Names, Scopes and Bindings ธนวัฒน์ แซ่ เอียบ

The Concept of Binding Categories of variables by lifetimes –Static bound to memory cells before execution begins and remains bound to the same memory cell throughout execution. e.g. all FORTRAN 77 variables, C static variables Advantages: efficiency (direct addressing), history-sensitive sub program support Disadvantage: lack of flexibility (no recursion)

The Concept of Binding Categories of variables by lifetimes –Stack-dynamic--Storage bindings are created for variables when their declaration statements are elaborated. If scalar, all attributes except address are statically bound –e.g. local variables in C and Java Advantage: allows recursion; conserves storage Disadvantages: –Overhead of allocation and deallocation –Subprograms cannot be history sensitive –Inefficient references (indirect addressing)

The Concept of Binding Categories of variables by lifetimes –Explicit heap-dynamic--Allocated and deallocated by explicit directives, specified by the programmer, which take effect during execution Referenced only through pointers or references e.g. dynamic objects in C++ and all objects in Java Advantage: provides for dynamic storage management Disadvantage: inefficient and unreliable

Scope สิ่งสำคัญในการทำความเข้าใจตัวแปร Def: The scope of a variable – ช่วงของ statement ที่สามารถมองเห็นตัว แปร Def: The local variables – ตัวแปรที่มีการประกาศใน subprogram หรือ block Def: The nonlocal variables – ตัวแปรที่สามารถมองเห็นภายใน subprogram หรือ block แต่ไม่ได้ประกาศที่ นั่น

Static Scope ภาษา ALGOL60 เป็นภาษาแรกที่นำเสนอ scope สำหรับตัวแปรที่เป็นแบบ nonlocal แบบ นี้ ( ภาษา imperative อื่นได้นำแนวคิดไปใช้ ด้วย ) ตัวแปรถูกกำหนด scope ก่อนการปฏิบัติงาน อย่างชัดเจน ตัวอย่าง subprogram ของภาษา Pascal

Static Scope procedure big; var x : integer; procedure sub1; begin … x … end; procedure sub2; var x : integer; begin … end; begin … end; Static parent hidden

Block ภาษาแรกที่ใช้คือ ALGOL60 เป็นรูปแบบ static scope ที่ทำให้ส่วนหนึ่งของ โค๊ดเป็นเจ้าของตัวแปรได้ ตัวแปรจะมีพื้นที่ในหน่วยความจำเมื่อเข้าสู่ section และคืนพื้นที่เมื่อออกจาก section ( เรียก section นี้ว่า block) if (i<j){ int temp; temp = i; i = j; j = temp }

Block #include int i = 0; int main() { printf("%d ", i); { int i = 1; printf("%d ", i); { int i = 2; printf("%d ", i); i++; printf("%d ", i); } printf("%d ", i); } printf("%d\n", i); }

Dynamic scoping ภาษาที่เป็นแบบนี้เช่น APL, SNOBOL4, LISP Scope เกิดขึ้นจากลำดับการเรียก (calling sequence) ของ subprogram procedure big; var x : integer; procedure sub1; begin … x … end; procedure sub2; var x : integer; begin … end; begin … end; สมมุติเป็นแบบ dynamic scoping ถ้า big เรียก sub2 และ sub2 เรียก sub1 ใน sub1 อ้างถึง x ?

Scope and lifetime Lifetime ของตัวแปรอาจจะพิจารณาจาก scope ของตัวแปรนั้นได้ if (i<j){ int temp; temp = i; i = j; j = temp } void printheader(){ … } void compute(){ int sum; … printheader(); }

ที่มา Concepts of programming languages : Sebesta, Robert W.