6.4 Вложенные функции

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

Имя вложенной функции локально для блока, где 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 получать доступ ко всем переменным содержащей функции, которые видны в момент её определения. Это называется лексическим охватом. Например, здесь мы показываем вложенную функцию, использующую 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 хранения 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 вызовет store, аргументы, переданные store, используются для хранения в array. Но эта техника работает только до тех пор, пока содержащая функция (hack, в данном примере) не завершит свою работу.

Если вы попытаетесь вызвать вложенную функцию по её адресу после завершения работы содержащей функции, произойдёт сбой. Если вы попытаетесь вызвать её после выхода из области видимости содержащего уровня, и если она ссылается на некоторые переменные, которые больше не находятся в области видимости, вам может повезти, но рисковать не следует. 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 г.).

Вложенная функция может перейти по метке, унаследованной от содержащей функции, при условии, что метка явно объявлена в содержащей функции (см. Локальные метки). Такой переход мгновенно возвращает в содержащую функцию, выходя из вложенной функции, которая выполнила goto и любых промежуточных функций также. 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;
}

У вложенной функции всегда нет связывания. Объявление её с extern или static является ошибочным. 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: Конструирование вызовов, Предыдущий: Метки как значения, Наверх: Расширения языка C [Содержание][Индекс]