Data structures 程序范围的数据结构？

我试图通过一个程序的AST来解析一种组合语言，具体地说，我试图模拟作用域，所以你输入一个函数，然后推一个新的作用域，当访问者访问完函数后，它会弹出作用域。一个重要的方面是，当我们推送一个新范围时，会设置一个指针

currentScope

，它指向我们当前正在查看的范围。当我们弹出范围时，此currentScope设置为“外部”：

这将在多个过程中发生，但在第一个过程中，构建范围的通用树非常重要。 但我要问的问题是，我如何才能以创建树的相同顺序遍历这棵树？ 例如：

{ // global scope
    { // a
        { // aa

        }
        { // ab
        }
    }
    { // b
    }
}

当我再次传递完全相同的一组节点时，理论上，它们将给我相同的作用域树，但我希望保留我们在每次传递中收集和存储每个作用域的所有数据。换句话说，当第二次或第三次通过AST时，当我们访问a时，currentScope=a，当我们访问aa时，则currentScope=aa。这可能吗？我真的对这个想法感到困惑，整个递归y方面真的让我头脑混乱，我似乎不知道该怎么做

以下是我尝试过的：

class Scope
    outer : Scope
    inner : Scope
    siblings : []Scope

    Scope(outer):
        this.outer = outer

push_idx = 0

push_scope()
    // set global scope
    if current is null
        global = new Scope(null)
        current = global
        return

    if current.inner is not null:
        // first pass over the AST
        if current_pass == 0:
            new_scope = new Scope(current)
            current.siblings.push(new_scope)
            current = new_scope
            return
        current = current.siblings[push_idx++]
    else:
        new_scope = new Scope(current)
        current.inner = new_scope
        current = current.inner

pop_scope()
    push_idx = 0
    current = current.outer

---

虽然顺序似乎不正确，但我相当肯定这是错误的方法。

通常用于跟踪编译器内部作用域的数据结构是一个意大利面堆栈，它本质上是一个链表数据结构，其中每个作用域都是一个节点，存储指向其父作用域的指针。每当您输入一个作用域时，您都会创建一个新节点，将其指向封闭的作用域，然后将该节点存储在与该作用域关联的AST中的某个位置。当您遍历AST时，AST遍历器存储指向当前作用域节点的指针。输入范围时，将创建一个新的范围节点，如上所述。离开作用域时，将指针更改为指向当前作用域的父级。这最终构建了一个大型的倒树结构，其中每个作用域都可以跟踪其作用域链到根作用域（意大利面堆栈）。

“作用域”实际上是程序的一个区域，该区域中的所有标识符都具有恒定的含义

如果您的语言具有纯嵌套的词法作用域，则可以使用树（“意大利面”堆栈，如果您愿意）对作用域集进行建模，其中每个叶包含从该作用域中引入的符号到其相应类型信息的映射。这是编译器类中的经典教学内容

但对于更复杂的作用域规则（名称空间、使用构造等），通常您可能需要一个图，其叶子是各个作用域，而图弧表示作用域之间的关系。是的，其中一个关系通常是“词法父”。其他可能包括“继承自”等。您还可能发现叶映射中的名称可能由类型决定，它实际上可能是图中任意其他（叶）范围的访问路径

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（我构建了通用程序分析工具基础结构[see bio]。我们定义了一个图形样式的符号表API，以支持我们遇到的所有不同的作用域规则。一个有趣的arc类是任意整数N的“带优先级N的继承自”；这使我们可以轻松地对C++提供的有序多重继承建模。）.

也许你应该考虑一下：

• 每个段表示一个范围（范围的开始|范围的结束）
• 树结构将根据代码层次结构
• 树的叶子将是每个范围中的关键字

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祝你好运

哦，哇，我想这有一些部分模糊的数据结构。因此，一旦我为AST创建了一个意大利面堆栈，这将起作用，我可以重用它，并在以后检查存储在每个作用域中的所有现有数据？是的，这正是它的设计目的。希望这有帮助！太好了，非常感谢你！我已经为这个问题挠头一天左右了。我可以问一下，你是否从个人经验中了解到这一点，或者是否有一些书籍或资源更多地讨论了这些神秘的数据结构？几年前，当我教编译器课程时，我第一次听说了意大利面堆栈。我认为这可能是一个很好的起点。嗯，我不知道用开始和结束来表示范围有多有用，因为这是AST的工作。

class Scope
    outer : Scope
    inner : Scope
    siblings : []Scope

    Scope(outer):
        this.outer = outer

push_idx = 0

push_scope()
    // set global scope
    if current is null
        global = new Scope(null)
        current = global
        return

    if current.inner is not null:
        // first pass over the AST
        if current_pass == 0:
            new_scope = new Scope(current)
            current.siblings.push(new_scope)
            current = new_scope
            return
        current = current.siblings[push_idx++]
    else:
        new_scope = new Scope(current)
        current.inner = new_scope
        current = current.inner

pop_scope()
    push_idx = 0
    current = current.outer