Язык динамического программирования - Dynamic programming language

Эта статья посвящена одному классу языков программирования. О способе сокращения времени работы алгоритмов см. Динамическое программирование.
Парадигмы программирования

В Информатика, а язык динамического программирования это класс языки программирования высокого уровня, который на время выполнения выполнять множество общих программных действий, которые статические языки программирования выполняют во время сборник. Эти варианты поведения могут включать расширение программы путем добавления новых код, расширяя объекты и определения, или путем изменения система типов. Хотя подобное поведение можно эмулировать практически на любом языке, с разной степенью сложности, сложности и затрат на производительность, динамические языки предоставляют прямые инструменты для их использования. Многие из этих функций были впервые реализованы как встроенные функции в Лисп язык программирования.

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

Выполнение

Eval

Некоторые динамические языки предлагают оценка функция. Эта функция принимает строковый параметр, содержащий код на языке, и выполняет его. Если этот код обозначает выражение, возвращается результирующее значение. Тем не мение, Эрик Мейер и Питер Дрейтон предлагает, чтобы программисты «использовали eval как замену беднякам функции высшего порядка."[1]

Изменение среды выполнения объекта

Система типов или объектов обычно может быть изменена во время выполнения на динамическом языке. Это может означать создание новых объектов из определения среды выполнения или на основе миксины существующих типов или объектов. Это также может относиться к изменению наследование или дерево типов и, таким образом, изменяя способ поведения существующих типов (особенно в отношении вызова методы ).

Отражение

Отражение распространен во многих динамических языках и обычно включает анализ типов и метаданных общих или полиморфный данные. Однако он может также включать в себя полную оценку и модификацию кода программы в виде данных, например, функции, которые предоставляет Lisp для анализа. S-выражения.

Макросы

Ограниченное количество языков динамического программирования предоставляет функции, которые сочетают в себе интроспекцию кода (возможность исследовать классы, функции и ключевые слова, чтобы знать, что они собой представляют, что они делают и что они знают) и eval в функции, называемой макросы. Большинство современных программистов, знакомых с этим термином макрос столкнулись с ними в C или же C ++, где они являются статической функцией, которая встроена в небольшое подмножество языка и допускает только строковые подстановки в тексте программы. Однако в динамических языках они обеспечивают доступ к внутренней работе компилятора, и полный доступ к интерпретатору, виртуальной машине или среде выполнения, позволяющий определять языковые конструкции, которые могут оптимизировать код или изменять синтаксис или грамматику языка.

сборка, C, C ++, рано Ява, и Фортран обычно не попадают в эту категорию.[требуется разъяснение ]

Пример кода

В следующих примерах показаны динамические функции с использованием языка Common Lisp и это Общая объектная система Lisp (ЗАКРЫТЬ).

Вычисление кода во время выполнения и позднее связывание

В примере показано, как функция может быть изменена во время выполнения из вычисленного исходного кода.

; исходный код хранится как данные в переменнойCL-ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ > (defпараметр * формула наилучшего предположения * '(лямбда (Икс) (* Икс Икс 2.5)))* ЛУЧШАЯ ФОРМУЛА УГАДАЙ *; функция создается из кода и компилируется во время выполнения, функция доступна под названием best-guessCL-ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ >  (компилировать 'лучшая догадка * формула наилучшего предположения *)#<Функция 15 40600152F4>; функция может быть вызванаCL-ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ > (лучшая догадка 10.3)265.225; исходный код может быть улучшен во время выполненияCL-ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ > (setf * формула наилучшего предположения * `(лямбда (Икс) ,(список 'sqrt (в третьих * формула наилучшего предположения *))))(ЛЯМБДА (Икс) (SQRT (* Икс Икс 2.5))); компилируется новая версия функцииCL-ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ > (компилировать 'лучшая догадка * формула наилучшего предположения *)#<Функция 16 406000085C>; следующий вызов вызовет новую функцию, функцию позднего связыванияCL-ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ > (лучшая догадка 10.3)16.28573

Изменение среды выполнения объекта

В этом примере показано, как можно изменить существующий экземпляр, чтобы включить новый слот при изменении его класса, и что существующий метод можно заменить новой версией.

; человек класс. У человека есть имя.CL-ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ > (defclass человек () ((имя : initarg :имя)))#<СТАНДАРТ-КЛАСС ЧЕЛОВЕК 4020081FB3>; настраиваемый метод печати для объектов класса personCL-ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ > (defmethod объект печати ((п человек) транслировать)            (печать-нечитаемый-объект (п транслировать :тип т)              (формат транслировать "~ а" (значение слота п 'имя))))#<СТАНДАРТНЫЙ МЕТОД ПЕЧАТЬ-ОБЪЕКТ Ноль (ЧЕЛОВЕК Т) 4020066E5B>; один пример человека экземплярCL-ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ > (setf * человек-1 * (make-instance 'человек :имя "Ева Луатор"))#<ЛИЦО Ева Луатор>; классный человек получает второй слот. Затем у него есть имя и возраст слота.CL-ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ > (defclass человек () ((имя : initarg :имя) (возраст : initarg :возраст : initform :неизвестный)))#<СТАНДАРТ-КЛАСС ЧЕЛОВЕК 4220333E23>; обновление метода для печати объектаCL-ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ > (defmethod объект печати ((п человек) транслировать)            (печать-нечитаемый-объект (п транслировать :тип т)              (формат транслировать "~ возраст: ~" (значение слота п 'имя) (значение слота п 'возраст))))#<СТАНДАРТНЫЙ МЕТОД ПЕЧАТЬ-ОБЪЕКТ Ноль (ЧЕЛОВЕК Т) 402022ADE3>; существующий объект теперь изменился, у него есть дополнительный слот и новый метод печатиCL-ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ > * человек-1 *#<ЛИЦО Ева Луатор возраст: НЕИЗВЕСТНО>; мы можем установить новый возраст экземпляраCL-ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ > (setf (значение слота * человек-1 * 'возраст) 25)25; объект обновленCL-ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ > * человек-1 *#<ЛИЦО Ева Луатор возраст: 25>

Сборка кода во время выполнения на основе класса экземпляров

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

; классный человекCL-ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ > (defclass человек () ((имя : initarg :имя)))#<СТАНДАРТ-КЛАСС ЧЕЛОВЕК 4220333E23>; человек просто печатает свое имяCL-ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ > (defmethod объект печати ((п человек) транслировать)            (печать-нечитаемый-объект (п транслировать :тип т)              (формат транслировать "~ а" (значение слота п 'имя))))#<СТАНДАРТНЫЙ МЕТОД ПЕЧАТЬ-ОБЪЕКТ Ноль (ЧЕЛОВЕК Т) 40200605AB>; экземпляр человекаCL-ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ > (defпараметр * человек-1 * (make-instance 'человек :имя "Ева Луатор"))* ЛИЦО-1 *; отображение экземпляра человекаCL-ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ > * человек-1 *#<ЛИЦО Ева Луатор>; теперь переопределяем метод печати, чтобы он был расширяемым; метод around создает контекст для метода печати и вызывает следующий методCL-ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ > (defmethod объект печати :вокруг ((п человек) транслировать)            (печать-нечитаемый-объект (п транслировать :тип т)              (вызов следующего метода)))#<СТАНДАРТНЫЙ МЕТОД ПЕЧАТЬ-ОБЪЕКТ (:ВОКРУГ) (ЧЕЛОВЕК Т) 4020263743>; основной метод печатает имяCL-ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ > (defmethod объект печати ((п человек) транслировать)            (формат транслировать "~ а" (значение слота п 'имя)))#<СТАНДАРТНЫЙ МЕТОД ПЕЧАТЬ-ОБЪЕКТ Ноль (ЧЕЛОВЕК Т) 40202646BB>; новый класс id-mixin предоставляет идентификаторCL-ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ > (defclass id-mixin () ((я бы : initarg :я бы)))#<СТАНДАРТ-КЛАСС ID-MIXIN 422034A7AB>; метод печати просто печатает значение слота idCL-ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ > (defmethod объект печати :после ((объект id-mixin) транслировать)          (формат транслировать "ID: ~ a" (значение слота объект 'я бы)))#<СТАНДАРТНЫЙ МЕТОД ПЕЧАТЬ-ОБЪЕКТ (:ПОСЛЕ) (ID-MIXIN Т) 4020278E33>; теперь мы переопределяем человека класса, чтобы включить миксин id-mixinCL-ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ 241 > (defclass человек (id-mixin) ((имя : initarg :имя)))#<СТАНДАРТ-КЛАСС ЧЕЛОВЕК 4220333E23>; существующий экземпляр * person-1 * теперь имеет новый слот, и мы установили его на 42CL-ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ 242 > (setf (значение слота * человек-1 * 'я бы) 42)42; отображение объекта снова. У функции print-object теперь есть эффективный метод, который вызывает три метода: метод around, основной метод и метод after.CL-ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ 243 > * человек-1 *#<ЛИЦО Ева Луатор Я БЫ: 42>

Примеры

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

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Мейер, Эрик и Питер Дрейтон (2005), Статический набор текста там, где это возможно, динамический набор текста, когда это необходимо: конец холодной войны между языками программирования, Microsoft Корпорация, CiteSeerX  10.1.1.69.5966
  2. ^ Глава 24. Поддержка динамического языка. Static.springsource.org. Проверено 17 июля 2013.
  3. ^ < «Архивная копия». Архивировано из оригинал на 2014-03-02. Получено 2014-03-02.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)

дальнейшее чтение

внешняя ссылка

(Многие используют термин «языки сценариев».)