词汇范围的简要介绍是什么?
当前回答
范围定义了函数、变量等可用的区域。例如,变量的可用性是在其上下文中定义的,比如函数、文件或对象,它们是在中定义的。我们通常称这些局部变量。
词法部分意味着你可以从阅读源代码中获得范围。
词汇范围也称为静态范围。
动态范围定义了全局变量,这些变量在定义后可以从任何地方调用或引用。有时它们被称为全局变量,尽管大多数编程语言中的全局变量都属于词汇范围。这意味着,可以通过读取代码得出变量在此上下文中可用。也许必须遵循uses或includes子句才能找到实例化或定义,但代码/编译器知道此处的变量。
相反,在动态作用域中,首先搜索本地函数,然后搜索调用本地函数的函数,然后在调用该函数的函数中搜索,依此类推,直到调用堆栈。“动态”是指更改,因为每次调用给定函数时,调用堆栈都可能不同,因此函数可能会根据从何处调用而命中不同的变量。(见此处)
要查看动态范围的有趣示例,请参阅此处。
有关详细信息,请参阅此处和此处。
Delphi/Object Pascal中的一些示例
Delphi具有词汇范围。
unit Main;
uses aUnit; // makes available all variables in interface section of aUnit
interface
var aGlobal: string; // global in the scope of all units that use Main;
type
TmyClass = class
strict private aPrivateVar: Integer; // only known by objects of this class type
// lexical: within class definition,
// reserved word private
public aPublicVar: double; // known to everyboday that has access to a
// object of this class type
end;
implementation
var aLocalGlobal: string; // known to all functions following
// the definition in this unit
end.
Delphi最接近动态范围的是RegisterClass()/GetClass()函数对。有关其用途,请参见此处。
假设调用RegisterClass([TmyClass])来注册某个类的时间无法通过读取代码来预测(它是在用户调用的按钮单击方法中调用的),调用GetClass('MyClass')的代码将得到结果或不得到结果。对RegisterClass()的调用不必在使用GetClass()单元的词法范围内;
动态范围的另一种可能性是Delphi2009中的匿名方法(闭包),因为它们知道调用函数的变量。它不会递归地遵循调用路径,因此不是完全动态的。
其他回答
在这个问题上,我们可以从另一个角度出发,后退一步,看看范围界定在更大的解释框架(运行程序)中的作用。换句话说,假设您正在为一种语言构建一个解释器(或编译器),并负责计算输出,给定一个程序和一些输入。
解释包括跟踪三件事:
状态-即堆和堆栈上的变量和引用内存位置。对该状态的操作,即程序中的每一行代码给定操作运行的环境,即状态在操作上的投影。
解释器从程序中的第一行代码开始,计算其环境,在该环境中运行该行,并捕获其对程序状态的影响。然后,它遵循程序的控制流执行下一行代码,并重复该过程直到程序结束。
为任何操作计算环境的方式都是通过编程语言定义的一组正式规则。术语“绑定”经常用于描述程序的整体状态到环境中的值的映射。注意,我们所说的“总体状态”不是指全局状态,而是指在执行过程中的任何一点上每个可到达定义的总和)。
这是定义范围问题的框架。现在进入下一部分我们的选择。
作为解释器的实现者,您可以通过使环境尽可能接近程序的状态来简化任务。因此,无论前一行是赋值、函数调用、从函数返回还是控制结构(如while循环),一行代码的环境都将简单地由前一行代码环境定义,并将该操作的效果应用于该行代码。
这就是动态作用域的要点,其中任何代码运行的环境都绑定到由其执行上下文定义的程序状态。
或者,你可以想象一个程序员使用你的语言,简化他或她的跟踪变量取值的任务。关于过去执行的全部结果的推理涉及太多的路径和太多的复杂性。词法作用域通过将当前环境限制在当前块、函数或其他作用域单元及其父级(即包围当前时钟的块或调用当前函数的函数)中定义的状态部分来帮助实现这一点。
换句话说,使用词法作用域,任何代码所看到的环境都绑定到与语言中明确定义的作用域(如块或函数)相关联的状态。
JavaScript中的词法作用域意味着在函数外部定义的变量可以在变量声明之后定义的另一个函数内部访问。但事实并非相反;在函数内部定义的变量在该函数外部无法访问。
这个概念在JavaScript中的闭包中大量使用。
假设我们有以下代码。
var x = 2;
var add = function() {
var y = 1;
return x + y;
};
现在,当您调用add()-->时,这将打印3。
因此,add()函数正在访问在方法函数add之前定义的全局变量x。这是由于JavaScript中的词法作用域而调用的。
我通过例子来理解它们。:)
首先,词法作用域(也称为静态作用域),在类似C的语法中:
void fun()
{
int x = 5;
void fun2()
{
printf("%d", x);
}
}
每个内部级别都可以访问其外部级别。
还有另一种方式,称为Lisp的第一个实现使用的动态范围,同样是类似C的语法:
void fun()
{
printf("%d", x);
}
void dummy1()
{
int x = 5;
fun();
}
void dummy2()
{
int x = 10;
fun();
}
在这里,fun可以访问dummy1或dummy2中的x,也可以访问任何函数中声明了x的调用fun的任何x。
dummy1();
将打印5,
dummy2();
将打印10。
第一个被称为静态的,因为它可以在编译时推导出来;第二个被称之为动态的,因为外部范围是动态的,并且取决于函数的链调用。
我发现静态观察对眼睛来说更容易。大多数语言最终都走上了这条路,甚至Lisp(两者都能做到,对吧?)。动态作用域类似于将所有变量的引用传递给被调用函数。
作为编译器无法推断函数的外部动态范围的示例,请考虑我们的最后一个示例。如果我们这样写:
if(/* some condition */)
dummy1();
else
dummy2();
调用链取决于运行时条件。如果为真,则调用链看起来像:
dummy1 --> fun()
如果条件为假:
dummy2 --> fun()
在这两种情况下,乐趣的外部范围都是调用者加上调用者的调用者等等。
只需一提,C语言既不允许嵌套函数,也不允许动态作用域。
我希望这是有帮助的,这里是我对一个稍微更抽象的定义的尝试:
词汇范围:对程序中其他元素的访问或范围(例如函数或变量),取决于其在源代码中的位置。
事实上,我的逻辑只是建立在以下定义之上:
词汇:与语言的单词或词汇有关(特别是与语法或结构分离的单词){在我们的情况下,是编程语言}。
作用域(名词):操作范围{在我们的例子中,范围是:可以访问的内容}。
注意,ALGOL 60规范中最初的1960年词汇范围定义远比我上面的尝试更为简洁:
词汇范围:源代码中应用名称与实体绑定的部分。来源
词汇范围意味着函数在其定义的上下文中查找变量,而不是在其周围的范围中查找变量。
如果您想了解更多详细信息,请查看Lisp中词法作用域的工作原理。Kyle Cronin在Common Lisp的动态和词汇变量中选择的答案比这里的答案更清楚。
巧合的是,我只是在Lisp类中了解到这一点,而且它恰好也适用于JavaScript。
我在Chrome控制台中运行了这段代码。
// JavaScript Equivalent Lisp
var x = 5; //(setf x 5)
console.debug(x); //(print x)
function print_x(){ //(defun print-x ()
console.debug(x); // (print x)
} //)
(function(){ //(let
var x = 10; // ((x 10))
console.debug(x); // (print x)
print_x(); // (print-x)
})(); //)
输出:
5
10
5