Python Metaclass 初探

先以一个大牛的一段关于Python Metapgramming的著名的话来做开头:

Metaclasses are deeper magic than 99% of users should ever worry about. If you wonder whether you need them, you don’t (the people who actually need them know with certainty that they need them, and don’t need an explanation about why). – Tim Peters

翻译一下:Metaclasses是99%的用户都无需费神的黑科技。如果你还在纠结你是不是需要它的话,答案是NO (真正需要的人根本不需要解释) – Tim Peters

这是什么鬼话?道可道,非常道吗?

Meta?

好,装B已毕。这确实是一个冷僻的,不常用的话题。一篇短文肯定讲不完。 所以叫做初探。

英文meta这个词其实是从希腊语里面借来的。wikipedia上的解释是:

indicate a concept which is an abstraction behind another concept, used to complete or add to the latter

不看还好,其实看了更晕。好在后面的解释有一句“更高一层的抽象”,可以帮助理解。 其实我们可以这样理解。meta的意思就是“关于什么的什么”:比如metadata可以理解为“关于数据的数据”,metaprogramming可以理解为“关于编程的编程”。这就和“更高一层的抽象” 比较契合了。同时又隐隐和编程中的另一个永恒主题-recursion联系在了一起。

另外,meta这个词天朝这边翻译成“元”,海峡对岸翻译成“后设”。其实我都不大理解从何而来。

实例

聚焦到我们今天的主题,metaprogramming就是编写用来生成代码的代码。

假设我们写了一个NB的函数,用来计算一个任意复杂的算数表达式的值:
像1+2, 3*6+10, 什么的都可以交给它去计算。这样的函数的算法不是我们的主题,所以我们请出python自带的大招eval(),一行就可以搞定了:

因为输入的可能性是无限的,所以我们肯定要好好测试一下这个函数了。假定我们想了 上百个test case。又假定我们是用unittest这个module来做测试的。这样的测试程序一般会长成这样: