# 元编程
元编程 (metaprogramming) 是一种编程范式，它允许程序在运行时修改自身的结构或行为。简单来说，元编程是编写程序来编写程序的过程。元编程可以通过多种方式实现，例如使用宏、模板元编程、反射、解析和代码生成等技术。
元编程的主要应用包括代码生成、模板库、领域特定语言 (DSL) 和元对象协议 (MOP) 等。元编程可以帮助开发人员通过生成代码、自动化重复任务和提高代码可读性和可维护性来提高生产力。
需要注意的是，虽然元编程技术可以提供很大的灵活性和效率，但如果不谨慎使用，可能会导致代码的复杂性和可读性降低，因此应该谨慎使用。
# 模板元编程
当涉及到元编程时，C++ 是一门非常有用的语言。以下是一个使用 C++ 模板元编程 (TMP) 的简单示例：
#include <iostream> | |
template <int N> | |
struct Factorial { | |
static const int value = N * Factorial<N-1>::value; | |
}; | |
template <> | |
struct Factorial<0> { | |
static const int value = 1; | |
}; | |
int main() { | |
std::cout << Factorial<5>::value << std::endl; | |
return 0; | |
} |
在这个例子中， Factorial 结构体使用递归模板定义来计算阶乘。如果 Factorial<N> 中的 N 大于 0 , 则递归调用 Factorial<N-1> . 当 N 等于 0 时，特化模板，以便 Factorial<0>::value 返回 1 .
在主函数中， Factorial<5>::value 打印出 120 . 这是通过模板元编程实现的，它在编译时计算了阶乘，而不是在运行时进行计算。这种技术可以提高代码的性能和效率，特别是在需要进行重复计算时。
by ChatGPT
# 反射
反射是在运行中创建 / 修改源代码的能力。
在 Java 中，反射是元编程的一种形式，它允许程序在运行时获取和操作类和对象的信息，包括构造函数、方法、字段和注释等。Java 中的反射 API 通过 java.lang.reflect 包提供支持。
以下是一个简单的 Java 反射示例：
import java.lang.reflect.Method; | |
public class MyClass { | |
public void myMethod() { | |
System.out.println("Hello World"); | |
} | |
} | |
public class Main { | |
public static void main(String[] args) throws Exception { | |
MyClass obj = new MyClass(); | |
Method method = obj.getClass().getMethod("myMethod"); | |
method.invoke(obj); | |
} | |
} |
在这个例子中， MyClass 类包含一个名为 myMethod 的方法，该方法将字符串 Hello World 打印到控制台。在 Main 类的 main 方法中，我们创建一个 MyClass 对象，并使用 getMethod 方法获取 myMethod 方法的引用。然后，我们使用 invoke 方法调用 myMethod 方法，并将 MyClass 对象作为参数传递。
反射允许程序在运行时动态地获取和操作类和对象的信息，这使得编写通用代码和开发框架变得更加容易。然而，反射的使用也会带来一些性能问题，因为它需要在运行时进行类型检查和方法调用，这可能会影响代码的性能。因此，在使用反射时需要谨慎考虑其性能影响。
by ChatGPT
# Reference
- Wikipedia: Reflective programming
- Wikipedia: Metaprogramming
- Oracle: Using Java Reflection
- Stack Overflow: Static languages and Reflection
- 知乎: C++ 模板元编程：一种屠龙之技
- 知乎: C++ 函数模板的偏特化
