如何设计符号表来支持函数重载？答案

【问题标题】：How can a symbol table be designed to support function overloading?如何设计符号表来支持函数重载？
【发布时间】：2018-12-20 07:57:08
【问题描述】：

我正在创建一个编译器，并且在语义分析阶段非常挣扎。我不确定如何处理符号表中的函数重载。我似乎找不到任何描述这个特定问题的资源。我认为必须在某处使用名称修饰，并且我很确定应该将 AST 中的类型转换为字符串。

只要每个声明具有不同的参数集，就可以在同一范围内声明多个同名函数。下面的 sn-p 是我的语言中的一个示例（它与 Swift 非常相似）。

func add(a: Int, b: Int) {
  return a + b;
}
func add(a: Float, b: Float) {
  return a + b;
}

我不知道如何在符号表中存储函数。这是我的符号表数据结构的一部分。

struct Symbol {};

struct Var final : Symbol {
  std::string type;
};

using FuncParams = std::vector<std::string>;
struct Func final : Symbol {
  std::string ret;
  FuncParams params;
};

using Table = std::unordered_map<std::string, std::unique_ptr<Symbol>>;
struct Scope {
  Table table;
  Scope *parent = nullptr;
};
using Scopes = std::vector<std::unique_ptr<Scope>>;

我可以使用std::unordered_multimap 并将函数名称add 存储为键并将参数名称存储在符号对象中。我可以使用std::unordered_map 并将用参数add_Int_Int 修饰的函数名存储为键，并将参数的名称也存储在符号对象中。

另外，Symbol 应该是一个基类，还是应该将各种符号放在一个 Symbol 对象中？我见过很多使用enum 区分函数、变量和类型声明的示例，但函数存储返回类型和参数类型。我应该使用标记的联合吗？

我觉得有一种聪明而简单的方法可以解决这个问题，但我就是找不到。

更新：

我接受了@NeilButterworth 的建议，并使用未损坏的函数名称作为符号键，这似乎是要走的路（但我知道什么！）。对我的其他问题的回答或对此主题的一些建议将不胜感激。

【问题讨论】：

你知道C++是怎么做的吗？可能还有其他方法，但 C++ name mangling 相对简单。还有其他方法，并且可能有很多关于这个问题的研究论文（免费提供和付费）。
@Someprogrammerdude 你能详细说明一下吗？考虑这个函数func f(n: Float) {} 和这个调用：f(5)。如果我在调用站点的符号表中查找f_Int，我什么也找不到。我想查找f_Float，然后查找从Int 到Float 的转换。
您不希望在此处进行名称修改 - 在不考虑参数的情况下查找命名函数，然后在列表中查找与参数匹配或存在转换的函数
@NeilButterworth 我自己也开始得出这个结论。感谢您的意见！

标签： c++ data-structures compiler-construction

【解决方案1】：

解决方案是按照@NeilButtworth 在 cmets 中所说的做。但是您将希望围绕创建“兼容”类型树构建一些逻辑。因为您希望函数具有兼容的参数。我会推荐一些函数，如果一个类型是另一个类型的子类型，比如isTypeCompatible(actualType,formalType)，它会返回。然后从那里您可以尝试找到与调用匹配的具有最特定签名的函数。所以f(5) 应该调用f(int)，因为 5 是一个显式 int 但只是一个隐式浮点数。一种方法是查看哪个签名将类型树与给定类型和正式类型的距离最小化。

编辑：通过“兼容”类型树，它基本上与继承相同。就像我们有 g(float) g(5) 一样，因为 int 文字可以转换为 float 文字。使用自定义用户类构建类型树要容易得多，因为您的 AST 应该已经在解析和类型检查时构建。

【讨论】：