為了說明c++的聲明順序所導致的作用域問題,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果是什么?main函數中輸出的結果是1。不論你輸入的num值是正數還是負數結果都是1。為什么會這樣呢?這是因為c++采用的是靜態作用域規則。第9行代碼是關鍵所在。對于c++這種靜態語言而言,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果會是1。那么動態作用域規則的語言會輸出什么樣的結果呢?那就要根據所輸入的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存,并且綁定值的過程。對于調用子函數的過程,為了找到子函數中的變量的聲明作用域,編譯器采用了靜態鏈接的方法。對于程序的執行流程,編譯器會維護一個棧,棧中會存儲與相應調用函數對應的幀。編譯器通過棧和幀數據結構來維護程序執行所調用的函數層次流程。要找到一個子函數中的變量聲明域實際上就是在棧中相應幀中尋找該變量的聲明。尋找起點是當前活動幀,而當前活動幀又通過靜態鏈接(相當于指針)與它的父幀相關聯。但是考慮上面的程序,當輸入num大于0時,應該是先調用second,然后調用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調用的層次,則此時first中修改的變量a應該是second中聲明的變量a才是,那么結果輸出應該是2,但是事實并非如此。所以我認為棧中的靜態鏈接所鏈接的不是函數調用的層次,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,應該首先查找a所在的那個模塊所對應的幀(姑且認為是全局幀吧,看成有一個全局范圍的函數與之對應),則這時找到的a的聲明應該就是全局變量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幾乎忘得差不多了。如有錯誤請各位指正。