Metaprogramming (元编程1) 是指程序在运行前/时， 将代码自身作为数据进行处理，从而在更高的层面扩展了编程语法的表达力。 实现方式大致有两类（不是很严格的分法），一类是利用模板等在编译时替换代码（宏，Macro）；另一类是利用内置的方法在运行时动态转变代码（如, quasiquotation）。
Quasiquotation (准引用2) 中 quotation 表面上是“添加引号”的意思，quasi 意味着有 quote 和 unquote 这两个相反的过程。
本质上分别对应「将可执行的代码转变为 unevaluated expression」和「将 unevaluated expression 转变为代码来执行」。
quasiquotation 在 1970 年中期即被 Lisp 语言首先使用 (通过 ` 符号)， 后来发明的很多语言都“抄”了 Lisp 的这个特性，如 Racket ( ` / @), Clojure (` / ~), and Julia (: / @) 等3。
这些语言的 quasiquotations 都必须显式地（explicity）使用。
R 语言也是借鉴了 Lisp 的 quasiquotation，然而与大多数语言都不同的是， 如果巧妙利用 R 语言中函数， quasiquotation 在 R 可以通过隐式地（implicitly）调用。这也是 R 语言作为统计学工具最强大的基石，也是 R 作为一门编程语言最“丑陋”4的一面。
首先，R 语言和所有的编程语言一样，符号（ symbol ）和常量（ literal ）是不同的概念。literal 是确定的字符串或数值，而调用 symbol 输出的是与之相对应的 literal。
例如可以通过以下定义的函数(f1())测试一下：
输入 symbol x，输出的是 [1] hello；
而输入 literal "x"，输出的是 [1] x。
f1 <- function(x) {
print(x)
}
x <- "hello"
f1(x)
f1("x")
但是，在 R 语言中，却可以通过定义以下的函数（f2()），使得在类似的测试中，却得到完全相反的输出：
输入 symbol x，输出的是 [1] x；
而输入 literal "x" ，输出的是 [1] hello。
f2 <- function(x) {
if (is.name(substitute(x))) {
print(as.character(substitute(x)))
} else {
print(eval(as.name(x), envir = .GlobalEnv))
}
}
x <- "hello"
f2(x)
f2("x")
R 语言就是个黑箱子，用户不查看源码的话，完全不会知道一个函数到底得输入什么，又会输出什么。 对于开发者来说， R 语言是强大的，一切都是可变的，不变的是一脸懵逼的用户。
Meta-这个前缀的含义比较复杂，既有 「…之后」、「高于…」的意味 (eg. metacarpus 表示腕骨后面的骨，即掌骨)， 又有「状态改变」的含义 (eg. metamorphosis 为变态发育)，同时还有「关于…自身的…」(eg. metaphysics, 其中 meta 有 self-referential 的含义，即关于物理学的物理学，国内翻译为“形而上学”)。Meta-programming 似乎这三个层面的含义都有涉及。 所以有翻译成後設编程的，也有翻译成譯超編程的，都能大体反映出单词的含义，但却不够全面。然而要把这几层意思都表达出来，估计这名字得有一句话那么长。所以倒是国内翻译成「元编程」较为巧妙，毕竟中国汉字这个「元」字也有无数层的含义，硬掰的话似乎还能全涵盖英语中Meta-所表达出的意思。 ↩︎Quasi-的中文翻译有「半-」、「准-」的含义。如 quasiconductor 是半导体，quasicrystalline 是准晶体。 ↩︎R 语言是真的丑，没有加引号的必要。 ↩︎
Last modified on 2023-11-01