Chapter 21 識別子のスコープ規則

本章では，プログラムに使用される名前の有効範囲（スコープ規則）を定義する．

17.2節で定義した通り，識別子は，以下の 7種類のクラスの名前として使用される．

識別子名	名前クラス
$\,\langle$ vid $\rangle\,$	変数とデータコンストラクタ名
$\,\langle$ strid $\rangle\,$	ストラクチャ名
$\,\langle$ sigid $\rangle\,$	シグネチャ名
$\,\langle$ funid $\rangle\,$	ファンクタ名
$\,\langle$ tycon $\rangle\,$	型構成子名
$\,\langle$ tyvar $\rangle\,$	型変数名
$\,\langle$ lab $\rangle\,$	レコードラベル

この中で，’...の形をした型変数名は，他の名前とは字句構造上区別される．それ以外の名前の字句構造は重なりを持つ．例えばAは，型変数名以外の他の全ての名前として使用される．第21章で定義する通り，これら同一の識別子のクラスは，それがプログラム中に現れる位置によって一意に定まるように，文法が定義されている．さらにこれらの名前は，そのクラス毎に独立な名前空間で管理されるため，各クラスの名前として同一の字句を使用することができる．以下は，名前の使用の例である．

(* 1 *) val A = {A = 1}
(* 2 *) type ’A A = {A: ’A}
(* 3 *) signature A = sig val A : int A end
(* 4 *) functor A () : A = struct val A = {A = 1} end
(* 5 *) structure A : A = A()
(* 6 *) val x = A.A
(* 7 *) val y = A : int A

7行目の最初のAは１行目の変数Aを，２番目のA は２行目の型構成子Aを参照しており，6行目の最初のAは５行目のストラクチャを参照している．

レコードラベル以外の名前は，プログラムの構文によって定義され，その定義が有効な範囲で参照される．名前の定義を含む構文とそれによって定義される名前は以下の通りである．

1.

分割コンパイルのインタフェイスファイル．インタフェイスファイルに含まれるプロバイドリストは名前を定義する．例えば，インタフェイスファイルに

_require "myLibrary.smi"
val x : int
datatype foo = A of int | B of bool

の記述があれば，変数x，データ構成子A,B，型名foo が定義される．
2.

ストラクチャ宣言．ストラクチャ名とストラクチャ内の各宣言が定義する名前にストラクチャ名をプリフィックスしたロング名が定義される．例えば，ストラクチャ式 $S$ がロング識別子名集合 $L$ を定義する場合，ストラクチャ宣言structure S = $S$ によってストラクチャ名 Sおよび，ロング名の集合 $\{S.path\mbox{\ $|$\ }path\in L\}$ が定義される．
3.

ファンクタ宣言．ファンクタ名とファンクタの引数の宣言仕様の各名前が定義される．例えばfunctor F(type foo) = $\cdots$ によってファンクタ名 Fと型構成子名fooが定義される．
4.

型構成子の別名宣言．型構成子名と型構成子の型変数引数が定義される．例えばtype foo = $\cdots$ によって型名（引数を持たない型構成子）fooが定義される．
5.

データ型宣言．型構成子名と型構成子の型変数引数，データ構成子名が定義される．例えばdatatype ’a foo = A of int | B of boolによって型名foo，型変数’a，データ構成子名A，Bが定義される．
6.

例外宣言．例外構成子名が定義される．例えばexception Eによって例外名Eが定義される．
7.

値束縛宣言．束縛パターンに含まれる変数が定義される．例えば，xがデータ構成子として定義されていない位置で val x = 1と宣言すると変数xが定義される．
8.

関数宣言．関数名と関数の引数パターンに含まれる変数が定義される．例えば，xがデータ構成子として定義されていない位置で fun f x = 1と宣言すると変数fが定義される．
9.

fn式．引数パターンに含まれる変数が定義される．例えば，xがデータ構成子として定義されていない位置で fn x => xでは，変数xが定義され使用されている．
10.

case式．ケースパターンに含まれる変数が定義される．例えば，xがデータ構成子として定義されていない位置で case y of A x => xでは変数xが定義され使用されている．
11.

SQL式． _sqlから始まる形のSQL式には，変数定義が含まれるものがある．これらは第22章で定義する．

これら定義された名前の定義は，それぞれの名前空間毎に，その名前定義が現れる構文によって決まるスコープ（変数が参照できる範囲）を持つ． ALGOL系ブロック構造言語の伝統を受け継ぐSML#言語では，スコープを区切る構文は入れ子構造を成すため，名前定義のスコープも一般に入れ子状に重なりをもつ．各名前定義のスコープは，内側に現れる同一種類の同名の変数のスコープを除いた部分と定義される．

SML#言語のスコープを区切る構文とそれら構文に現れる名前の定義のスコープ規則を定義する．実際のスコープは，以下定義されるスコープから，内側に現れる同種類の同名の名前のスコープを除いた部分である．

•

分割コンパイル単位．

分割コンパイル単位は一つのソースファイル $\,\langle$ srcFule $\rangle\,$ .smlである．

$\,\langle$ srcFile $\rangle\,$ .smlのトップレベルの宣言に含まれる名前定義のスコープは，それに続くファイル全体である．

さらに，このソースファイルに対応するインターフェイスファイル $\,\langle$ srcFile $\rangle\,$ .smiが定義する名前のスコープは，ソースファイル全体である．インターフェイスファイル $\,\langle$ srcFile $\rangle\,$ .smiで定義される名前は，インターフェイスファイルに直接含まれる各_require文で参照されるインターフェイスファイルが定義するすべての名前である．
•

ストラクチャ生成文．

struct $\cdots$ endのトップレベルの宣言に含まれる名前定義のスコープは，その定義に続くendまでの部分である．
•

local構文．

構文local $\,\langle$ decl ${}_{1}$ $\rangle\,$ in $\,\langle$ decl ${}_{2}$ $\rangle\,$ end の $\,\langle$ decl ${}_{1}$ $\rangle\,$ の中の宣言に含まれる名前のスコープは，その宣言以降の $\,\langle$ decl ${}_{1}$ $\rangle\,$ の部分および $\,\langle$ decl ${}_{2}$ $\rangle\,$ 全体である． $\,\langle$ decl ${}_{2}$ $\rangle\,$ の中の宣言に含まれる名前のスコープは，その宣言以降の $\,\langle$ decl ${}_{2}$ $\rangle\,$ の部分である．
•

let構文．

構文let $\,\langle$ decl $\rangle\,$ in $\,\langle$ exp $\rangle\,$ end の $\,\langle$ decl $\rangle\,$ の中に現れる宣言に含まれる名前定義のスコープはその宣言以降の $\,\langle$ decl1 $\rangle\,$ の部分および $\,\langle$ exp $\rangle\,$ である．
•

fun宣言

構文

fun $\,\langle$ id $\rangle\,$ $\,\langle$ pat ${}_{1,1}$ $\rangle\,$ $\cdots$ $\,\langle$ pat ${}_{1,n}$ $\rangle\,$ = $\,\langle$ exp ${}_{1}$ $\rangle\,$
$\vdots$
| $\,\langle$ id $\rangle\,$ $\,\langle$ pat ${}_{m,1}$ $\rangle\,$ $\cdots$ $\,\langle$ pat ${}_{m,n}$ $\rangle\,$ = $\,\langle$ exp ${}_{m}$ $\rangle\,$

において，関数名 $\,\langle$ id $\rangle\,$ のスコープは， $\,\langle$ exp ${}_{1}$ $\rangle\,$ から $\,\langle$ exp ${}_{m}$ $\rangle\,$ の各式，パターン $\,\langle$ pat ${}_{i,j}$ $\rangle\,$ に含まれる変数定義のスコープは，対応する $\,\langle$ exp ${}_{i}$ $\rangle\,$ である．
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fn式

構文

fn $\,\langle$ pat ${}_{1}$ $\rangle\,$ => $\,\langle$ exp ${}_{1}$ $\rangle\,$ | $\cdots$ | $\,\langle$ pat ${}_{n}$ $\rangle\,$ => $\,\langle$ exp ${}_{m}$ $\rangle\,$

において，パターン $\,\langle$ pat ${}_{i}$ $\rangle\,$ に含まれる変数定義のスコープは，対応する $\,\langle$ exp ${}_{i}$ $\rangle\,$ である．
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case式

構文

case $e x p$ of $\,\langle$ pat ${}_{1}$ $\rangle\,$ => $\,\langle$ exp ${}_{1}$ $\rangle\,$ | $\cdots$ | $\,\langle$ pat ${}_{n}$ $\rangle\,$ => $\,\langle$ exp ${}_{m}$ $\rangle\,$

において，パターン $\,\langle$ pat ${}_{i}$ $\rangle\,$ に含まれる変数定義のスコープは，対応する $\,\langle$ exp ${}_{i}$ $\rangle\,$ である．