C 調用嵌套 function 在另一個嵌套 function 中

Question

當我在另一個嵌套 function 中調用嵌套 function 的蹦床時，嵌套 function 的蹦床無法訪問蹦床變量，在本例中為浮點數r 。

typedef void (*callback)();

callback Wrapper(float r) {
    auto void foo();
    void foo() {
        // do something with r.
    }
    return &foo;
}

int main(void)
{
    callback c = Wrapper(0.1);
    
    auto void foo2();
    void foo2() {
        c(); // doesn't work unless i don't use r in foo (Segmentation fault (core dumped))
    }

    foo2();
    c(); // works fine.

    return 0;
}

Answer 1

來自gcc 文檔嵌套函數：

如果您嘗試在包含 function 退出后通過其地址調用嵌套的 function，一切都會崩潰。

function void foo在 function Wrapper中定義，function foo的地址從Wrapper返回。 然后在 function Wrapper退出后調用 function。 正如文檔所述，您的代碼使“一切都變得一團糟”。

將嵌套的 function 視為分配在堆棧上的變量。 當 function 返回時，嵌套的 function 不再存在。

蹦床嵌套 function 無法訪問蹦床變量，在本例中為浮點數 r。

變量r僅在Wrapper function 內具有 scope。一旦Wrapper退出，變量r停止存在。

 auto void foo(); auto void foo2();

這很奇怪。 沒必要這么寫。 只需編寫 function - 默認情況下就像auto一樣。

Answer 2

一旦Wrapper()完成，您就不能使用c() ，因為它不在 scope 中。可以把它想象成 function 只在Wrapper()執行時才存在（即使您知道它的代碼仍在某處，您也不能出於下面解釋的原因執行它，如果它不是來自包含它的 function 的內部）您在main()的開頭調用Wrapper() ) ，並且Wrapper()返回指向Wrapper()本地的 function 的指針Wrapper() 。 好吧，那個指針是一個假指針，因為程序從Wrapper返回后 function 已經不復存在了。 這就像返回一個指向局部變量的指針。

我應該說Undefined Behavior ，但是當我們談論 GCC 擴展時，該術語也不在 scope 之外，那么我能說什么呢？ （正如我從 KamilCuk 的另一個答案中看到的那樣，GNU 使用術語all hell breaks loose ，這對我來說聽起來很完美）

嵌套函數的實現意味着使用顯示（指向所有嵌套函數的最近活動調用記錄的指針數組，這是在其他語言中完成的，如 Pascal、Ada 或 Modula-2）來訪問范圍標識符外部函數，就像您一樣，當您從c()訪問float r時，但稍后，當Wrapper未被執行時， Wrapper()中不存在局部變量的顯示並且對c()的調用是錯誤的，因為很久以前就無法訪問值1.0 。

出於所有目的，您嘗試從 scope （在Wrapper()之外）調用c()的技巧是非法的，我不知道您為什么需要這個，但是如果您認為可以維護本地，那您就錯了資源（如Wrapper中的參數r ，在調用使用它的 function 后返回）

我建議你看看嵌套 function 指針的數組以及編譯器如何通過顯示訪問外部 function 上的變量，通過查看嵌套函數的匯編代碼（你可以無限嵌套，並且在嵌套你再添加一個指向向量的指針）在標准 C 中沒有顯示，因為所有函數都在頂層定義。