Нелокальная переменная

В теории языков программирования — нелокальная переменная это переменная, которая не определена в локальной области видимости . Хотя этот термин может относиться к глобальным переменным , он в основном используется в контексте вложенных и анонимных функций , где некоторые переменные не могут находиться ни в локальной , ни в глобальной области видимости .

В Lua они называются повышающими значениями функции. ^[1]

Примеры

Вложенные функции

В следующем примере Python 3 есть вложенная функция inner определено в области действия другой функции outer. Переменная x является локальным для outer, но нелокальный для inner (и не глобально):

def outer():
    x = 1
    def inner():
        nonlocal x
        x += 1
        print(x)
    return inner

В Javascript местоположение переменной определяется ближайшим var оператор для этой переменной. В следующем примере x является локальным для outer поскольку он содержит var x заявление, в то время как inner нет. Следовательно, x нелокален для inner:

function outer() {
    var x = 1;
    function inner() {
        x += 1;
        console.log(x);
    }
    return inner;
}

Анонимные функции

В примере Haskell, который следует за переменной c нелокален в анонимной функции \x -> x + c:

outer = let c = 1 in map (\x -> x + c) [1, 2, 3, 4, 5]

Проблемы реализации

Нелокальные переменные являются основной причиной того, что трудно поддерживать вложенные, анонимные функции высшего порядка и, следовательно, первоклассные функции в языке программирования .

Если вложенная функция или функции (взаимно) рекурсивны становится сложно , компилятору точно определить, где в стеке вызовов была выделена нелокальная переменная, поскольку указатель кадра указывает только на локальную переменную самой вложенной функции и может находиться произвольное количество записей активации между ними в стеке . Обычно это решается с помощью ссылок доступа или регистров отображения .

Если вложенная функция передается в качестве аргумента функции более высокого порядка, необходимо построить замыкание , чтобы найти нелокальные переменные. Если вложенная функция возвращается в результате своей внешней функции (или сохраняется в переменной), нелокальные переменные больше не будут доступны в стеке. Вместо этого они должны быть выделены в куче, а их время жизни выходит за рамки времени жизни внешней функции, которая их объявила и выделила. Обычно для этого требуется сбор мусора.

Примечания

^ Программирование на Lua (первое издание) , « 27.3.3 – Upvalues »

Ссылки

Ахо, Лам, Сетхи и Ульман. «7.3 Доступ к нелокальным данным в стеке». Составители: принципы, методы и инструменты . Второе издание.

[1] Программирование на Lua (первое издание) , « 27.3.3 – Upvalues »

[1]