Dynamický programovací jazyk - Dynamic programming language

Tento článek je o třídě programovacích jazyků. Metodu pro zkrácení doby chodu algoritmů viz Dynamické programování.
Programovací paradigmata

v počítačová věda, a dynamický programovací jazyk je třída programovací jazyky na vysoké úrovni, který v runtime provádět mnoho běžných programovacích chování, které statické programovací jazyky provádějí během sestavení. Tato chování by mohla zahrnovat rozšíření programu přidáním nového kód rozšířením předměty a definice nebo úpravou typový systém. I když lze podobné chování emulovat téměř v jakémkoli jazyce, s různým stupněm obtížnosti, složitosti a nákladů na výkon, dynamické jazyky poskytují přímé nástroje k jejich použití. Mnoho z těchto funkcí bylo poprvé implementováno jako nativní funkce v Lisp programovací jazyk.

Většina dynamických jazyků také existuje dynamicky zadáno, ale ne všechny jsou. Dynamické jazyky jsou často (ale ne vždy) označovány jako skriptovací jazyky, ačkoli tento termín v nejužším smyslu odkazuje na jazyky specifické pro dané běhové prostředí.

Implementace

Eval

Některé dynamické jazyky nabízejí eval funkce. Tato funkce převezme parametr řetězce obsahující kód v jazyce a provede jej. Pokud tento kód znamená výraz, je vrácena výsledná hodnota. Nicméně, Erik Meijer a Peter Drayton naznačuje, že programátoři „používají eval jako náhradu za chudáka funkce vyššího řádu."[1]

Změna modulu runtime objektu

Systém typu nebo objektu lze obvykle upravit za běhu v dynamickém jazyce. To může znamenat generování nových objektů z definice modulu runtime nebo na základě mixiny existujících typů nebo objektů. To může také odkazovat na změnu dědictví nebo typový strom, a tím změnil způsob, jakým se chovají existující typy (zejména s ohledem na vyvolání metody ).

Odraz

Odraz je běžný v mnoha dynamických jazycích a obvykle zahrnuje analýza typů a metadat obecných nebo polymorfní data. Může však také zahrnovat úplné vyhodnocení a úpravu kódu programu jako dat, jako jsou funkce, které Lisp poskytuje při analýze S-výrazy.

Makra

Omezený počet dynamických programovacích jazyků poskytuje funkce, které kombinují introspekci kódu (schopnost zkoumat třídy, funkce a klíčová slova, aby věděli, co jsou, co dělají a co vědí) a eval ve funkci zvané makra. Většina programátorů dnes ví o tomto termínu makro se s nimi setkali v C nebo C ++, kde se jedná o statický prvek, který je zabudován do malé podmnožiny jazyka a je schopen pouze řetězcových záměn v textu programu. V dynamických jazycích však poskytují přístup k vnitřnímu fungování kompilátoru, a plný přístup k tlumočníkovi, virtuálnímu stroji nebo běhovému prostředí, což umožňuje definici jazykově podobných konstrukcí, které mohou optimalizovat kód nebo upravit syntaxi nebo gramatiku jazyka.

Shromáždění, C, C ++, brzy Jáva, a Fortran obecně do této kategorie nezapadají.[je zapotřebí objasnění ]

Příklad kódu

Následující příklady ukazují dynamické funkce používající jazyk Společný Lisp a jeho Společný systém objektů Lisp (ZAVŘENO).

Výpočet kódu za běhu a pozdní vazba

Příklad ukazuje, jak lze funkci upravit za běhu z vypočítaného zdrojového kódu

; zdrojový kód je uložen jako data v proměnnéCL-UŽIVATEL > (defparametr * vzorec pro nejlepší odhad * '(lambda (X) (* X X 2.5)))* BEST-GUESS-FORMULA *; funkce je vytvořena z kódu a kompilována za běhu, funkce je k dispozici pod názvem best-guessCL-UŽIVATEL >  (kompilovat 'nejlepší odhad * vzorec pro nejlepší odhad *)# 15 40600152F4>; lze funkci vyvolatCL-UŽIVATEL > (nejlepší odhad 10.3)265.225; zdrojový kód může být vylepšen za běhuCL-UŽIVATEL > (setf * vzorec pro nejlepší odhad * `(lambda (X) ,(seznam 'sqrt (Třetí * vzorec pro nejlepší odhad *))))(LAMBDA (X) (SQRT (* X X 2.5))); kompiluje se nová verze funkceCL-UŽIVATEL > (kompilovat 'nejlepší odhad * vzorec pro nejlepší odhad *)# 16 406000085C>; další volání zavolá novou funkci, vlastnost pozdní vazbyCL-UŽIVATEL > (nejlepší odhad 10.3)16.28573

Změna modulu runtime objektu

Tento příklad ukazuje, jak lze změnit existující instanci tak, aby zahrnovala nový slot, když se změní její třída, a že stávající metodu lze nahradit novou verzí.

; třída osob. Osoba má jméno.CL-UŽIVATEL > (defclass osoba () ((název : initarg :název)))# OSOBA 4020081FB3>; vlastní metoda tisku pro objekty osoby třídyCL-UŽIVATEL > (defmethod print-object ((p osoba) proud)            (print-unreadable-object (p proud :typ t)              (formát proud „~ a“ (hodnota slotu p 'název))))# TISKOVÝ OBJEKT NULA (OSOBA T) 4020066E5B>; jeden příklad osoby instanceCL-UŽIVATEL > (setf * osoba-1 * (make-instance 'osoba :název "Eva Luator"))# Eva Luator>; osoba třídy dostane druhý slot. Poté má název a věk slotů.CL-UŽIVATEL > (defclass osoba () ((název : initarg :název) (stáří : initarg :stáří : initform :neznámý)))# OSOBA 4220333E23>; aktualizace metody pro tisk objektuCL-UŽIVATEL > (defmethod print-object ((p osoba) proud)            (print-unreadable-object (p proud :typ t)              (formát proud "~ věk: ~" (hodnota slotu p 'název) (hodnota slotu p 'stáří))))# TISKOVÝ OBJEKT NULA (OSOBA T) 402022ADE3>; stávající objekt se nyní změnil, má další slot a novou tiskovou metoduCL-UŽIVATEL > * osoba-1 *# Eva Luator stáří: NEZNÁMÝ>; můžeme nastavit nový věkový slot instanceCL-UŽIVATEL > (setf (hodnota slotu * osoba-1 * 'stáří) 25)25; objekt byl aktualizovánCL-UŽIVATEL > * osoba-1 *# Eva Luator stáří: 25>

Sestavování kódu za běhu na základě třídy instancí

V dalším příkladu třída osoba dostane novou nadtřídu. The tisk metoda je předefinována tak, že sestavuje několik metod do efektivní metody. Efektivní metoda se sestaví na základě třídy argumentu a dostupných a použitelných metod za běhu.

; třídní osobaCL-UŽIVATEL > (defclass osoba () ((název : initarg :název)))# OSOBA 4220333E23>; osoba pouze vytiskne její jménoCL-UŽIVATEL > (defmethod print-object ((p osoba) proud)            (print-unreadable-object (p proud :typ t)              (formát proud „~ a“ (hodnota slotu p 'název))))# TISKOVÝ OBJEKT NULA (OSOBA T) 40200605AB>; instance osobyCL-UŽIVATEL > (defparametr * osoba-1 * (make-instance 'osoba :název "Eva Luator"))* OSOBA-1 *; zobrazení instance osobyCL-UŽIVATEL > * osoba-1 *# Eva Luator>; nyní nově definuje metodu tisku, aby byla rozšiřitelná; metoda around vytváří kontext pro tiskovou metodu a volá další metoduCL-UŽIVATEL > (defmethod print-object :kolem ((p osoba) proud)            (print-unreadable-object (p proud :typ t)              (metoda dalšího volání)))# TISKOVÝ OBJEKT (:KOLEM) (OSOBA T) 4020263743>; primární metoda vytiskne názevCL-UŽIVATEL > (defmethod print-object ((p osoba) proud)            (formát proud „~ a“ (hodnota slotu p 'název)))# TISKOVÝ OBJEKT NULA (OSOBA T) 40202646BB>; nová třída id-mixin poskytuje IDCL-UŽIVATEL > (defclass id-mixin () ((id : initarg : id)))# ID-MIXIN 422034A7AB>; metoda tisku pouze vytiskne hodnotu id slotuCL-UŽIVATEL > (defmethod print-object :po ((objekt id-mixin) proud)          (formát proud „ID: ~ a“ (hodnota slotu objekt 'id)))# TISKOVÝ OBJEKT (:PO) (ID-MIXIN T) 4020278E33>; nyní předefinujeme osobu ve třídě tak, aby zahrnovala mixin id-mixinCL-UŽIVATEL 241 > (defclass osoba (id-mixin) ((název : initarg :název)))# OSOBA 4220333E23>; stávající instance * person-1 * má nyní nový slot a nastavili jsme jej na 42CL-UŽIVATEL 242 > (setf (hodnota slotu * osoba-1 * 'id) 42)42; opětovné zobrazení objektu. Funkce print-object má nyní efektivní metodu, která volá tři metody: metodu kolem, primární metodu a metodu after.CL-UŽIVATEL 243 > * osoba-1 *# Eva Luator ID: 42>

Příklady

Mezi oblíbené dynamické programovací jazyky patří JavaScript, Krajta, Rubín, PHP, Lua a Perl. Následující jsou obecně považovány za dynamické jazyky:

Viz také

Reference

  1. ^ Meijer, Erik a Peter Drayton (2005), Statické psaní, kde je to možné, dynamické psaní, když je potřeba: Konec studené války mezi programovacími jazyky, Microsoft Korporace, CiteSeerX  10.1.1.69.5966
  2. ^ Kapitola 24. Podpora dynamických jazyků. Static.springsource.org. Citováno 2013-07-17.
  3. ^ < „Archivovaná kopie“. Archivovány od originál dne 02.03.2014. Citováno 2014-03-02.CS1 maint: archivovaná kopie jako titul (odkaz)

Další čtení

externí odkazy

(Mnoho lidí používá výraz „skriptovací jazyky“.)