自循环直译器

自循环直译器（英语：Meta-circular evaluator）是元直译器（Metainterpreter，或Self-interpreter）的一种。自循环直译器不仅是在直译语言中写成（如Scheme的自循环直译器是在Scheme中写成），而且通过底层语言的功能来实现直译语言的功能。因此，自循环直译器不需担心如何具体实现任何功能，而只需处理语言读入与直译，所以尤其适合作为教育用途。自循环直译器一般在同像（即程式与资料为同一格式，如Lisp）的语言中出现。

自循环直译器最早出现于约翰·麦卡锡的Lisp 1.5版定义，其中麦卡锡以Lisp语言的功能来描述Lisp的直译规则。

Eval/Apply循环

著名电脑科学教科书《计算机程序的构造和解释》详细研究了一个Scheme语言的自循环直译器。此书中的直译器包含两个主要元素：

• Eval，即将一个表示式转换为其取值的函数。
• Apply，即将一个函数呼叫转换为其返回值的函数。

这两个元素互相呼叫，并最终将整个程式转换为其取值。

实例

例如以下简单的Scheme表示式（假设square是一个内建函数，其返回值为参数的平方）：

(+ (square 2) (square 3))

其直译过程如下：

• 直译器首先将整个程式传入Eval，而Eval辨认出整个程式是一个函数呼叫（被呼叫的函数是“+”，或加法函数）。因此，Eval会呼叫Apply来处理这一呼叫。
• Apply收到被呼叫函数为“+”，参数分别为(square 2)与(square 3)。因此，Apply分别呼叫Eval来处理这两个参数。
• Eval收到表示式为(square 2)，这是一个函数呼叫。因此Eval调用Apply。
• Apply收到被呼叫函数为“square”，参数为2（注意：这里的“2”仅仅是一个符号，而不是数字）。现在Apply会呼叫Eval，将符号“2”转换为数值2。Apply随后呼叫square函数，并返回4。同样地，Eval处理(square 3)并返回9。
• 现在直译器回到了Apply函数，处理“+”的呼叫。现在Apply函数有了参数的具体取值（分别为4和9），并呼叫“+”函数而返回13。
• Eval函数收到返回值13，这个值是整个表示式的取值。注意以上过程中自循环直译器并没有关心具体如何实现“+”函数与“square”函数，这些细节都由底层的Scheme来处理。

参见

• 直译器
• Scheme
• PyPy