為了說明c++的聲明順序所導(dǎo)致的作用域問題,考慮如下代碼
1 #include<iostream>
2 //#include <map>
3 //#include <string>
4 using namespace std;
5
6 int a;
7 void first()
8 {
9 a = 1;
10 }
11
12 void second()
13 {
14 int a = 7;
15 first();
16 cout << "second:" << a << endl;
17 }
18
19
20 int main()
21 {
22 a = 2;
23 int num;
24 cin >> num;
25 if (num > 0)
26 {
27 second();
28 }
29 else
30 {
31 first();
32 }
33 cout << a << endl;
34 return 0;
35 }
36
猜想一下上面的代碼輸出的結(jié)果是什么?main函數(shù)中輸出的結(jié)果是1。不論你輸入的num值是正數(shù)還是負數(shù)結(jié)果都是1。為什么會這樣呢?這是因為c++采用的是靜態(tài)作用域規(guī)則。第9行代碼是關(guān)鍵所在。對于c++這種靜態(tài)語言而言,第9行代碼實際修改的是全局變量a的值。所以該程序的最終結(jié)果會是1。那么動態(tài)作用域規(guī)則的語言會輸出什么樣的結(jié)果呢?那就要根據(jù)所輸入的num來決定了。
c++聲明變量的作用就是引進名字符號,表明該變量的作用域,而定義則是給變量分配內(nèi)存,并且綁定值的過程。對于調(diào)用子函數(shù)的過程,為了找到子函數(shù)中的變量的聲明作用域,編譯器采用了靜態(tài)鏈接的方法。對于程序的執(zhí)行流程,編譯器會維護一個棧,棧中會存儲與相應(yīng)調(diào)用函數(shù)對應(yīng)的幀。編譯器通過棧和幀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來維護程序執(zhí)行所調(diào)用的函數(shù)層次流程。要找到一個子函數(shù)中的變量聲明域?qū)嶋H上就是在棧中相應(yīng)幀中尋找該變量的聲明。尋找起點是當(dāng)前活動幀,而當(dāng)前活動幀又通過靜態(tài)鏈接(相當(dāng)于指針)與它的父幀相關(guān)聯(lián)。但是考慮上面的程序,當(dāng)輸入num大于0時,應(yīng)該是先調(diào)用second,然后調(diào)用first,而second中對變量a重新進行了聲明,如果棧中維護的層次是函數(shù)調(diào)用的層次,則此時first中修改的變量a應(yīng)該是second中聲明的變量a才是,那么結(jié)果輸出應(yīng)該是2,但是事實并非如此。所以我認(rèn)為棧中的靜態(tài)鏈接所鏈接的不是函數(shù)調(diào)用的層次,而是聲明的層次。考慮上面的程序,全局變量a和函數(shù)first的聲明是在同一層次的,則如果要尋找a中變量的聲明,應(yīng)該首先查找a所在的那個模塊所對應(yīng)的幀(姑且認(rèn)為是全局幀吧,看成有一個全局范圍的函數(shù)與之對應(yīng)),則這時找到的a的聲明應(yīng)該就是全局變量a。所以如果按照這種分析的話,那么程序的結(jié)果就是1了。
以上只是我的猜想,由于最近要忙于考試,沒有時間查閱更多資料,且編譯原理那塊已經(jīng)幾乎忘得差不多了。如有錯誤請各位指正。