使用shallow binding（浅绑定）时给定伪代码的输出结果是多少？

问题描述 #

当采用浅绑定规则时，下方伪代码运行后的输出值为多少？

x : integer := 3                // 全局作用域
y : integer := 4                // 全局作用域
procedure add
    x := x + y
procedure second(P : procedure)
    x : integer := 5
    P()
procedure first
    y : integer := 6
    second(add)
first()               // 主函数中首次调用过程
write integer(x)      // 打印变量值

疑问点 #

运行first()后，add()修改的是second的局部x而非全局x，因此输出应为3？但给出的参考答案为：动态作用域（浅绑定）下计算逻辑为(x=5+y=6)=11，求正确结果及对应原理说明。

原理说明与正确结果 #

基础定义 #

浅绑定是动态作用域的典型实现逻辑，核心规则为：函数执行时查找非局部变量，优先从调用链上最近的活跃调用帧中匹配同名变量，而非从函数定义时的静态作用域匹配。
本次代码的调用链为：main调用first → first调用second → second调用add，执行add时所有上层调用帧的变量均处于活跃状态。

两种场景的结果 #

场景1：second内的x : integer := 5为全局变量赋值（参考答案适用场景）

如果伪代码中该语句仅为对已声明的全局x赋值，而非创建新的局部变量，执行流程如下：

1. 全局初始化：x=3，y=4
2. 调用first()：创建局部变量y=6，覆盖全局y的绑定
3. 调用second(add)：修改全局x的值为5
4. 调用add()：
   • 查找x：最近的活跃x为全局x，值为5
   • 查找y：最近的活跃y为first的局部y，值为6
   • 计算后全局x被修改为5+6=11
5. 所有函数执行完毕，主函数打印全局x，输出11，和参考答案一致。

场景2：second内的x : integer := 5为显式声明局部变量（你的初始判断适用场景）

如果该语句为创建仅在second内生效的局部变量，执行流程如下：

1. 前3步和场景1一致，只是second内创建的局部x仅在second执行期间有效，全局x仍为3
2. 调用add()：
   • 查找x：最近的活跃x为second的局部x，值为5
   • 查找y：最近的活跃y为first的局部y，值为6
   • 计算后仅修改second的局部x为11，全局x的值未发生变化
3. second执行完毕后局部x销毁，主函数打印全局x，输出3，符合你的初始判断。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Grace Mathew