Smalltalk, Ruby, và v.v...) thì các kỹ thuật này có thể được dùng để tiến hành lập trình meta mà không cần tạo ra mã nguồn.

Ứng dụng

Hầu như công cụ dùng cho lập trình meta đều là các trình dịch hay các chương trình thông dịch, chúng cho phép người lập trình viết các chương trình tương đối ngắn bằng một ngôn ngữ bậc cao và dùng nó để tạo ra một hay nhiều chương trình có ngôn ngữ tương đương với ngôn ngữ assembly hay ngôn ngữ máy. Việc này thường tiết kiệm khá nhiều thì giờ thay vì phải viết các ngôn ngữ máy này bằng tay.
Sử dụng trong lex (xem thêm flex), yacc, và bison), để tạo ra các chương trình biên dịch và chương trình thông dịch.
Dùng trong quine, đây là một loại lập trình meta mà mã nguồn của nó được dùng như là đầu ra.
Lập trình định hướng ngôn ngữ là một kiểu lập trình mà tập trung chủ yếu của nó là lập trình meta.

Xem thêm

en:Template metaprogramming
OpenC++
Recoder
en:Code generation
GCC RDF Introspector
en:XL Programming Language
en:Self-modifying code
en:Partial evaluation
en:Ruby on Rails

Tham khảo

Liên kết ngoài

c2.com Wiki: Metaprogramming article
Metaprogramming and Free Availability of Sources by François-René Rideau
MetaL - Metaprogramming language with source code in XML that is used to generate code in several target languages: Java, Perl, PHP, etc.
DSLEngine - Scheme macro metaprogramming example
MetaML Lưu trữ 2005-12-10 tại Wayback Machine - A version of ML with homogeneous (same-language) metaprogramming
RECODER - Framework for source code metaprogramming in Java
Metaprogramming Weblog - At Lambda the Ultimate
Moka, a Java-to-Java extensible compiler
why’s (poignant) guide to ruby - Metaprogramming in Ruby
Siêu Lập Trình với AST trong Erlang Lưu trữ 2009-07-05 tại Wayback Machine