Metaprogramování

Následující skript v bashi je příkladem generativního programování:

#!/usr/bin/env bash
# metaprogram
echo '#!/usr/bin/env bash' >program
for ((I=1; I<=100; I++)) do
    echo "echo $I" >>program
done
chmod +x program

Tento program (skript) vygeneruje nový program, který vytiskne na standardní výstup čísla 1 až 100. Slouží pouze pro ilustraci toho, jak jeden program může vytvořit jiný program. Výsledný program samozřejmě není nejefektivnější způsob, jak vypsat seznam čísel od 1 do 100.

classes = ["Foo", "Bar", "Baz"]
classes.each_with_index do |class_name, i|
  klass = Class.new do
    define_method :pozdrav do
      puts "Já jsem #{self.class}, #{i+1}. dynamicky definovaná třída"
    end
  end
  eval("#{class_name} = klass")
end

Baz.new.pozdrav # => Já jsem Baz, 3. dynamicky definovaná třída

Vysvětlení: Tento skript uloží do pole řetězce Foo, Bar a Baz. Poté toto pole projde a dynamicky definuje 3 třídy. Každá z těchto tříd má definovanou svou vlastní instanční metodu pozdrav, která vypíše jméno třídy, jejíž je instancí, a svoje pořadové číslo, které je v definici funkce přístupné díky uzávěře, která vzniká díky využití bloku pro definování metody.

Poté je vytvořen řetězec, který je ihned interpretován pomocí metody eval. Tento řetězec obsahuje jednoduché vytvoření nové konstanty, do které je přiřazena nově vytvořená třída.

V tomto příkladě se tedy jedná o kombinaci prvního a druhého výše zmíněného způsobu metaprogramování.

Příklad dynamického přidání funkcionality již definované metodě v programovacím jazyce Ruby:

class Foo
  def print_bar
    puts "bar"
  end
end

foo = Foo.new
foo.print_bar # => bar

Foo.class_eval do
  alias :print_bar_without_baz :print_bar

  def print_bar_with_baz
    print "baz "
    print_bar_without_baz
  end

  alias :print_bar :print_bar_with_baz
 end

 foo.print_bar # => baz bar

Vysvětlení: Nejdříve definuje třídu Foo. V této třídě definujeme jednoduchou metodu, která vytiskne na STDOUT (standardní výstup) text "bar". Vytvoříme novou instanci třídy Foo a zavoláme na ní metodu print_bar. Na výstupu bude po spuštění programu "bar"

Poté v kontextu třídy Foo (Foo.class_eval) spustíme blok kódu, ve kterém můžeme s již předtím definovanou třídou manipulovat. Vytvoříme alias (alternativní jméno) print_bar_without_baz metody print_bar. Můžeme tak stejnou metodu volat pod dvěma jmény print_bar i print_bar_without_baz. Vždy se stejným výsledkem.

Dále definujeme novou metodu print_with_baz. Tato metoda nejdříve vypíše baz a následně volá již dříve definovanou metodu print_bar pod jejím novým alternativním jménem print_without_baz.

Na dalším řádku vytvoříme alias print_bar nově definované metody print_bar_with_baz. Tento nový alias přepíše původně definovanou metodu "print_bar".

Znovu zavoláme metodu print_bar na instanci třídy Foo (uložené v proměnné foo). Výsledkem je tentokrát text "baz bar".

Podařilo se nám tedy "předefinovat" již dříve vytvořenou metodu, kterou jsme uložili pod jiným jménem. Pokud po tomto předefinování metody voláme na instancích pozměněné třídy tuto metodu, dostaneme jiný výsledek. Tento přístup programátorům umožňuje jednoduše přidávat funkcionalitu do knihoven třetích stran, bez toho, aby museli upravovat zdrojový kód těchto knihoven. Pokud programátorovi nevyhovuje konkrétní chování některé metody z knihovny, může ji předefinovat a využívat svoji pozměněnou implementaci, avšak se zachováním možnosti volání původní metody knihovny, která je poté dostupná pod jiným jménem.