Smalltalk（例如Pharo）与Python比较如何？

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数据工程师

提问于 2025-04-15 14:44

我看到有人比较过Smalltalk和Ruby，还有Ruby和Python，但是Python和Smalltalk之间的比较我还没见过。我特别想知道它们在实现、语法、可扩展性和理念上的根本区别是什么。

比如说，Python似乎没有元类（Metaclasses）。而Smalltalk没有生成器（generators）的概念。虽然说这两种语言都是动态类型的，但我觉得Python并不支持动态方法调度。这说得对吗？

生成器 ruby 元类编程语言比较动态类型语言特性 smalltalk 动态方法调度

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我最近在读一本叫做《程序员的工作》的书，这本书里有很多顶尖程序员的访谈，内容非常精彩。其中有一位是Smalltalk语言的发明者，他详细讲了他的编程语言以及它和Python的关系（他对Python也很喜欢）。他唯一对Python的不满就是它的代码运行得比较慢……他其实很希望能把Smalltalk的即时编译器作为Python的后台，但因为这个软件属于他工作的公司，所以这件事没办法实现。

总之……这本书虽然不是逐点比较，但读起来还是很不错的。

回答于 2025-04-15 由 Python大师

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Python 确实有元类这个概念。

Smalltalk 有一些特别的特点：

它的语法相当简单，只有大约 6 个关键字！其他的功能（包括定义新类）都是通过调用方法来实现的（在 Smalltalk 中称为发送消息）。这让你可以在这个语言里创建一些特定用途的语言（DSL）。
在 Smalltalk 中，你并不是存储源文件，而是有一个大的内存镜像，你可以实时修改它。你还可以修改大部分 Smalltalk 的内容（这可能会导致它出问题哦；）

回答于 2025-04-15 由 Python大师

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比如说，Python似乎没有元类。

其实是有的，只是它不会为每个类自动生成一个新的元类，而是使用父类的元类，默认情况下是type。Python的设计理念，通常被称为“Python之禅”，可以通过在交互式解释器中输入import this来查看；这里面有一句很重要的，就是“显式优于隐式”。

在Python 2.X中，你可以用以下语法来指定一个自定义的元类：

class sic:
  __metaclass__ = mymeta
  ...

而在Python 3.X中，更优雅的方式是使用命名参数语法：

class sify(metaclass=mymeta):
  ...

Smalltalk没有生成器的概念。

Python的生成器是第一类（通常是独立的）函数，而Smalltalk没有“独立”函数的概念，它只有类中的方法。不过，Smalltalk确实有迭代器，当然是以类的形式存在：

iterator := aCollection iterator.
[iterator hasNext] whileTrue: [iterator next doSomething].

由于Smalltalk有第一类的“代码块”（Ruby是从它那里借来的），你可以通过将代码块发送给合适的方法来实现迭代，就像其他的“控制结构”一样，如果你愿意，也可以直接对集合进行操作（想想select:）：

aCollection select: [:item | item doSomething].

所以在Smalltalk（和Ruby）中，你是将代码块发送给迭代；而Python则是反过来，迭代将值发送给周围的“调用”代码。看起来很不一样，但最终并没有“深层次”的不同。

if或while这样的“控制结构”语句和关键字：这些可以通过将代码块作为适当方法的参数来实现（例如布尔值的ifTrue:方法）。(Ruby选择在第一类代码块之外，额外添加这些关键字/语句；我认为Python[[显式]]和Smalltalk[[隐式]]都试图像C一样“提供一种执行操作的方式”，而Ruby则更倾向于Perl式的“有很多种方法可以做到这一点”。)

虽然说两者都是动态类型的，但我相信Python并不支持动态方法调度。这正确吗？

不，这绝对不正确——Python是非常支持动态方法调度的，甚至可以说是极端支持。举个例子：

for i in range(10):
  myobject.bah()

根据Python的语义，这会对myobject中的方法bah进行10次查找——以防之前执行该方法时，myobject内部结构发生了变化，以至于它的当前的bah方法与之前的完全不同（程序员依赖这种极端的动态性可能有点疯狂，但Python是支持的）。这就是为什么：

themethod = myobject.bah
for i in range(10):
  themethod()

在Python代码中，一个常见的优化手段是——在循环之前进行一次动态查找，而不是在循环内部每次都查找10次，这是一种“常量提升”的情况，因为根据Python对动态查找的严格规则，编译器被禁止自己进行“常量折叠”——除非它能证明这样做是安全的，而实际上这样的证明太难了，所以Python的实现通常不去做。

Python使用统一的命名空间：方法是对象的属性，就像其他属性一样，只不过它们是可以调用的。这就是为什么提取方法而不调用它（称为“绑定方法”），将其引用存储在变量中（或者放入列表或其他容器中，或者从函数返回等）是一个简单的操作，就像上面提到的常量提升的例子一样。

Smalltalk和Ruby有单独的方法和其他属性的命名空间（在Smalltalk中，非方法属性在对象自己的方法外不可见），所以“提取一个方法”和“调用得到的对象”需要更多的反射性操作（但在某些情况下，调度的常见情况可能因此变得稍微简单一些——特别是“只提到”一个没有参数的方法会隐式调用它，而在Python中，像在C中一样，调用是通过添加括号显式执行的，而“只提到”则只是“提到”它，使其可以进行任何显式操作包括调用；-）。

回答于 2025-04-15 由 Python大师

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Smalltalk（例如Pharo）与Python比较如何？

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