基本介紹
- 中文名：同像性
- 外文名：homoiconicity
- 性質：程式語言的基本特性
- 領域：計算機
簡介,歷史,優缺點,
簡介
在計算機編程中，同像性（homoiconicity，來自希臘語單詞 homo，意為與符號含義表示相同）是某些程式語言的特殊屬性，它意味著一個程式的結構與其句法是相似的，因此易於通過閱讀程式來推測程式的內在涵義。如果一門程式語言具備了同像性，說明該語言的文本表示（通常指原始碼）與其抽象語法樹（AST）具有相同的結構（即，AST 和語法是同形的）。該特性允許使用相同的表示語法，將語言中的所有代碼當成資料，來存取以及轉換，提供了“代碼即數據”的理論前提。
同像語言中，程式的主要呈現方式，也是語言本身原始類型中的數據結構。這使得元編程（metaprogramming）更加容易，因為程式代碼可以被視為資料：語言中的反射（運行時檢查程式的實體）取決於單一的、性質相同的結構，而且它不必去處理，其它一些不同結構所導致的複雜語法。換句話說，同像性是程式的原始碼即是基本的數據結構，而這個語言本身知道如何存取源碼的文本。
Lisp程式語言是具有同像性質的典型範例。它的設計很容易進行對列表的操作，而且其語法結構即採用嵌套列表形式的S-表達式。LISP 程式以列表的形式來編寫; 所以可在運行時存取本身擁有的函式和程式，並以編程的方式重新設計自己。具有同像屬性的語言通常有對句法宏的全面支持，允許程式設計師以簡明的方式來表達程式的變換。這類語言有 Clojure（現代流行的 LISP 方言），Rebol 和 Refal，以及最近的 Julia 等等程式語言。
歷史
同像性一詞的原始來源是論文《編譯器語言的宏指令擴展》。根據早期具影響力的論文《TRAC，文本處理語言》中提到： “主要設計目標之一是TRAC的輸入腳本（用戶所輸入的）應該與指示TRAC處理器內部動作的文本相同一致。換句話說，TRAC程式應該是以字串被儲存於記憶體中，正如同用戶在鍵盤上鍵入它們一樣。如果TRAC程式本身發展成為新的程式，同一個腳本中也應該陳述列出這些新程式。TRAC處理器在其操作中將此腳本直譯為其程式。換句話說，TRAC解析器（處理器）有成效地將計算機轉換為具有新程式語言（TRAC 語言）的新計算機。程式或過程資訊在任何時候的呈現，都應該相同於TRAC處理器執行期間對其作用的形式。我們期望內部代碼的字元表示，和外部代碼表示相同一致或非常相似。在本TRAC實作中內部字元立基於ASCII，因為TRAC程式和文本在處理器內部和外部都具有相同的表示，所以術語同像性一詞是適用的，從涵義相同於符號呈現的意義。”
依照道格拉斯·麥克羅伊的提議，依據Peirce，C.S.McIlroy M.D.的術語，“編譯器語言的宏指令擴展”，ACM通訊，頁214-220; 1960年4月。
艾倫·凱在他1969年的博士論文中使用並可能推廣了同像性這個術語： “所有先前的系統之外，顯著的一組例外是Interactive LISP[...]和TRAC。兩者都是函式導向的（一為列表，另一為字元串），都用一種語言與用戶交談，並且都具有 “同像性的”，因為它們內部和外部表示本質上相同。它們都具有動態創建新函式的能力，然後可隨著用戶的興趣進階發展。他們唯一最大的缺點是，以它們寫出的程式看起來像是蘇美人把Burniburiach國王的信寫成巴比倫楔形文！”
優缺點
同像性的一個優點是，以新概念擴展語言通常變得更簡單，因為表示代碼的資料可在程式的元和基本層之間傳遞。函式的抽象語法樹可以作為元層中的數據結構來組成和操作，然後被評估。它可以更容易理解如何操作代碼，因為它可以被理解為簡單的資料（語言本身的格式亦同為資料格式）。
允許這樣做的簡單性也帶來了一個缺點：一個部落格認為，至少在類似LISP的列表導向的語言的情況下，它會消除許多能幫助人們分析語言結構的視覺線索，而可能導致陡峭的學習曲線。
