हमें C ++ 1y में प्रतिबिंब की आवश्यकता क्यों है

प्रोग्राम को डेटा की आवश्यकता होती है। प्रोग्राम केवल इतना अच्छा परिणाम देते हैं, इनपुट डेटा कितने पूर्ण और मान्य थे। कुछ कार्यक्रमों के लिए, इनपुट डेटा नेटवर्क से प्राप्त साधारण फाइलें या जानकारी हैं (उदाहरण के लिए, आपका ब्राउज़र)। अन्य कार्यक्रम स्रोत कोड के साथ काम करते हैं। इन दूसरे "मेटा कार्यक्रमों" को भी डेटा की आवश्यकता होती है। वे जितने बेहतर होंगे, परिणाम उतना ही बेहतर होगा।



ऐसे कार्यक्रमों के लिए हम किस तरह का डेटा "फीड" करते हैं? खैर, सी ++ में, "क्या?" से अधिक महत्वपूर्ण है "कब?" प्रश्न (मॉर्फियस को याद रखें?)। C ++ प्रोग्राम केवल बिट्स का एक क्रम है जिसे कंपाइलर पढ़ने और समझने की कोशिश कर रहा है। और इस "समझ" की प्रक्रिया में, कंपाइलर C ++ कोड को मशीन निर्देशों में परिवर्तित करता है और (जो विशेष रूप से वास्तविक है!) आपके प्रोग्राम कोड के कुछ हिस्से को निष्पादित करता है। हां, हम संकलन चरण में मेटा-प्रोग्रामिंग के बारे में बात कर रहे हैं।



हम इस सवाल पर लौटते हैं कि "क्या?" हम सभी संस्थाओं तक पहुंच बनाना चाहते हैं जो केवल सैद्धांतिक रूप से संकलन चरण में उपलब्ध हो सकते हैं: प्रकार, वर्ग के सदस्य, फ़ंक्शन, तर्क, नाम स्थान, कोड लाइन नंबर, फ़ाइल नाम - और यह सब "शुद्ध रूप" में होना अच्छा होगा, बिना किसी भी अजीब प्रीप्रोसेसर हैक या तीसरे पक्ष के उपयोगिताओं का उपयोग कर। इसके अलावा, कम स्पष्ट चीजें प्राप्त करना अच्छा होगा: एक प्रकार की दूसरी, विरासत और एकत्रीकरण संबंधों, मैत्रीपूर्ण कक्षाओं और कार्यों, आदि की परिवर्तनीयता के बारे में जानकारी।



C ++ भाषा संकलक के पास पहले से ही यह सारी जानकारी है! लेकिन, दुर्भाग्य से, मेटा-प्रोग्रामिंग के लिए सुलभ रूप में नहीं। यह ऐसी अजीब स्थिति का पता लगाता है - हम संकलन कोड पर कुछ कोड निष्पादित कर सकते हैं - लेकिन यहां हमारे पास अधिकांश डेटा है। खैर, यहां यह सवाल पूछना तर्कसंगत होगा कि "हम यह डेटा कैसे प्राप्त कर सकते हैं?"



यह विचार सतह पर है, और कई ने शायद इसे पहले सफलतापूर्वक लागू किया है: संकलक से किसी भी जानकारी की आवश्यकता के बिना मेटा-कार्यक्रमों के लिए उपरोक्त डेटा उपलब्ध कराने के लिए।



आइए देखें कि हम सभी के पास कौन है। पहला कंपाइलर है। दूसरा एक मीटर प्रोग्राम है और अंतिम (क्रम में, लेकिन महत्व में नहीं) एक प्रोग्रामर है। खैर, चूंकि मशीनों ने अभी तक दुनिया भर में नहीं लिया है और अधिकांश कार्यक्रम आज लोगों द्वारा लिखे गए हैं।



संकलन चरण से डेटा दृश्यमान होना चाहिए और इन तीनों को समझना चाहिए। आज, सी ++ प्रोग्रामर, दर्द के बावजूद, संकलक और मेटाप्रोग्राम के लिए अधिक सुविधाजनक रूप में कोड लिखते हैं। मुख्य उदाहरण मुहावरे के लक्षण हैं , टाइप_ट्रेट्स लाइब्रेरी , और कभी-कभी विशेष कोड जनरेटर जो सी ++ कोड को पार्स करते हैं और "क्लास रिलेशन" को बाहर निकालते हैं। उदाहरण के लिए, LEESA की जनरल-meta.py स्क्रिप्ट अन्य वर्गों वाली कक्षाओं के लिए टाइप सूची (बूस्ट एमपीएल वैक्टर) उत्पन्न करती है।



जब कोड स्वतः उत्पन्न नहीं होता है, तो हम मैक्रोज़ का उपयोग करके प्रोग्रामर के लिए सुखद बनाते हैं। बहुत से लोग मैक्रोज़ को पसंद नहीं करते क्योंकि वे कोड और डेटा को छिपाते हैं, जो संक्षेप में उनके पीछे हैं, लेकिन यह अब उसके बारे में नहीं है। वास्तव में शक्तिशाली मैक्रोज़ के कई उदाहरण हैं: बूस्ट सिमड, बूस्ट एमपीएल (जब अभी तक कोई वैरेडिक टेम्प्लेट नहीं थे), स्मार्ट एनुमरेशन्स, और बहुत कुछ। जब मैक्रोज़ को स्मार्ट तरीके से उपयोग किया जाता है, तो वे वास्तव में जादू की तरह दिखते हैं। रिफ्लेक्स लाइब्रेरी पर काम करते समय मुझे यह महसूस हुआ।



RefleX DDS टॉपिक्स के लिए एक कंप्लीशन स्टेज टाइप मॉडलिंग टूल है। यह खुला है, लेकिन आपको अपने हाथों से RefleX आज़माने के लिए RTI Connext DDS की आवश्यकता होगी। अपने काम के दौरान, मूल C \ C ++ प्रकार के रूपांतरण को इसके प्रतिनिधित्व के लिए, TypeObject कहा जाता है, और आपके डेटा को डायनेमिकडाटा ऑब्जेक्ट कहा जाता है। कृपया ध्यान दें कि टाइपऑब्जेक्ट और डायनेमिकडाटा दोनों धारावाहिक हैं, क्योंकि वास्तविक कोड में अक्सर डेटा को डिस्क पर सहेजने या नेटवर्क पर स्थानांतरित करने के लिए आवश्यक होता है।



यहाँ एक उदाहरण है:

// shape.h struct ShapeType { std::string color; int x; int y; unsigned shapesize; }; RTI_ADAPT_STRUCT( ShapeType, (std::string, color, KEY) (int, x) (int, y) (unsigned, shapesize))
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

RTI_ADAPT_STRUCT मैक्रो शेप टाइप जानकारी युक्त C ++ कोड की लगभग 120 लाइनों में फैलता है जिसका उपयोग संकलन चरण में किया जा सकता है। यह मैक्रो BOOST_FUSION_ADAPT_STRUCT पर आधारित है। यह मैक्रो RefleX लाइब्रेरी के लिए एक विशिष्ट प्रकार के इंटर्नल को खोलता है। RefleX मेटा प्रोग्राम अपने स्वयं के उद्देश्यों के लिए इस डेटा का उपयोग करते हैं। जानकारी में कक्षा के सदस्यों के प्रकार, उनके नाम, गणना, और अन्य जानकारी शामिल हैं।



मैंने इस तंत्र का उपयोग करते हुए अंतिम दो ओपन-सोर्स लाइब्रेरीज़ लिखीं: एक में, "डेटा" एक पायथन लिपि द्वारा उत्पन्न किया गया था, दूसरे में, मैक्रोज़ द्वारा उपरोक्त वर्णित लोगों की तरह। ये पुस्तकालय बहुत शक्तिशाली निकले।



इस प्रतिमान के विकास में एक स्वाभाविक कदम भाषा मानक के स्तर पर इसका समर्थन होना चाहिए। यदि कुछ ऐसे महत्वपूर्ण लाभ देता है, तो भाषा और संकलक को आवश्यक कार्यक्षमता प्रदान करने के लिए परेशानी उठानी चाहिए।



यह सब हमें इस लेख के मुख्य विषय की ओर ले जाता है: संकलन के स्तर पर प्रतिबिंब । हमें उसकी जरूरत है। यह C ++ भाषा के विकास में एक आवश्यक और सही कदम है। जब यह उपलब्ध होता है, तो इन सभी मैक्रो और कोड जनरेटर की आवश्यकता नहीं होगी। हमारे पास बस सभी आवश्यक जानकारी होगी, जहां इसकी आवश्यकता है और जब यह आवश्यक है। यह सब तेजी से काम करेगा, सरल दिखेगा और आम तौर पर सिर्फ एक आश्चर्यजनक विशेषता होगी।



C ++ 1y मानक बहुत दिलचस्प होने का वादा करता है, हम समाचार का पालन करेंगे।