我能以某种方式在 ANSI C 中使用嵌套函数吗？

Question

我有高级语言背景，例如Java/Kotlin/Scala。现在我需要创建一个 C 库，但没有闭包对我来说很难工作。

GCC 中有一个很好的扩展，称为 "nested functions"，（如果我理解正确的话）正是我所需要的。 Apple "blocks" 扩展看起来也很有趣。但我需要一个适用于任何编译器的代码。

有现成的解决方案吗？我见过一些允许生成 C 代码的项目：https://github.com/dbohdan/compilers-targeting-c。但我真的不需要另一种语言，只需要一个特性——闭包。（我认为很难维护完全不同的语言，结果C代码不会优化）。

UPD 一些解释，为什么我需要闭包。

假设我们有一些功能，connect(void (*on_failed_callback)());。它以某种方式管理连接，当连接丢失时，它调用回调。它需要 0 个参数，但我想创建一些函数来带回一些数据。如果我理解正确的话，最常用的解决方案是使用一些参数 connect(void (*on_failed_callback)(void *callback_arg), void* arg); 传递回调。但它会导致样板代码，可以通过嵌套函数修复。

所以下一个代码：

void connect(void (*on_failed_callback)(void* arg), void* arg) {
    ...
    on_failed_callback(arg);
}

void print_error(char* error) {
    printf(error);
}

void main() {
    char *msg = "Failed connection";
    ...
    connect(print_error, msg);
}

可以简化为下一个：

void connect(void (*on_failed_callback)()) {
    ...
    on_failed_callback();
}

void print_error(char* error) {
    printf(error);
}

void main() {
    char* msg = "Failed connection";
    ...
    void callback() {
       print_error(msg);
    }
    connect(callback);
}

我的意思是，我想要一些 tool/app，用 closures/nested 函数分析我的代码并生成纯 ANSI C 代码。

Answer 1

对于您询问的具体示例，有一种 C 方法实现了类似于闭包的功能，因为它将函数指针与函数需要使用的数据打包在一起。

typedef struct {
    char sBuff[128];              // data for the function to use
    void (* func) (char* error);  // pointer to function to execute
} ErrorMsg;

void connect(ErrorMsg myMsg) {
    ...
    myMsg.func(myMsg.sBuff);  // call the function with the packaged data
}

// the function that we will be encapsulating with the data to be
// used.
void print_error(char* error) {
    printf(error);
}

void main() {
    ErrorMsg msg = {"Failed connection", print_error} ;
    …
    connect(msg);  // invoke our function package and its data.
}

如果在使用功能包的时候，你还想添加额外的数据，可以按照下面的方式进行。

typedef struct {
    char sBuff[128];              // packaged data for the function to use
    void (* func) (char* error, int iExtra);  // pointer to function to execute
} ErrorMsg;

void connect(ErrorMsg myMsg) {
    ...
    myMsg.func(myMsg.sBuff, errno);  // call the function with the packaged data and extra info
}

// the function that we will be encapsulating with the data to be
// used.
void print_error(char* error, int iExtra) {
    printf(error, iExtra);
}

void main() {
    ErrorMsg msg = {"Failed connection: errno %d", print_error} ;
    …
    connect(msg);  // invoke our function package and its data.
}

Answer 2

Does any existing solution present?

这取决于你的意思。标准 C 不提供闭包、嵌套函数或 lambdas / 块作为语言特性。但是，如果没有 C 语言中的任何或所有这些功能，您就无法使用其他语言来做任何事情。事实上，一些具有这些特性的语言本身就是用 C 语言实现的。

特别是，您的第一个示例大致是通用回调的正常 C 习惯用法。回调函数接受一个指向包含它需要的任何数据的对象的指针，并且 callback-registration 接口接受一个指向适当对象的指针以及一个指向函数的指针。当触发回调时，将注册的数据指针传递给它。

请注意，顺便说一下，这是一个比闭包单独提供的更通用的工具，因为回调将操作的数据不需要在函数定义的范围内。除其他外，这允许提供标准的、可重用的回调实现，其中与特定数据的关联仅在回调注册时进行。如果多个回调可以同时与同一个事件相关联，它还允许对同一个事件重复使用具有不同数据的同一个回调。

我能以某种方式在 ANSI C 中使用嵌套函数吗？

Can I somehow use nested functions in ANSI C?

c

nested-function