Smalltalk的超类与元类有何区别？

Question

我对面向对象编程(OOP)比较陌生，但有一定的过程式编程背景。

目前我正在尝试通过GNU Smalltalk和Lovejoy的 "Smalltalk: Getting The Message"来理解OOP。

我对元类(metaclass)、Metaclass class以及超类(superclass)感到困惑。我可以看到超类 -> 类(class) -> 子类(subclass)的继承关系，但不明白元类在哪里如何适用。谢谢您的帮助...

- duke

Answer 1

在免费在线书籍《Pharo by Example》的第10章（Pharo对象模型）中，有一个很好的描述。本章所解释的内容适用于所有Smalltalk实现。

- Lukas Renggli

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谢谢提供链接！看起来正是我需要的。 - duke

你应该包含回答这个问题的书籍要点，而不仅仅是引用链接。一旦该链接失效，这个答案就变得无用了。 - Aminah Nuraini

前面评论者的担忧已经得到证实。链接已经失效。 - random_coder_101

Answer 2

实际上，继承有两个层次：实例继承和类继承。

Smalltalk 有一种特殊的方案，使得可以将类作为对象传递。这意味着类也是自己的对象。元类 "仅仅" 是类对象的类。

它不会干扰正常的实例继承，因此它不适合在您使用的 "超类 -> 类 -> 子类" 图表中任何位置。

- zneak

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@ zneak -> “元类"就是类对象的类而已。”我以为超类指的是“类对象的类”。这就是我的问题所在——超类和元类之间有什么区别？ - duke

实际上，继承有两个级别：实例继承和类继承。 - Damien Pollet

这确实是我的意思。子类可以覆盖其他语言中称为静态方法的方法。 - zneak

Answer 3

类基面向对象有两种不同的关系：实例化和继承。

实例化是一个对象与它的类之间的关系，使用new关键字等。通常情况下，它由任何对象的低级表示中的指针来实现。在Smalltalk中，anObject class遍历这个指针；同时类也是对象，类的类被称为元类，但这与实例的关系相同。

继承是类之间的关系。你可以通过aClass superclass从一个类到其超类，并一直这样做，直到你到达Object类。在Smalltalk中，超类指针只是所有类定义的实例变量，superclass消息是一个普通的访问器。

- Damien Pollet

Answer 4

作为一个概念，superclass 是一个对象的类的父类。即比当前对象的类高一级的类。

作为一个命名方法，它返回接收器的直接超类的名称。 例如，在 Squeak Smalltalk（及其衍生品 Pharo 和 Cuis）中，它被定义为 superclass "Answer the receiver's superclass, a Class." ^superclass

在 Dolphin Smalltalk 中，它被定义为 `superclass "Answer a which is the receiver's immediate superclass (or if none)."

^superclass'

但是 - 类层次结构中的每个类实际上都是其父类的一个实例。因此，给定类的类是该类的元类。

例如，aSortedCollection是一个对象 - SortedCollection类的一个实例。

SortedCollection是一个类 - 在可浏览的类层次结构中命名为“SortedCollection”的类。同时，它也是元类的一个实例 - 一个匿名类，它具有单例对象实例，该实例是一个命名类。命名类在类层次结构中可见，但是元类（作为匿名类）则不太可见。这样做是为了Smalltalk

Smalltalk维护元类层次结构，即类的类的层次结构。它不太可见，因为它被保存为匿名系统对象，但是您可以在类浏览器中找到元类层次结构的顶级。Class Class和Class Metaclass都可以作为Class Behaviour的子子类找到，Class Behaviour本身是Class Object的子类。

人们说“在Smalltalk中，一切皆为对象”的原因之一是因为类Object是所有其他类和对象的根源——它位于对象层次结构的最顶端，其中包含了类层次结构和元类层次结构。

（通常在这个阶段，我的大脑开始从耳朵流血，但以下三点有助于将其全部推回到我的头骨中）

如果您发送消息anInstanceOfAClass class，您将得到返回的对象anInstanceOfAClass的类。

如果您发送消息anInstanceOfAClass class superclass，您将得到返回的对象anInstanceOfAClass的类的父类。

如果您发送消息anInstanceOfAClass class class，您将得到返回的对象anInstanceOfAClass的类的匿名单例元类。

- Euan M