c - 编译器如何区分名称相同的项目

Question

在下面的例子中:

int main(void) {
    int a=7;
    {
        int a=8;
    }
}

如果没有优化，生成的程序集将是这样的(来自 Compiler Explorer):

main:
        pushq   %rbp
        movq    %rsp, %rbp
        movl    $7, -4(%rbp)   // outer scope: int a=7
        movl    $8, -8(%rbp)   // inner scope: int a=8 
        movl    $0, %eax
        popq    %rbp
        ret

如果存在重复命名的变量，编译器如何知道变量在哪里？也就是说，在内部范围内时，内存地址位于 %rbp-8，而在外部范围内时，地址位于 %rbp-4。

Answer 1

有很多方法可以实现本地作用域规则。这是一个简单的例子:

• 编译器可以保留一个嵌套作用域列表，每个作用域都有自己的符号定义列表。
• 这个列表最初有一个全局范围的元素，
• 当它解析函数定义时，它会在函数参数名称的范围列表前面添加一个新的范围元素，并在该范围元素的标识符列表中添加每个参数名称和相应的信息。
• 对于每个新 block ，它都会在范围列表前面添加一个新的范围元素。 for ( 在其第一个子句中也为定义引入了一个新的范围。
• 在离开作用域时(在 block 的末尾)，它从作用域列表中弹出作用域元素。
• 当它解析声明或定义时，如果相应的符号已经在当前范围的列表中，则它是局部重定义，这是被禁止的(extern 前向声明除外)。否则，符号被添加到范围列表中。
• 当它在表达式中遇到一个符号时，它会在当前作用域的符号列表中查找它，并在作用域列表中的每个后续作用域中查找它，直到找到它为止。如果找不到该符号，则它是未定义的，根据最新的 C 标准，这是一个错误。否则符号信息用于进一步解析和代码生成。

上述步骤是针对类型和对象名称执行的，为 struct、union 和 enum 标签维护了一个单独的符号列表。

在所有这些发生之前，在程序翻译的单独阶段执行预处理。