2025 年 7 月 19 日：

• 发布新包metap，这是一个易于使用且功能强大的 Python 元编程层， overdue 已久且是作者最常用的工具。

• 主要内容包括：

  • 为什么元编程有用：元编程层可提供接口让元程序操作对象程序，有程序增强、代码生成、结构自省三种有用用例。

    • 程序增强：以动态检查类型注解为例，如通过 MPL 增强程序以检查动态值与注解是否一致。
    • 代码生成：常见模式是有含多个返回的函数，如编译器模式匹配器，MPL 可生成代码，如_retn_ifn(X)，提高编程效率和代码可读性，且代码生成能力可扩展。
    • 结构自省：当程序自省自身结构时元编程更强大，如断言循环不包含continue，而 Python 内置元编程能力未提供这些功能，[metap]可提供。

  • [metap]教程介绍：[metap]通过客户端和元程序工作，客户端处理元程序生成有效 Python 程序。

    • 程序增强：以简单日志记录为例，[metap]可让用户记录各种内容，如返回、中断等，还可提供动态检查等功能。
    • 代码生成：通过[metap]的超集 Python 实现，如用于 Markdown-to-HTML 编译器的示例，可使用_cvar()等特性避免代码重复，还可定义自己的宏。
    • 结构自省：在[metap]中主要用于检查某些有助于维护性和正确性的属性，如循环中禁止continue，若添加则会报错，未来计划添加类似 Go 的延迟语句。

  • 元编程到底是什么：元程序指定对象程序，元编程层将元程序转换为对象程序，与编译器和抽象语义相关。

    • 编译器与抽象语义：传统 C 编译器不是元编程层，因为 C 程序是抽象的，难以预测编译器生成的汇编代码。
    • 元编程层与领域特定语言（DSL）：DSL 有优势如可进行操作融合等优化，有一定便携性，但用户可能不了解实现细节易出错；MPL 可生成可预测、透明、可调试的代码，有多种优势，[metap]是 MPL 而非 DSL。
  • 流行编程文化中的元编程：近年来越来越多人欣赏元编程的好处，但 C++和 Go 的元编程实现存在问题，如 C++模板编译时间长、错误信息差，Go 泛型也有问题，现代语言的元编程功能通常较弱或实现不佳。
  • Montana：那些将其用于糟糕产品的人：Montana 是一个编译器基础设施，是[metap]的重要灵感来源，但因 IBM VisualAge 工具链糟糕而鲜为人知，之后虽有类似技术但很少引用 Montana。
  • 结语：文件观察器：元编程层引入需执行的东西，在 Python 中较麻烦，作者发现[File Watcher]可在保存元程序时运行[metap]。
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• 脚注：

  • [1] 给出Dias的真实代码摘录。
  • [2] 介绍 C++的static if从 Dlang 引入及相关情况。
  • [3] 说明 C++模板的更多问题。
  • [4] 指出 Go 提供了创建代码转换工具的基础设施。
  • [5] 介绍 Russ Cox 及其与 Golang 的关系。