【PL理论】(24) C- 语言：有块的作用域 | 更新的语法 | 新的语义域 | 环境 vs. 内存

• 💭 写在前面：我们将再次扩展之前的C语言，让我们向这种语言引入“作用域”的概念。

目录

0x00 C- 语言：有块的作用域

0x01 C- 语言：更新的语法

0x02 新的语义域

0x03 环境 vs. 内存

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0x00 C- 语言：有块的作用域

现在，你必须在使用变量之前先声明它！

同样，你可以拥有一个变量，它是在 if 或 while 语句的块 { } 中局部的。

下面是一个用新的 C- 写的示例程序，请注意，我们有像 var x = 5 这样的声明

var x = 5;
var i = 1;
var s = 0;
 
while (i < 10) {
  var x = i + i;  // 这个 x 只在循环内部绑定
  s = s + x;
  i = i + 1
};
x = x + s   // 'x' 将会变成 5 + 90 = 95

0x01 C- 语言：更新的语法

为简化起见，这次我不会介绍指针的概念给 C-

相反，我们有了变量声明的语句，必须同时声明和初始化。

0x02 新的语义域

值的域与之前相同：

v∈Val=Z+B" role="presentation">v∈Val=Z+B$v\in Val=Z+B$

现在程序状态包括环境和内存，语句的执行将改变这个状态：

ρ∈Env=Var→Loc" role="presentation">ρ∈Env=Var→Loc$\rho \in Env=Var\to Loc$
M∈Mem=Loc→Val" role="presentation">M∈Mem=Loc→Val$M\in Mem=Loc\to Val$

𝑳𝒐𝒄 是一组有效的内存位置 (地址)，即 Loc={l1,l2,...,lN}" role="presentation">Loc={l1,l2,...,lN}$Loc=\left\{l_1,l_2,...,l_N\right\}$，其中 N" role="presentation">N$N$ 是最大内存大小。

下面，我们来更仔细地看一下环境和内存。

0x03 环境 vs. 内存

在函数式语言中，环境通常直接将一个名称映射到一个值。

在具有内存的命令式语言中，环境通常将一个名称映射到内存位置 (地址) 。

然后，内存将每个位置映射到一个值，在下面的图中，l1,l2,l2" role="presentation">l1,l2,l2$l_1,l_2,l_2$ 表示内存位置。

在先前的示例中，当 inner x" role="presentation">x$x$ 被声明时，这些状态应该如何改变？

var x = 5;
var i = 1;
var s = 0;
while (i < 10) {
    var x = i + i;
    ...
}

在先前的示例中，当内部 x" role="presentation">x$x$ 被声明时，这些状态应该如何改变？

• 名称  必须更改为指向新的位置 l4" role="presentation">l4$l_4$
• 并且必须创建一个新的内存插槽
• 请注意，l1" role="presentation">l1$l_1$ 的内存插槽仍然存在内存中

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📌 [ 笔者 ]   王亦优
📃 [ 更新 ]   2024.6.10
❌ [ 勘误 ]   /* 暂无 */
📜 [ 声明 ]   由于作者水平有限，本文有错误和不准确之处在所难免，
              本人也很想知道这些错误，恳望读者批评指正！