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+title: 如何在 Python 中实现宏展开?
+date: 2024-09-01 19:30:00
+tags: ["Python","Macros","Black Magic"]
+categories: Development & Progarmming
+index_img: https://pixiv.nl/122018493.jpg
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+# 如何在 Python 中实现宏展开?
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+Python 的语法以灵活性见长，有时候可能需要动态地对一个模块进行修改，也就是为人熟知的 `Monkey Patch`
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+普通的修改对于一些静态生成的常量效果有限，例如下面这段代码，尽管可以修改 `generator`，但并不会影响调用这个函数生成的变量的值。
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+```python
+def generator(name): return "static " + name
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+python = generator("python")
+rust = generator("rust")
+```
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+那么有没有一种方法能够解决这个问题而又不直接修改这个文件？这个过程有点类似于许多语言的宏展开机制，因此本篇文章也取名为 `如何在 Python 中实现宏展开?`
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+## 什么是宏 (Macro)
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+简单地解释，宏就是在编译前对源代码进行替换。
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+C 中的宏最容易理解，下面这段代码就是对 `VAL` 进行了替换，不难理解.
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+```C
+#define VAL 123
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+int main(void){
+    printf("%d", VAL);
+    return 0;
+}
+
+>>> 123
+```
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+## Python 与 模块
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+Python 的模块是这样引入的
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+import -> finder/loader -> [compile to py_code] -> write to __py_cache__
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+是否重新编译写入 `py_code` 到缓存拥有校验，校验的标准可能是文件的时间戳或是哈希值
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+如果校验结果相同，会尝试复用 __py_cache__，而 `sys.dont_write_bytecode` 会影响读写 __py_cache__
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+## Python 与 编译
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+Python 的编译是使用 `builtins.compile` 进行的，我们只需对这个函数进行修改，捕获并修改 `source` 便可达到宏的效果
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+而 `builtins.compile` 的其他参数可以帮你确定模块，例如 `filename`
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+```python
+import sys
+import builtins
+
+sys.dont_write_bytecode = True
+
+origin_compile = builtins.compile
+
+def wrapper(source, *args, **kwargs):
+    return origin_compile(source.replace(...), *args, **kwargs)
+
+builtins.compile = wrapper
+
+import ...
+```
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+## Saleyo
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+Saleyo 提供了一套工具，推荐尝试使用😊
+
+```python
+# targetmodule
+def generate(name):
+    return name + " hell world"
+
+
+class StaticMap:
+    FIELD = generate("hello")
+
+# mixin
+from typing import Any, Union
+from saleyo.decorator.compile import CompileToken, CompileBoundary
+
+
+@CompileToken(lambda info: "targetmodule.py" in str(info.filename))
+def mixin_a(token: Union[str, bytes, Any]):
+    if not isinstance(token, bytes):
+        return
+    return token.replace(b"hell world", b"bye")
+
+
+with CompileBoundary(): # Force to compile
+    from targetmodule import StaticMap
+
+print(StaticMap().FIELD)  # hello bye
+
+>>> hello bye
+```