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Concept
Métaprogrammation
Résumé
La métaprogrammation, , désigne l'écriture de programmes qui manipulent des données décrivant elles-mêmes des programmes. Dans le cas particulier où le programme manipule ses propres instructions pendant son exécution, on parle de programme auto-modifiant.
Elle peut être employée pour générer du code interprété par un compilateur et donner un résultat constant, afin d'éviter un calcul manuel. Il permet également de réduire le temps d'exécution du programme si le résultat constant avait été classiquement calculé par le programme comme pour les résultats variables.
Cette méthode ne s'applique pas uniquement aux calculs mais aussi au remplissage de données constantes telles que des tableaux ou des structures plus complexes. Cependant cette technique ne fonctionne que pour des valeurs constantes. En effet, si une donnée manipulée par le métaprogramme est une entrée du programme, par exemple une saisie de l’utilisateur, elle ne peut pas être connue avant l'exécution du programme. Il est donc impossible qu'un tel métaprogramme soit interprété par un compilateur. L'optimisation par métaprogrammation est alors totalement perdue.
La métaprogrammation ne se limite pas seulement à l'écriture de données contenant un programme destiné au compilateur. Elle peut simplement être la manipulation d'un programme en fonction d'entrées variables. Par exemple, un programme peut, selon ses entrées, muter le code d'un métaprogramme. Ce métaprogramme peut alors être destiné à une exécution ultérieure ou une génération de code.
Il existe différentes façons de procéder :
l'utilisation de générateur de code,
l'utilisation de la généricité et des modèles (déclarations génériques avec Ada, templates avec C++ ou Common Lisp),
l'utilisation d'un protocole à méta-objets (en anglais : MOP) comme le MOP de CLOS ou Smalltalk,
l'utilisation de macros.
Les deux premières techniques sont disponibles pour les langages à typage statique. Il s'agit d'une forme puissante mais limitée de méta-programmation.
Source officielle
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