Až budete příště pracovat ve svém oblíbeném programovacím jazyku, pozastavte se na chvíli nad tím, že principy, které tak již bezpečně dobře znáte, nemusí platit všude. Řeč bude na následujících řádcích o rozsahu platnosti proměnné. Uvažovat lze přitom dva modely — lexikální a dynamický rozsah.
Lexikální rozsah platnosti proměnné
Následujcí chování vám bude dobře známé. Používá jej totiž většina soudobých programovacích jazyků. Pokud se v nich rozhodnete aplikovat libovolnou proceduru obsahující ve svém těle proměnou neinicializovanou v lokálním prostředí této procedury, hledá se hodnota (vazba) proměnné v prostředí vzniku procedury. A co si představit pod pojmem prostředí vzniku procedury? Jde o prostředí nadřazené tomu lokálnímu. Důsledkem toho pokud v proceduře použijeme proměnnou, jejíž hodnota není v těle inicializována, je nutno vazbu hledat výše, kde s největší pravděpodobností narazíme na příslušnou globální proměnnou a z ní hodnotu vyčteme. Pokud by zde náhodou taková proměnná nebyla, nezbude než nahlásit chybu — proměnná totiž neexistuje.
Abychom to lépe pochopili, podívejme se nyní společně na komentovaný příklad:
(define test
(lambda (y)
(lambda (x)
(+ y x))))
(define y 100);v globálním prostředí máme y = 100
(define f (test 20));vzniká procedura, nyní máme y = 20
(f 10);aplikace procedury, za x dosadíme 10 a spočítáme 20 + 10 = 30
;procedura ví, že má sečíst y a x
;hodnotu pro x zná (je to 10), tato hodnota byla předána v argumentu
;nyní je třeba zjistit hodnotu pro y, ta se totiž v lokálním prostředí nevyskytuje
;procedura tedy začíná hledat v "prostředí vzniku procedury", to je to prostředí, které je nadřazené tomu aktuálnímu
;v tomto nadřazeném prostředí je nalezeno kýžené y (s hodnotou 20)
;procedura sečte 20 + 10 a vrátí 30
;hodnota y = 100 v globálním prostředí je v tomto případě směle ignorována
Dynamický rozsah platnosti
A teď si představme, že by se hodnoty proměnných hledaly úplně jinak, konkrétně v prostředí aplikace procedury. Nutno podotknout, že tuto metodu téměř nikdo nepoužívá, ale existují výjimky. Než se podíváme na příklad, řekněme si, jaká je hlavní potíž tohoto přístupu — hodnoty proměnných zjistíme až za běhu programu, čímž stoupá časová náročnost ladění a hledání chyb.
(define test
(lambda (y)
(lambda (x)
(+ y x))))
(define y 100);v globálním prostředí máme y = 100
(define f (test 20));vzniká procedura, nyní máme y = 20
(f 10);aplikace procedury, za x dosadíme 10 a spočítáme 100 + 10 = 110
;procedura ví, že má sečíst y a x
;hodnotu pro x zná (je to 10), tato hodnota byla předána v argumentu
;nyní je třeba zjistit hodnotu pro y, ta se totiž v lokálním prostředí nevyskytuje
;procedura tedy začíná hledat v "prostředí aplikace procedury"
;v tomto aktuálním prostředí se y = 100
;procedura sečte 100 + 10 a vrátí 110
