您能否建议一种支持在运行时修改代码的强大语言或功能?
这就是我在运行时修改代码的意思:
Start:
a=10,b=20,c=0;
label1: c=a+b;
....
label1= c=a*b;
goto label1;
并且可能正在建立一份说明清单:
code1.add(c=a+b);
code1.add(c=c*(c-1));
code1. execute();
Malbolge将是一个很好的起点。每条指令都是自我修改的,玩起来很有趣(*)。
(*)免责声明:实际上可能不是很有趣。
我有时候,虽然很少在Ruby中使用自修改代码。
有时你有一种方法,你不知道你正在使用的数据(例如一些惰性缓存)是否正确初始化。因此,您必须在方法的开头检查数据是否已正确初始化,然后可能将其初始化。但是你真的只需要进行一次初始化,但每次都要检查它。
因此,有时我会编写一个执行初始化的方法,然后将其自身替换为不包含初始化代码的版本。
class Cache
def [](key)
@backing_store ||= self.expensive_initialization
def [](key)
@backing_store[key]
end
@backing_store[key]
end
end
但老实说,我不认为这是值得的。事实上,我很尴尬地承认我从来没有真正进行基准测试,看看这个条件是否真的有任何区别。 (在现代Ruby实现中,可能没有积极优化配置文件反馈驱动的JIT编译器。)
请注意,根据您定义“自修改代码”的方式,这可能是您想要的,也可能不是。您正在替换当前正在执行的程序的某些部分,因此......
编辑:现在我考虑一下,这种优化没有多大意义。昂贵的初始化只会执行一次。修改唯一避免的是有条件的。最好以支票本身价格昂贵为例,但我想不出一个。
但是,我想到了一个很好的自修改代码示例:Maxine JVM。 Maxine是一个研究虚拟机(技术上实际上不允许被称为“JVM”,因为它的开发人员不运行兼容性测试套件)完全用Java编写。现在,有很多JVM都是自己编写的,但Maxine是我所知道的唯一一个也可以运行的JVM。这非常强大。例如,JIT编译器可以JIT编译自身以使其适应JIT编译的代码类型。
在Klein VM中发生了类似的事情,它是自编程语言的VM。
在这两种情况下,VM都可以在运行时优化和重新编译自身。
您可以在Maple(计算机代数语言)中执行此操作。与上面的许多答案不同,这些答案使用的编译语言只允许您在运行时创建和链接新代码,在这里您可以诚实地改善当前正在运行的程序的代码。 (正如其他回答者所指出的,Ruby和Lisp也允许你这样做;也可能是Smalltalk)。
实际上,它曾经是Maple的标准,大多数库函数都是小存根,它们会在第一次调用时从磁盘加载它们的“真实”自身,然后自我修改自己到加载的版本。由于库加载已虚拟化,因此不再是这种情况。
正如其他人所指出的那样:你需要一种具有强烈反思和具体化设施的解释性语言来实现这一点。
我为Maple代码编写了一个自动规范化器/简化器,我继续在整个库上运行(包括它自己);因为我在所有代码中都不太谨慎,所以规范化程序确实修改了自己。我还写了一个名为Partial Evaluator的MapleMIX - available on sourceforge(最近被SCP接受) - 但是它不能完全适用于它自己(这不是设计目标)。
你看过Java吗? Java 6有一个compiler API,因此您可以编写代码并在Java VM中编译它。
在Lua中,您可以“挂钩”现有代码,这允许您将任意代码附加到函数调用。它是这样的:
local oldMyFunction = myFunction
myFunction = function(arg)
if arg.blah then return oldMyFunction(arg) end
else
--do whatever
end
end
您还可以简单地使用函数,这样可以自动修改代码。
我强烈推荐Lisp。 Lisp数据可以作为代码读取和执行。 Lisp代码可以写成数据。
它被认为是规范的可自我修改的语言之一。
示例列表(数据):
'(+ 1 2 3)
或者,将数据作为代码调用
(eval '(+ 1 2 3))
运行+函数。
您还可以即时进入并编辑列表成员。
编辑:
我编写了一个程序来动态生成程序并在运行中对其进行评估,然后向我报告它与基线相比如何(div为0是通常的报告,ha)。
到目前为止,每个答案都是关于反射/运行时编译,但在你提到的评论中,你对实际的self-modifying code感兴趣 - 代码在内存中修改自己。
在C#,Java甚至(可移植)中无法在C中执行此操作 - 也就是说,您无法使用这些语言修改加载的内存中二进制文件。
一般来说,唯一的方法是使用汇编,它依赖于处理器。实际上,它也依赖于高度操作系统:为防止polymorphic viruses,大多数现代操作系统(包括Windows XP +,Linux和BSD)强制执行W^X,这意味着您必须使用go through some trouble在这些操作系统中编写多态可执行文件,那些允许它的。
在某些解释语言中,程序可能会在程序运行时修改自己的源代码。 Perl中, 蟒蛇 (请参阅here),但我知道的Javascript的每个实现都不允许这样做。
就个人而言,我发现很难找到比C#更易于处理的程序集。我觉得你觉得装配不是那么强大就更奇怪了:你不能比原始机器语言更强大。无论如何,对他/她自己。
C#有很好的反射服务,但是如果你对此有厌恶。如果你对C或C ++非常熟悉,你总是可以编写一个编写C / C ++并将其发布给编译器的程序。如果您的解决方案不需要快速的自我重写周转时间(大约几十秒或更长时间),这将是可行的。
Javascript和Python都支持反射。如果您正在考虑学习一种新的,有趣的编程语言,这种语言功能强大但技术要求不高,我建议使用Python。
我可以建议Python,一种非常高级的动态语言,包含丰富的内省(例如使用compile
,eval
或exec
允许一种自我修改代码)。一个基于您的问题的简单示例:
def label1(a,b,c):
c=a+b
return c
a,b,c=10,20,0
print label1(a,b,c) # prints 30
newdef= \
"""
def label1(a,b,c):
c=a*b
return c
"""
exec(newdef,globals(),globals())
print label1(a,b,c) # prints 200
请注意,在上面的代码示例中,c
仅在函数范围内进行了更改。
Common Lisp的设计考虑到了这种事情。您也可以尝试使用Smalltalk,其中使用反射来修改运行代码并不为人所知。
在这两种语言中,您可能会替换整个函数或整个方法,而不是单行代码。 Smalltalk方法往往比Lisp函数更精细,因此这可能是一个好的开始。
许多语言允许您在运行时使用eval代码。
在运行时编译和执行代码的高级语言中,它不是真正的自修改代码,而是动态类加载。使用继承原则,您可以替换类Factory并在运行时更改应用程序行为。
只有在汇编语言中,您才真正通过直接写入代码段进行真正的自我修改。但它几乎没有实际用途。如果您喜欢挑战,请编写自加密,可能是多态病毒。这应该很有趣。
我编写了Python类Code,它允许您向对象添加和删除新的代码行,打印代码并执行它。类代码最后显示。
示例:如果x == 1,则代码将其值更改为x = 2,然后使用检查该条件的条件删除整个块。
#Initialize Variables
x = 1
#Create Code
code = Code()
code + 'global x, code' #Adds a new Code instance code[0] with this line of code => internally code.subcode[0]
code + "if x == 1:" #Adds a new Code instance code[1] with this line of code => internally code.subcode[1]
code[1] + "x = 2" #Adds a new Code instance 0 under code[1] with this line of code => internally code.subcode[1].subcode[0]
code[1] + "del code[1]" #Adds a new Code instance 0 under code[1] with this line of code => internally code.subcode[1].subcode[1]
创建代码后,您可以打印它:
#Prints
print "Initial Code:"
print code
print "x = " + str(x)
输出:
Initial Code:
global x, code
if x == 1:
x = 2
del code[1]
x = 1
通过调用对象来执行cade:code()
print "Code after execution:"
code() #Executes code
print code
print "x = " + str(x)
输出2:
Code after execution:
global x, code
x = 2
如您所见,代码将变量x更改为值2并删除整个if块。这可能有助于避免在满足条件后检查条件。在现实生活中,这种案例场景可以由协程系统处理,但这种自我修改代码实验只是为了好玩。
class Code:
def __init__(self,line = '',indent = -1):
if indent < -1:
raise NameError('Invalid {} indent'.format(indent))
self.strindent = ''
for i in xrange(indent):
self.strindent = ' ' + self.strindent
self.strsubindent = ' ' + self.strindent
self.line = line
self.subcode = []
self.indent = indent
def __add__(self,other):
if other.__class__ is str:
other_code = Code(other,self.indent+1)
self.subcode.append(other_code)
return self
elif other.__class__ is Code:
self.subcode.append(other)
return self
def __sub__(self,other):
if other.__class__ is str:
for code in self.subcode:
if code.line == other:
self.subcode.remove(code)
return self
elif other.__class__ is Code:
self.subcode.remove(other)
def __repr__(self):
rep = self.strindent + self.line + '\n'
for code in self.subcode: rep += code.__repr__()
return rep
def __call__(self):
print 'executing code'
exec(self.__repr__())
return self.__repr__()
def __getitem__(self,key):
if key.__class__ is str:
for code in self.subcode:
if code.line is key:
return code
elif key.__class__ is int:
return self.subcode[key]
def __delitem__(self,key):
if key.__class__ is str:
for i in range(len(self.subcode)):
code = self.subcode[i]
if code.line is key:
del self.subcode[i]
elif key.__class__ is int:
del self.subcode[key]