Metaprogramming with AutoCAD

ObjectArx

Metaprograming（元编程）是一种可以写或者操作其他程序（或者它自身）的编程技术-来源自Wikipedia的定义。但是它究竟是什么呢？

为了帮助理解Metaprograming，我们将视线放在两种不同分类的Metaprograming技术。Metaprograming通常要么是static或者dynamic和homogeneous或者heterogeneous（另外一种分类，但是在这篇文章中我们不用担心这个）。

Static（静态的）= 在编译时
Dynamic（动态的）= 在运行时
Homogeneous（同类的）= 输出语言和输入的相同
Heterogeneous（不同类的）= 输出语言和输入语言不相同

Metaprograming一种显而易见的格式是在为一种高级语言用编译器（或者Interpreter解释器）创建机器代码。这是Metaprograming的一种static heterogenous技术（尽管解释器可能使之Dynamic）。这里有一些我曾经用过的一些关于Metaprograming的有趣的例子。

C++模板或者与处理宏在编译时产生低级语言。- Static and heterogeneous

LISP表达式的值是在运行时计算的。- Dynamic and hetergeneous

将要运行的AutoCAD脚本（包括使用LISP,C#,VB(A)或者C++）产生的代码。 - Dynamic and hetergeneous

声名一个SQL语句，并且用它来查询数据库。 - Dynamic and hetergeneous

这个系列的文章是关于dynamic metaprogramming，允许在运行时修改代码。更深一层的会更加复杂，例如使用dynamic metaprogramming技术在运行时重新定义方法，它允许程序进化，甚至于让系统随着时间的推移不断的学习。

LISP确实是最早的允许Metaprograming的开发环境之一，首先，在求表达式的值时利用自身的能力（eval）并且在运行时重新定义函数（defun）。这对后来的AutoLISP程序员相当有帮助。当AutoLISP最初面世的时候，它是一种纯粹的解释语言，所以dynamic metaprogramming提供了相当多的自动化。为了在推出Visual LISP以后继续在代码中使用metaprogramming技术，一种支持dynamic编辑的运行组件开始被使用。如果给函数的内部表达式提供入口还十分重要，只用在AutoLISP的代码中只需要很少的改动，尽管现在很少需要使用这样的案例（defun-q）。

我们可以看到dynamic metaprogramming的一条基本思路：根据定义，你或者需要在解释环境下工作，或者需要一个支持一些编辑的运行库。Visual LISP支持这些，VBA和.NET也支持（通过CLR）。

回到AutoLISP：一个非常普通的操作，定义一个字符串应用（read）然后调用它（eval）。这个字符串可以存储在一幅图中，一个text文件，一个外部数据库，或者在运行中产生。例如：

Command: (eval (read "(* 5 (getvar \"ZOOMFACTOR\"))"))
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VBA也可以通过Eval()方法对dynamic metaprogramming提供本地化支持。

Eval "MsgBox ThisDrawing.Name"

VB6不直接支持Eval()，但是似乎你可以通过嵌入一个脚本控件，或者通过调用VBA运行库来使用它。但是我不知道是否可以通过这种技术来操作AutoCAD的一些特殊变量，比如一幅图。

在.NET中使用 metaprogramming没有这么的自动化，但是是完全可以用的，
接下来我们来看看.NET如何实现，首先让我们把目光转向C#和VB.NET。

PS：作者还有第三篇文章，用于介绍.NET家族新的开发语言F#的元编程技术，大家如果有兴趣可以到Kean的Blog里面阅读，地址through-the-interface.typepad.com，在此我们略过。

.NET不支持类似Eval()函数的方法，但是，它提供的痛惜却更加有趣。CLR提供了执行CodeDomProvider协议的用于编译和执行.NET语言源代码的接口。

举例来说，Microsoft.CSharp 命名空间提供了允许你从其他.NET语言编译C#原代码的CSharpCodeProvider类；VB.NET也一样，Microsoft.VisualBasic 包含了VBCodeProvider。

这就是说，我们可以很轻松的利用.NET在homogeneous 或者heterogeneous 模式实现dynamic metaprogramming 。