在 C# 中是否可以进行元编程

本文关键字：编程 是否 | 更新日期: 2023-09-27 17:47:23

特别是，是否可以在编译时在 C# 中执行与此 C++ 代码类似的代码？

template <int N>
struct Factorial 
{
    enum { value = N * Factorial<N - 1>::value };
};
template <>
struct Factorial<0> 
{
    enum { value = 1 };
};
// Factorial<4>::value == 24
// Factorial<0>::value == 1
void foo()
{
    int x = Factorial<4>::value; // == 24
    int y = Factorial<0>::value; // == 1
}

在 C# 中是否可以进行元编程

元编程在 .NET 中是可能的（请参阅编译器编译器、正则表达式、代码 DOM、反射等），但 C# 无法进行模板元编程，因为它没有该语言功能。

不，C# 语言不直接支持这种复杂性的元编程。 但是，正如@littlegeek所说，Visual Studio附带的文本模板转换工具包将允许您实现任何复杂的代码生成。

大多数人坚持尝试从他们最喜欢的语言中进行元编程。 如果语言不能很好地支持元编程，这是行不通的;其他答案观察到 C# 没有。

解决此问题的一种方法是从语言外部进行元编程，使用程序转换工具。 这些工具可以解析源代码，并对其执行任意转换（这就是元编程所做的），然后吐出修改后的程序。

如果你有一个通用的程序转换系统，可以解析任意语言，那么你就可以用任何你喜欢的语言进行元编程。请参阅我们的DMS软件再造工具包，了解此类工具，该工具具有强大的前端，适用于C，C++，Java，C#，COBOL，PHP和许多其他编程语言，并且已用于所有这些语言的元编程。

DMS之所以成功，是因为它提供了一种常规方法和支持基础设施，用于完全访问作为AST的程序结构，并且在大多数情况下，附加数据（如符号表，类型信息，控制和数据流分析）都是执行复杂程序操作所必需的。

编辑（回应评论）：可以应用 DMS 在 C# 上实现 OP 的任务。

在处理Java或.Net语言时，在谈论编译时时必须小心。在这些语言中，您可以执行比C++更强大的元编程（在广义上 - 反射），因为"编译时间"（JIT）可以在"运行时";)之后推迟

.NET 泛型和C++模板之间的本质区别在于泛型专用于运行时。 模板在编译时展开。 泛型的动态行为使得Linq、表达式树、Type.MakeGenericType（）、语言独立性和代码重用成为可能。

但是有代价的，例如，您不能对泛型类型参数的值使用运算符。 不能用 C# 编写 std：：complex 类。 并且没有编译时元编程。

不，元编程在 C# 中是不可能的。

在非常有限的程度上，C#可以被解释为元编程。 但实际上，这只不过是过载分辨率。 称之为元编程真的很牵强。

例：

static string SomeFunc<T>(T value) {
    return "Generic";
}
static string SomeFunc(int value) {
    return "Non-Generic";
}
static void Example() {
    SomeFunc(42);           // Non-Generic
    SomeFunc((object)42);   // Generic
}

这将是可能的。观看 Anders Hejlsberg 的 The Future of C# 演讲。

不是你要求的方式，但你可以使用一些旧的C++技巧来生成静态指定特征的类：

abstract class Integer
{
    public abstract int Get { get; }
}
public class One : Integer { public override int Get { return 1; } } }
public class Two : Integer { public override int Get { return 2; } } }
public class Three : Integer { public override int Get { return 3; } } }
public class FixedStorage<T, N> where N : Integer, new()
{
    T[] storage;
    public FixedStorage()
    {
        storage = new T[new N().Get];
    }
    public T Get(int i)
    {
        return storage[i];
    }
}

使用此功能，可以定义空间类：

public class Vector3 : FixedStorage<float, Three> {}
public class Vector2 : FixedStorage<float, Two> {}
public class GridCell : FixedStorage<int, Two> {}

我在具有许多子类的库中使用此技术，其中添加新的数据成员需要大量样板文件。

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