학교에 “민수”가 여럿 있어도 교실 안에서 “민수야” 하면 그 반 민수가 돌아본다. 프로그램의 이름도 그렇다. 이름마다 통하는 구역이 있고, 같은 이름이 여러 구역에 있으면 쓰는 자리에서 가장 가까이 감싼 구역의 것이 뽑힌다. 덕분에 서로 다른 함수가 같은 이름을 마음 놓고 쓴다. 대신 안쪽에서 같은 이름을 다시 지으면 바깥 것이 가려져 안 보인다. 대부분의 언어는 구역을 코드에 적힌 모양(중괄호)으로 정하고, 변수는 선언한 줄보다 뒤에서만 쓸 수 있다.
예시로 보기
이름이 프로그램 전체에서 하나뿐이어야 한다면 큰 프로그램을 짤 수 없다. 함수마다 i나 tmp를 쓰려면 서로 겹치지 않게 이름을 짓느라 일이 안 된다. 이름이 통하는 구역을 나누면 이 문제가 없어진다.
전역과 함수 안에 같은 이름 a가 있는 코드다.
int a = 2; // 전역 선언
int foo() {
printf("%d\n", a); // 2
int a = 3; // 지역 선언
printf("%d\n", a); // 3
return 0;
}
첫 printf가 있는 줄에서는 함수 안에 a가 아직 선언되지 않았다. 바깥(전역)의 a가 뽑혀 2가 찍힌다. int a = 3; 뒤로는 함수 안에 a가 있으니 그것이 뽑혀 3이 찍힌다. 같은 이름 a가 줄에 따라 다른 것을 가리킨다.
안쪽 블록에서도 같다.
int foo() {
int a = 2; // 바깥 a: 함수 끝까지 통한다
{
int a = 3; // 안쪽 a: 이 블록 끝까지만 통한다
}
... // 여기서 a는 다시 바깥 a (2)
}
안쪽 블록의 a는 그 블록 안에서 바깥 a를 가린다. 블록을 나오면 바깥 a가 다시 보인다.
정의
이름(식별자)의 스코프는 프로그램 가운데 그 이름을 쓸 수 있는 부분이다.
- 스코프는 이름의 선언과 쓰임을 짝지어 준다.
- 같은 이름이 스코프가 다르면 다른 것을 가리킬 수 있다.
이름을 새로 만드는 선언. 대부분의 언어에서 스코프는 다음 선언으로 정해진다.
| 선언 | 예 | 생기는 이름 |
|---|---|---|
| 함수 선언 | int funcName(…) |
funcName |
| 클래스 선언 | class className {…} |
className |
| 변수 선언 | int varName |
varName |
| 매개변수 | int func(int formal1, int formal2) |
formal1, formal2 |
스코프를 정하는 두 방식.
| 정적 스코프 | 동적 스코프 | |
|---|---|---|
| 무엇이 정하나 | 프로그램 글의 모양({}, () 등) |
프로그램이 실행되는 흐름 |
| 쓰는 언어 | 대부분의 언어 | Lisp, SNOBOL |
| 이름을 찾는 곳 | 그 줄을 감싼 블록들 | 그 함수를 부른 쪽, 또 그 부른 쪽 |
동적 스코프에서는 가장 최근에 선언된 이름이 쓰인다. 두 방식이 갈리는 예는 이렇다1.
int a = 2;
void show() { print(a); }
void foo() { int a = 3; show(); }
foo();
정적 스코프에서는 show 안의 a를 show를 감싼 글에서 찾는다. show 안에 없으니 전역의 a, 2다. 동적 스코프에서는 show를 부른 foo에서 찾는다. foo가 방금 선언한 a, 3이다. 정적 스코프는 코드만 읽어도 어느 선언인지 알 수 있어서 컴파일러가 실행 전에 검사할 수 있다.
가장 가까운 안쪽 스코프 규칙
이름은 그 이름을 선언한 스코프 가운데, 쓰는 자리를 가장 가까이 감싼 것의 선언과 짝지어진다. 그리고 이름은 쓰기 전에 선언되어 있어야 한다.
찾는 순서로 말하면 이렇다. 쓰는 자리가 든 블록에서 그 줄보다 앞선 선언을 찾는다. 없으면 한 겹 바깥 블록에서 찾는다. 맨 바깥(전역)까지 가도 없으면 오류다.
“쓰기 전에 선언”의 예외 둘.
- 함수: 클래스 안에서
bar()가 아래쪽에 정의된foo()를 불러도 된다. 부르는 줄이 선언보다 앞에 있는데도 통한다. - 객체 지향 언어: 자식 클래스의 함수가 부모 클래스에 선언된
foo()를 부를 수 있다. 자기 클래스 안에 선언이 없어도 물려받은 이름을 쓴다.
두 예외를 검사하는 방법은 심벌 테이블과 스코프 검사에서 다룬다.
foo가 자기 안에서만 a를 선언하는 예(foo() { int a = 3; }, int a = 2; foo(); print(a);)는 두 방식 모두 2 — 31_identifier-scope_verify.py연결
- 선수: 의미 분석
- 컴파일러가 이 규칙을 검사하는 법: 심벌 테이블과 스코프 검사
- 스코프는 “이름이 어디서 보이는가”이고, 그 변수가 실행 중 메모리 어디에 얼마 동안 있는가는 다른 물음이다: 활성 레코드, 지역 변수
- 물려받은 이름: 상속
확인 문제
C1 스코프의 뜻과 가장 가까운 안쪽 스코프 규칙을 말하라.
답: 스코프는 프로그램에서 그 이름을 쓸 수 있는 부분이다. 이름을 쓰면 그 자리를 가장 가까이 감싼 스코프의 선언과 짝지어지고, 그 선언은 쓰는 자리보다 앞에 있어야 한다.
이유: “가장 가까이”만 말하고 “쓰기 전에 선언”을 빼면 반쪽이다. 같은 블록에 선언이 있어도 그 줄보다 뒤에 있으면 바깥 것이 뽑힌다.
C2 다음 코드가 찍는 값을 차례로 쓰라. int a = 1; void f() { print(a); { int a = 2; print(a); { print(a); int a = 3; print(a); } print(a); } print(a); }
답: 1, 2, 2, 3, 2, 1.
이유: 셋째 print는 가장 안쪽 블록에 있지만 그 블록의 a가 아직 선언되지 않아 한 겹 바깥의 2가 뽑힌다. 블록을 하나 나올 때마다 가려졌던 바깥 a가 다시 보인다. 흔한 오답은 셋째를 3으로 쓰는 것이다1.
C3 int a = 2; void show() { print(a); } void foo() { int a = 3; show(); }에서 foo()를 부르면 정적 스코프와 동적 스코프에서 각각 무엇이 찍히는가?
답: 정적 스코프 2, 동적 스코프 3.
이유: 정적 스코프는 show가 적힌 자리를 감싼 글에서 a를 찾으니 전역의 2다. 동적 스코프는 show를 부른 foo에서 찾으니 3이다.