6.4 Вложенные функции

Вложенная функция — это функция, определённая внутри другой функции. Вложенные функции поддерживаются как расширение в GNU C, но не поддерживаются в GNU C++.

Имя вложенной функции локально для блока, в котором она определена. Например, здесь мы определяем вложенную функцию с именем square, и вызываем её дважды:

foo (double a, double b)
{
  double square (double z) { return z * z; }

  return square (a) + square (b);
}

Вложенная функция может получить доступ ко всем переменным содержащей функции, которые видны в момент её определения. Это называется лексическим охватом. Например, здесь мы показываем вложенную функцию, которая использует унаследованную переменную с именем offset:

bar (int *array, int offset, int size)
{
  int access (int *array, int index)
    { return array[index + offset]; }
  int i;
  /* … */
  for (i = 0; i < size; i++)
    /* … */ access (array, i) /* … */
}

Определения вложенных функций разрешены внутри функций в местах, где разрешены определения переменных; то есть, в любом блоке, смешанные с другими объявлениями и операторами в блоке.

Возможен вызов вложенной функции извне области видимости её имени путём сохранения её адреса или передачи адреса другой функции:

hack (int *array, int size)
{
  void store (int index, int value)
    { array[index] = value; }

  intermediate (store, size);
}

Здесь функция intermediate получает адрес store в качестве аргумента. Если intermediate вызывает store, аргументы, переданные store, используются для записи в array. Но эта техника работает только до тех пор, пока содержащая функция (hack, в этом примере) не завершит свою работу.

Если вы попытаетесь вызвать вложенную функцию по её адресу после завершения содержащей функции, произойдёт сбой. Если вы попытаетесь вызвать её после выхода из содержащей области видимости, и если она ссылается на некоторые переменные, которые больше не находятся в области видимости, вам может повезти, но рисковать не стоит. Однако, если вложенная функция не ссылается на что-либо, вышедшее из области видимости, вы должны быть в безопасности.

GCC реализует получение адреса вложенной функции с помощью техники, называемой трамплинами. Эта техника была описана в Lexical Closures for C++ (Thomas M. Breuel, USENIX C++ Conference Proceedings, 17-21 октября 1988 года).

Вложенная функция может перейти к метке, унаследованной от содержащей функции, при условии, что метка явно объявлена в содержащей функции (см. Местные метки). Такой переход мгновенно возвращает в содержащую функцию, завершая работу вложенной функции, которая выполнила goto и любые промежуточные функции. Вот пример:

bar (int *array, int offset, int size)
{
  __label__ failure;
  int access (int *array, int index)
    {
      if (index > size)
        goto failure;
      return array[index + offset];
    }
  int i;
  /* … */
  for (i = 0; i < size; i++)
    /* … */ access (array, i) /* … */
  /* … */
  return 0;

 /* Control comes here from access
    if it detects an error.  */
 failure:
  return -1;
}

Вложенная функция всегда не имеет связи. Объявление её с extern или static является ошибкой. Если вам нужно объявить вложенную функцию до её определения, используйте auto (что в противном случае не имеет смысла для объявлений функций).

bar (int *array, int offset, int size)
{
  __label__ failure;
  auto int access (int *, int);
  /* … */
  int access (int *array, int index)
    {
      if (index > size)
        goto failure;
      return array[index + offset];
    }
  /* … */
}

Далее: Нелокальные переходы, Предыдущее: Метки как значения, Вверх: Расширения C [Содержание][Индекс]