upvar和uplevel: 核心是调用栈(call stack frame)的访问

# 2008-05-06 10:34:30 by Sean Zhang

核心是调用栈(call stack frame)的访问
我的理解。核心是调用栈(call stack frame)的访问。

stack frame可以理解为程序执行的环境(context)。当调用一个函数时，可以认为是在当前的frame里新建了一个stack frame，函数在这个新建的frame里执行，默认情况下它能访问到的变量也局限于这个frame。要访问这个frame之外的变量，有两种思路。

1. 在当前frame中通过某种声明，从而可以直接使用这个变量。这可以通过"upvar"做到。
2. 将要访问这个变量的代码放到变量所在的frame执行。这可能通过"uplevel"做到。

这就要告诉程序要访问某个特定frame的位置。比如下面的例子。

uplevel #0 {puts $var_name}
uplevel #1 {puts $var_name}
uplevel 1   {puts $var_name}
uplevel 2   {puts $var_name}

其中#0, #1 是stack frame绝对位置。#0表示最顶层，也就是所谓”全局“那一层。第三行，第四行的1,2表示当前frame的上一层frame，和再上一层frame。上面的例子都表示在指定的stack frame时执行相应的命令，其中变量"var_name"也应该是声明在相应的frame里的。

"uplevel"的用法简单来说也就是如此。"upvar"则是把指定frame里的变量拿到当前frame里来用。比如：

upvar 1 var_name_outside var_name_inside

通过这样的声明之后，当前frame里访问变量"var_name_inside"实质上就是访问上一层frame里的变量"var_name_outside"。这跟C语言中的引用很类似。

说到这里，我们再看下面两条语句:

global var_name
upvar #0 var_name var_name

它们是不是有着相同的作用呢。但global很大程度上要求你必须知道变量的名字，而upvar则不需要。比如自己写一个printvar的命令的话。

# This does not work!
proc printvar_global {var_name} {
    global $var_name
    puts $var_name
} 
# This works!proc printvar_upvar {var_name} {
    upvar #0 $var_name name
    puts $name
}

这个例子可以很好的说明upvar的妙处来。