PostScript字典语义疑问：def与键值对定义的差异解析

问题背景 #

在PostScript字典中定义条目时，使用def操作符和直接书写键值对的行为存在明显差异，出现了看似矛盾的现象：

• 用def在字典/d中定义/a，直接写键值对定义/b；
• 用===打印/d时，仅能看到/b；
• 将/d加载到字典栈后，可访问并打印/a和/b；
• 用get访问/d的/b能得到对应值，但访问/a时触发未定义错误。

def操作符官方定义 #

def - 将键与值关联到当前字典（即字典栈顶部的字典）。若键已存在则替换值，否则创建新条目存储值。——《PostScript语言参考手册》第3版第568页

代码示例 #

/d <<
        /a 22 def
        /b 33 
    >> def % Define dictionary 'd'

d ===      % Print out contents of d; Prints /b 33 but no /a

d begin    % Push d onto the dictionary stack
a =        % Prints value of d/a '22'
b =        % Prints value of d/b '33'
end        % Pop d off of the dictionary stack

d /b get =  % Prints value of d/b '33'
d /a get =  % Error /undefine. Cannot find /a in d

Ghostscript执行输出 #

$ gs -q -dALLOWPSTRANSPARENCY -dBATCH -dNOPAUSE -dQUIET -dNOSAFER     -sDEVICE=pdfwrite  -o tmp_test.pdf tmp_test.ps
<< /b 33 >>
22
33
33
Error: /undefined in --get--
Operand stack:
   --dict:1/1(L)--   a
Execution stack:
   %interp_exit   .runexec2   --nostringval--   --nostringval--   --nostringval--   2   %stopped_push   --nostringval--   --nostringval--   --nostringval--   false   1   %stopped_push   1990   1   3   %oparray_pop   1989   1   3   %oparray_pop   1977   1   3   %oparray_pop   1833   1   3   %oparray_pop   --nostringval--   %errorexec_pop   .runexec2   --nostringval--   --nostringval--   --nostringval--   2   %stopped_push   --nostringval--
Dictionary stack:
   --dict:795/1123(ro)(G)--   --dict:0/20(G)--   --dict:77/200(L)--
Current allocation mode is local
Current file position is 317
GPL Ghostscript 10.01.2: Unrecoverable error, exit code 1
$

核心原因解析 #

你之前的误解在于：在字典字面量<< ... >>内部执行def时，当前字典并不是正在构建的/d，而是字典栈顶部的用户字典。具体执行流程如下：

1. 执行/d << ... >> def时，PostScript解释器先进入字典字面量构建模式，但字面量内部的/a 22 def是独立的操作——def会将/a和22绑定到当前字典栈顶部的字典（此时是用户字典，而非正在创建的/d）。
2. 字面量中的/b 33才是被添加到正在构建的/d字典中的条目，所以d ===仅显示/b 33。
3. 当执行d begin将/d压入字典栈后，访问a时，解释器会遍历字典栈：先查找/d（无/a），接着查找栈中的用户字典，找到了之前用def存入的/a，因此能打印22——这个/a不属于/d，而是属于用户字典。
4. d /a get是直接从/d字典内部查找/a，但/d中从未存入过这个条目，因此触发未定义错误。

两种定义方式的本质区别 #

• 直接键值对（/key value）：仅在字典字面量<< ... >>构建时生效，将键值对添加到正在创建的新字典中。
• def操作符：不受字面量构建影响，始终将键值对添加到当前字典栈顶部的字典（若要往目标字典存入条目，需先将该字典压入字典栈，再执行def）。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者ggg