我听说 D 语言具有强大的元编程功能，可以在编译时执行函数。这听起来很令人兴奋，但我发现很难想到没有它们就很难完成的事情的实际例子。
谁能举例说明 D 的元编程功能非常方便的情况？
【问题讨论】：
标签： metaprogramming d
编译时函数执行的一个非常酷且实用的用法是在编译时生成代码，可能来自配置文件或脚本。
这是一个在编译时处理文件的简单示例。
main.d
string make_ints(string s)
{
string ret = "";
foreach (varname; split(s))
ret ~= "int " ~ varname ~ "; ";
return ret;
}
void main()
{
mixin(make_ints(import("script")));
foo = 1;
bar = 2;
xyz = 3;
}
脚本
foo bar xyz
在编译时，会读取文件“script”，在空格处分割，然后make_ints将int foo; int bar; int xyz;直接返回到D代码中，为使用这些变量做好准备。
虽然这是一个无用的示例，但您可以很容易地看到它如何用于从配置文件中读取值（可能是缓存大小的值，或类似的值）。游戏可以利用这一点从脚本生成原始 D 代码，这对性能很有好处（通常游戏会使用解释代码编写脚本，并且会在性能方面受到影响）。
您也可以将其用于自动性能调整。假设您有一些恒定的 X，可以对其进行调整以通过各种方式影响性能，但您不知道 X 的什么值会给您带来最佳性能。您可以将 X 放入文件中，在编译时将其读入以供使用，在运行时尝试其他一些值，然后将最好的值放回文件中。这样，您就可以逐渐提高性能，而无需手动执行任何操作。
【讨论】：
imports 当前如何工作/应该与 rdmd 等中缓存行为的依赖指纹一起工作；导入的文件成为编译过程的额外依赖项，我认为这应该有助于散列结果。
如果您想了解如何使用 D 的元编程工具（CTFE 或编译时函数评估只是其中之一，甚至不是最重要的工具）的实际示例，只需看看 D2 标准库 Phobos。大部分代码由 Andrei Alexandrescu 编写，他发明了许多 C++ 模板元编程技术，现在正在与 Walter Bright 合作设计和实现 D。
最好的模块是std.range 和std.algorithm。这些几乎完全由模板组成，由 Andrei 设计，考虑到他们使用的元编程数量，它们的可读性令人惊讶。我为这两个模块做出了重大贡献，阅读我开始时的代码基本上是我学习的方式。
所有代码均在（极其宽松的）Boost 许可下获得许可，并且可以在 dsource.org 上的 Phobos Trac 站点上使用 viewed directly from your browser。
为了给你一个你正在研究的路线图，D 的元编程工具基本上分为 4 类：
模板，基本上类似于 C++ 模板，但增加了一些功能，例如 static if、static assert、可变参数模板和约束，它们基本上类似于概念，但更简单。
编译时反射/内省。这包括内置的is() 表达式和__traits，以及标准库模块std.traits。
混合。这些允许您获取模板（模板混合）或编译时字符串（字符串混合）并将其评估为当前范围内的代码。字符串混合可以被认为有点像 eval 语句，只是字符串在编译时而不是在运行时被评估为代码。
编译时函数评估，或 CTFE，它允许在编译时评估满足特定条件的函数。 CTFE 的一个重要用途是，结合字符串混合，您可以在编译时将代码生成为字符串，然后在 mixin 语句出现的范围内将其评估为代码。有关这方面的示例，请参阅我最近检查到 Phobos 的 SVN 版本的 std.range.Lockstep 和 std.range.OutputRangeObject。
【讨论】：
我所知道的最有趣的用法是 a library I wrote* 用于使用类型检查器来强制执行单位安全（即禁止将距离与时间相加，并在将米与英尺相加时提供正确的转换）。在 C++ 中可以并且已经完成了相同的操作，但是在编译时在 D 中执行此操作比在运行时执行此操作要困难一些。
* 对不起这个无耻的插件。
【讨论】：
我并不精通元编程的目的。以下是我对 D 中的三个主要结构的看法。
【讨论】：